小徑管超聲波探傷淺析

鄭磊

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院洛陽分院，河南 洛陽 4 7 1 0 0 0）

小徑管超聲波探傷淺析

鄭磊

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院洛陽分院，河南 洛陽 4 7 1 0 0 0）

火力發(fā)電廠鍋爐受熱面管子對焊接縫的無損檢測過去一直使用射線探傷，但是射線探傷在使用過程中常常會出現(xiàn)一些問題，導(dǎo)致管子不能正常使用，并在一定程度上影響工作進(jìn)程。射線探傷的使用成本較高、材料消耗大、不易操作，還會對相關(guān)工作人員造成一定的傷害，這種探傷方式在一些小徑管中很少被廣泛應(yīng)用。要保證小徑管的探傷工作可以順利進(jìn)行對下去就需要使用超聲波探傷，從而提高探傷工作的質(zhì)量與效率。超聲波探傷在使用過程中，可以與其他工種交叉進(jìn)行，所消耗的成本、材料也相對較低，方便人們操作?；诖?，本文對小徑管超聲波探傷進(jìn)行了簡單的分析。

小徑管；超聲波；探傷

火力發(fā)電廠鍋爐受熱面由于其管壁較薄、曲率較大，使整個探傷工作的探測范圍都要在超聲場的附近，如果在此時探傷就會導(dǎo)致探傷工作不能順利進(jìn)行下去，常常會發(fā)生信號干擾現(xiàn)象，計算探測出的結(jié)果其準(zhǔn)確性也較低。另外，在對小徑管進(jìn)行探傷時，小徑管的壁厚要在規(guī)定的范圍內(nèi)，只有這樣才能保證其公差數(shù)值減少，如果在對小徑管探傷時不能將其中的壁厚進(jìn)行測，就會使其整個根部出現(xiàn)缺陷狀態(tài)，不能將小徑管進(jìn)行探測，這對探傷工作人員來說將造是一項非常嚴(yán)峻、艱難的挑戰(zhàn)。

1 小徑管超聲波探傷存在的技術(shù)難點(diǎn)

小徑管超聲波探傷工作是一項復(fù)雜、困難的工作，對工作人員來說也有著十分嚴(yán)格的要求。超聲波探傷是焊縫檢驗中的一種，其主要的表現(xiàn)特征就是面積性的缺陷，并常常出現(xiàn)未焊透、未融合等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致小徑管超聲波探傷工作不能順利進(jìn)行下去。另外，小徑管進(jìn)行探傷時，體積部分的缺陷主要體現(xiàn)在小徑管的氣孔中，使超聲波探傷的靈敏度與射線探傷的靈敏度相差甚遠(yuǎn)。如果小徑管的缺陷較小，就不能有足夠的缺陷反射波而被撿漏。

超聲波探傷在使用過程中還有這另一個特點(diǎn)，就是具有較高的可靠性，而這一特點(diǎn)需要一些高技術(shù)、高水平的探傷工作人員進(jìn)行，只有這樣才能在一定程度上提高探傷工作的靈敏性。再加上探傷工作的全部過程不能自動記錄，就需要工作人員自行盡量，因此，在進(jìn)行探傷工作時所記錄的工作結(jié)果與射線探傷底片相比，其可靠性較低。另外，火力發(fā)電廠鍋爐小徑管超聲波探傷工作在進(jìn)行過程中，還存在著一定的技術(shù)難度，比如說曲率較大、探頭與接觸面的偶合工作較差、在小管徑的兩側(cè)出現(xiàn)變形波等，如果小徑管超聲波工作在進(jìn)行時探頭沒有設(shè)置好，就會導(dǎo)致焊縫工作很難順利進(jìn)行下去。小徑管的焊縫工作主要分為面狀缺陷和體積性缺陷，其中的體積性缺陷主要由小徑管氣孔、夾渣等內(nèi)部的缺陷；而面狀缺陷就是小徑管出現(xiàn)裂紋、未融合等現(xiàn)象。小徑管焊接接頭的缺陷與內(nèi)部、外部缺陷之間存在著很大的差距，外部缺陷主要體系在小徑管在焊接過程中出現(xiàn)變形、尺寸不符合要求、未填滿、燒穿等問題。

2 小徑管超聲波探傷的實際操作

在對小徑管超聲波探傷時，不可以使用一些電動工具進(jìn)行打磨，如果稍有不慎就會導(dǎo)致小徑管的表面出現(xiàn)破損現(xiàn)象。小徑管油漆在使用過程中如果結(jié)合的較好，就不需要進(jìn)行打磨，要是使用銀粉就需要對小徑管進(jìn)行打磨?；鹆Πl(fā)電廠日常使用的油類需要將其視作為耦合劑，減少其聲速，形成全新的油膜。在對小徑管涂油時要用手來探傷其中油膜的厚度與雜波，如果小徑管沒有任何的異狀就不需要再為其涂油。另外，在對小徑管進(jìn)行涂油時要選擇一些纖維類型的油類作為耦合劑，比如說膠水、防腐劑等，只有這樣才能保證探頭在運(yùn)行過程中具有較高的靈敏性。

