TOFD技术(绕射波传播时间技术)是20世纪70年代末由英 国 Harwell试验室的 Silk和 Lidington先生发明的。它是一种可以精确测量缺陷尺寸的超声波检测技术，可以精确测量平面缺陷在壁厚方向的高度，为设备的可用性评估提供试验数据，此技术已成功地应用到特种设备无损检测领域，降低了检测成本，提高了检测效率和腐蚀等缺陷的检出率。在检测缺陷时，超声衍射图像不仅更直观，还具有检测速度快、精度高、缺陷检出率高以及定位准确等优点。
常规的超声波探伤技术是脉冲反射式的，利用超声波在缺陷表面的反射波对缺陷进行测量；TOFD技术以缺陷尖端对超声波的作用为基础，利用超声波的反射及绕射原理对金属部件进行检验。与常规UT检测相比，用 TOFD技术进行检测，除可显示射频 (RF)A型波形图外，还可以得到D扫描图像，检测结果更直观。当超声波遇到一个平面缺陷时，在产生正常的反射波的同时，在缺陷的边缘和尖端产生绕射波。这种绕射波在很宽的角度内发散，并且强度非常弱。TOFD利用2个探头(发射探头、接收探头)进行探伤，探头间的距离称作探头间距。TOFD通常使用频率为2—10MHz的纵波探头，这是因为纵波*先到达接收探头，且纵波易发生绕射，同时纵波的应用可以简化接收的波形和结果图形的解释 。通常应用的纵波探头(角度为 45。、60。和 70。)也产生传播速度较慢的横波。横波也产生附加的绕射波，但比纵波产生的绕射波晚到达接收探头。TOFD技术原理见图1。 |
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压力管道按其用途分为长输管道、公用管道和工业管道。长输管道主要用 于输送石油 、天然气和成品油，城市公用管道主要用于输送天然气、煤气和蒸汽，由于长输管道和城市公用管道输送距离长、经过人口稠密的地区、穿越道路与河流等，因此基本上采用埋地的方式 ，埋深一般在地下0．5～2m，这些管道的直径一般为 89—1219mm，壁厚一般为 6—30mm．
埋地压力管道潜在危险主要分为以下几种：与时间有关的危险，如内腐蚀、外腐蚀、应力腐蚀开裂；固有的危险，如制造、施工过程中产生的缺陷；与时间无关的危险，如第三方破环、外力破坏；其他危害管道安全的潜在危险。www.dingzhi18.com
对埋地压力管道焊缝检测，首先采用快速 TOFD功能垂直焊缝平行扫查进行预检，然后采用快速TOFD功能倾斜焊缝平行扫查复查缺陷(图2)。 |
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对TOFD法检出的缺陷应具有 以下特征：缺陷在试件中的位置、缺陷长度、缺陷埋藏深度和自身高度、缺陷类型。
缺陷的表征
<1>表面开口型缺陷。
发现缺陷下端部衍射有所减弱的信号通过耦合损失校正，或侧向波中断时，应视为表面开 口型缺陷。有 时可观测 到侧 向波会 朝传播时间稍长的方 向移动。
<2>底面开口型缺陷。
发现底波朝传播时间较长的方向移动，或底波中断通过耦合损失校正时，应视为底面开口型缺陷。
<3>埋藏型缺陷。
发现既有上端部衍射又有下端部衍射产生的信号，应视为埋藏型缺陷。发现只有上端部衍射产生的信号，而无侧向波或底波的相应信号，应视为无高缺陷。但要注意，由于侧向波或底波信号微弱，也可能将缺陷误判漏检。有怀疑时，应采取相应动作，通过多次TOFD扫查或用其他方法验证。对缺陷评定有怀疑时，应保持可能是*差的评定意见，直到验证评定正确为止。
<4>缺陷定位。
一般说来，要通过双探头同步移动，使缺陷位于两探头之间，中间位置的平面与通过两探头 中心线的平面的交叉部位，就足够准确确定缺陷坐标。由缺陷产生的信号传播时间也可用于判定缺陷位置。理论上，传播时间不变的表面是超声探头入射点附近的椭圆面中心。衍射点的位置至少要通过2次扫查才能准确测 出。若要求对缺陷位置或方向作更精确的测定，必须做多次扫查，双探头同步移动方向垂直于TOFD或平行于声束传播方向。
<5>缺陷测长。
缺陷长度应根据纵向扫查的探头移动量直接测出。与所有超声波探伤法一样，因超声波束有一定宽度，TOFD测长结果也可能是偏长的。缺陷长度小于所用探头晶片尺寸 1．5倍时，用一般 TOFD法测长结果很不准确，可用附加算法确定缺陷长度。 |
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