压力容器定期检验中，焊缝埋藏缺陷检测是保障设备完整性的关键环节。NB/T 47013《承压设备无损检测》系列标准规定了射线检测（RT）、超声检测（UT）、衍射时差法超声检测（TOFD）和相控阵超声检测（PAUT）等多种方法。其中TOFD和PAUT作为先进超声检测技术，在厚壁容器和复杂结构检测中展现出显著优势，但两种技术的原理和特点不同，合理选型直接影响检测效果。
TOFD检测原理与特点
衍射时差法（Time of Flight Diffraction, TOFD）利用缺陷上下端点的衍射波信号进行检测和定量。一对探头分别发射和接收超声波，当声束遇到缺陷时，缺陷上端产生衍射波、下端也产生衍射波，通过测量两个衍射波的传播时间差计算缺陷自身高度。TOFD的典型特点是：缺陷定量精度高（高度测量精度可达±1mm），检测结果以图像形式显示（B扫描或D扫描），数据可永久保存；但对缺陷定性能力较弱，难以区分裂纹、夹渣和气孔，且在近表面存在检测盲区（通常3至8mm）。
TOFD适用于壁厚12mm至300mm的对接焊缝检测，在压力容器定期检验中常用于加氢反应器、气化炉等厚壁容器的环缝和纵缝检测。根据NB/T 47013.10，TOFD通常需要两个通道（不同角度的探头对）覆盖不同深度区域，对于壁厚大于50mm的焊缝，应增加通道数或采用非平行扫查。
PAUT检测原理与特点
相控阵超声检测（Phased Array Ultrasonic Testing, PAUT）通过控制阵列晶片的激发延时，实现超声波束的电子扫描、聚焦和偏转。与传统UT的单探头固定角度不同，PAUT可以一次扫查覆盖多个角度和深度，生成S扫描（扇形扫描）图像，直观显示缺陷的位置、取向和尺寸。PAUT的优势在于：检测效率高，一次扫查可覆盖整个焊缝截面；对复杂几何形状适应性好，可通过定制扇扫范围避开几何障碍；缺陷定性能力较强，可通过多角度数据分析缺陷性质。
PAUT的局限性是：设备成本较高（一套相控阵设备约30万至80万元），对操作人员的技术水平要求高；检测结果受耦合条件影响，表面粗糙度和曲率需要补偿；对于奥氏体不锈钢焊缝等各向异性材料，声束畸变可能影响检测精度。
两种技术的性能对比
在缺陷检出率方面，国内多家检验机构进行了对比试验。对含有自然缺陷的50mm厚Q345R试板，TOFD对面积型缺陷（裂纹、未熔合）的检出率约95%，对体积型缺陷（气孔、夹渣）的检出率约85%；PAUT对面积型缺陷的检出率约93%，对体积型缺陷的检出率约90%。两者的综合检出率相近，但TOFD在缺陷高度定量方面更精确，PAUT在缺陷定性和复杂结构适应性方面更优。
检测效率方面，对于长度1米、壁厚50mm的对接焊缝，TOFD需要2至4个通道分别扫查，耗时约30至45分钟；PAUT一次扇扫即可覆盖，耗时约15至20分钟，效率约为TOFD的2倍。但TOFD的数据解读相对直观，而PAUT数据分析需要更多经验。
检测成本方面，TOFD设备约15万至30万元，PAUT设备约30万至80万元。对于壁厚≥50mm的厚壁容器，TOFD通常需要多通道配置，设备投入相应增加；PAUT则可以通过软件设置灵活调整扫查方案，硬件通用性更强。
标准要求与选型建议
NB/T 47013.10（TOFD）和NB/T 47013.15（PAUT）分别规定了两种技术的应用要求。TSG 21-2016允许在压力容器定期检验中使用TOFD和PAUT替代射线检测，但要求检测机构具备相应资质，检测人员持有相应等级证书。对于壁厚大于35mm的对接接头，TSG 21推荐优先采用TOFD或PAUT进行检测。
选型建议如下：第一，对于中厚壁（12至80mm）容器的规则对接焊缝，TOFD和PAUT均可满足要求，可根据机构设备和人员配置选择；第二，对于厚壁（大于80mm）容器，推荐TOFD+PAUT组合使用，TOFD精确定量、PAUT辅助定性，两种方法互相验证；第三，对于接管角焊缝、封头拼缝等几何复杂部位，PAUT的适应性优于TOFD；第四，对于奥氏体不锈钢、双相钢等粗晶材料，应优先考虑PAUT（配合纵波斜探头或双晶探头），TOFD在这类材料中的信噪比可能不佳；第五，对于需要快速筛查的大批量检测任务，PAUT效率更高。
无论选择哪种技术，都应注意检测前的工艺验证。应根据容器材料、壁厚、接头形式和可能的缺陷类型制作对比试块，验证检测工艺的灵敏度和信噪比。检测过程中应严格执行扫查覆盖率要求，TOFD的非平行扫查偏移量应保证覆盖整个焊缝及热影响区，PAUT的扇扫范围应覆盖焊缝及两侧各至少10mm的母材区域。
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