在小徑管進(jìn)行焊接縫探傷工作時，需要選擇一些大角的探頭，并保證該探頭的聲速可以檢查整個焊縫斷面。當(dāng)探頭的角較大時，小徑管的聲速就可以快速傳播，從而產(chǎn)生一定的聲變行波，在一定程度上阻礙超聲波的探傷工作進(jìn)行。另外，在進(jìn)行超聲波探傷時需要對小徑管的焊縫下部的厚度進(jìn)行檢查，保證小徑管的焊接頭以垂直的形狀存在，如圖1所示，保證其厚度在1/4時才能進(jìn)行探傷工作。為了保證探傷工作可以順利進(jìn)行下去，就需要設(shè)置探頭的距離。由于小徑管在進(jìn)行超聲波探傷時，可以使用一次波和二次波的形式進(jìn)行，可以有效的增加小徑管在探傷工作時的靈敏度。

圖1 小徑管焊接頭

2 小徑管焊接縫的超聲波波形分析

2.1 焊縫內(nèi)部

在對小徑管進(jìn)行探傷工作時，反射波主要在一次波中體現(xiàn)出來，對此，相關(guān)工作人員就需要對其進(jìn)行標(biāo)記；在二次波探傷時所反射的出的位置就會在一次波和二次波之間。同時，小徑管的會隨著表面波和根部的變形波發(fā)生變化，所產(chǎn)生的聲速會產(chǎn)生一定的反射波。因此，在工作人員進(jìn)行探傷工作時，可以使用手進(jìn)行涂油，并對小徑管的焊接位置進(jìn)行拍打。

2.2 焊縫根部缺陷

當(dāng)小徑管的反射波處于指定一次波位置時還需要將其進(jìn)行標(biāo)記，并在水平定位去安裝探頭，將小徑管的錯邊與焊瘤位置區(qū)分出來，只有這樣才能做好探傷工作。如果發(fā)現(xiàn)這兩端出現(xiàn)異?，F(xiàn)象就需對其進(jìn)行全面監(jiān)測，防止一些故障問題發(fā)生。在對小徑管的根部缺陷進(jìn)行探傷時，可以采用一些掏槽試塊進(jìn)行，并將所檢測的結(jié)果進(jìn)行對比，如果試塊的內(nèi)曲面以V形式出現(xiàn)，其反射波會就在6 0%左右，在此基礎(chǔ)上添加一些3 6 d B作為小徑管焊接根部的組成部分，只有這樣才能將其根部未焊透等缺陷進(jìn)行對比，并為其制定有效的解決對策。

2.3 干擾波

在小徑管探傷時，其熒光屏?xí)瓷涑鲂焦苋毕菖c假信號。如果探傷工作人員沒能將這些假信號進(jìn)行辨認(rèn)就會導(dǎo)致判斷失誤，從而增加小徑管的缺陷。探傷工作人員在工作時只需要對這些假信號進(jìn)行仔細(xì)的判斷，就能找出其中的問題所在。小徑管的焊縫根部的完成時，一般反射波的強(qiáng)度較弱；如果焊縫根部未形成時，就需要對其的兩側(cè)進(jìn)行檢測，只有這樣才能了解其中的反射信號，保證信號具有較高的真實性。在小徑管超聲波探傷時，其反射條根部就形成一定的缺陷，如果不能對這些缺陷進(jìn)行判定就會導(dǎo)致探傷工作不能順利進(jìn)行下去。要想解決這一問題就需要對其進(jìn)行判斷：第一，從小徑管的聲程上比較，如果焊縫根部的反射波較大，就需要調(diào)整原有的探傷工作；第二，從小徑管的水平位置上判定，如果焊縫根部與焊縫中心差距較大，那么根部的缺陷位置就應(yīng)該在焊縫中心。

4 小徑管超聲波探傷時應(yīng)注意的問題

在小徑管超聲波探傷工作時，一定要注意以下幾點(diǎn)：（1）做好小徑管的一次波和二次波位置判斷工作，并觀察波的位置和探頭的位置，并用手蘸耦合劑對小徑管焊縫處拍打，并結(jié)合水平位置來判斷小徑管是否存在問題；（2）對小徑管焊縫位置進(jìn)行1 5%～2 5%的射線檢測工作來判斷小徑管出現(xiàn)缺陷問題的概率；（3）根據(jù)小徑管的現(xiàn)狀制定對應(yīng)的超聲波探傷方案，并按照指定要求進(jìn)行；（4）提高探傷工作人員的綜合素質(zhì)與專業(yè)知識技能，只有這樣才能保證探傷工作可以順利進(jìn)行下去。

5 結(jié)語

在小徑管進(jìn)行超聲波探傷時要按照國家指定要求進(jìn)行，只有這樣才能保證探傷工作可以順利進(jìn)行下去。小徑管的超聲波探傷工作可以有效的解決小徑管焊縫中的缺陷，并為其制定有效的解決對策。焊縫內(nèi)部對于小徑管的焊縫強(qiáng)度來說有著很重要的關(guān)系，因此需要加強(qiáng)對其的檢測工作，找出其中的缺陷、不足，保證探傷工作可以順利進(jìn)行下去，保證探傷工作人員的健康安全。本文對小徑管超聲波探傷工作進(jìn)行了簡單的分析，文中還存在著一定的不足，希望有助于我國專業(yè)技術(shù)人員加強(qiáng)對小徑管超聲波探傷工作的研究。

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