管線的鋪設(shè)經(jīng)常要通過許多潮濕酸性的環(huán)境，而部分石油、天然氣中也含有大量的H2S、SO2等酸性氣體，氫致開裂（HIC）是管線鋼在酸性環(huán)境中發(fā)生破壞的一種重要形式。所以HIC一直是管線超聲檢測(cè)的重點(diǎn)。

管線鋼在含有H2S的酸性環(huán)境中表面與酸反應(yīng)生成氫原子，H2S會(huì)延遲氫原子結(jié)合成氫氣，而使得氫原子能夠進(jìn)入到鋼中。鋼中晶界、相界、位錯(cuò)等等是吸附氫原子的陷阱，吸附的氫原子結(jié)合成氫氣之后會(huì)造成局部的氫壓過高，一旦超過材料的斷裂強(qiáng)度就會(huì)產(chǎn)生開裂現(xiàn)象（HIC）。對(duì)于使用方，關(guān)心的問題首先是判斷是否出現(xiàn)氫裂紋，區(qū)分氫裂紋與一般的工件底面腐蝕；第二個(gè)關(guān)心的問題是，裂紋與裂紋之間是否發(fā)生串聯(lián)，如果裂紋還是獨(dú)立的分布，其危險(xiǎn)系數(shù)還在可控范圍內(nèi)，但是裂紋一旦發(fā)生串聯(lián)，根據(jù)情況應(yīng)當(dāng)立即采取修復(fù)措施，但是這個(gè)涉及到很多經(jīng)濟(jì)利益。所以準(zhǔn)確地判斷裂紋的存在，以及其間的關(guān)聯(lián)是解決氫裂紋檢測(cè)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

相控陣檢測(cè)的圖像直觀，可以通過B掃圖像直接觀察探頭下方截面的內(nèi)部特征，在腐蝕檢測(cè)檢測(cè)中顯示出了其優(yōu)勢(shì)。但是一般的線性掃查居于脈沖回波技術(shù)，指向性強(qiáng)，只能檢測(cè)出平行或者傾斜度不大的反射面。且受制于探頭晶片尺寸與晶片數(shù)量，其分辨率不高。

M2M在其便攜式相控陣儀器GEKKO上推出的全聚焦技術(shù)TFM，有效地解決了上述難題。首先TFM技術(shù)的發(fā)射與接收機(jī)制有關(guān)，TFM的信號(hào)是由單個(gè)晶片進(jìn)行發(fā)射，因?yàn)榘l(fā)射面積相對(duì)波長較小，擴(kuò)散角較大，能檢測(cè)到斜率較大的表面；其次接收部分是每個(gè)晶片都同時(shí)接收，能夠收到來自各方向的回波。故TFM技術(shù)可以看作脈沖回波與串列掃查的結(jié)合。所以對(duì)非平行與表面的反射體能很好成像。最后TFM技術(shù)的算法使得聲能在整個(gè)成像范圍內(nèi)逐點(diǎn)聚焦，提高了整個(gè)檢測(cè)范圍的分辯能力，對(duì)細(xì)微缺陷的檢出能力大大提高。這些優(yōu)勢(shì)使得TFM在HIC檢測(cè)問題中有效解決了當(dāng)今關(guān)心的技術(shù)難題。

氫致裂紋電子掃查成像圖

氫致裂紋TFM技術(shù)成像圖

氫致裂紋電子掃查成像圖

氫致裂紋電子掃查成像圖

氫致裂紋HIC檢測(cè)要點(diǎn)：

傳統(tǒng)管線HIC檢測(cè)多采用電子掃查（ES）的方法，相對(duì)于ES，TFM具有更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)：