管道對接焊縫的超聲波檢測相關(guān)研究

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新時(shí)代下,極大的優(yōu)化了超聲波檢測設(shè)備的性能,更新速度飛快,很多模擬儀器已經(jīng)被數(shù)字探傷儀所取締。因此,其憑借本身精度高、參數(shù)精確、檢測方便等優(yōu)點(diǎn),在管道對接焊縫檢測中得到了廣泛的運(yùn)用。

一、技術(shù)分析

相較于傳統(tǒng)的模擬式探測設(shè)備,數(shù)字化的超聲波檢測技術(shù)其優(yōu)點(diǎn)顯著。其一,有著較高的定位精度,一般能夠達(dá)到0.1毫米,將可靠的依據(jù)為判定管道焊縫根本信號提供了出來;其二,可以對更多距離—波幅曲線以及探頭參數(shù)進(jìn)行存儲,進(jìn)而方便了檢測現(xiàn)場多種角度探頭的工作,使得不同角度檢測的精確性以及靈敏性都得到了顯著提升,能夠更加容易的變化探頭角度,便于對真、偽信號的辨別;其三,可以對缺陷包絡(luò)線以及動(dòng)態(tài)波形進(jìn)行存儲,并能夠利用電子文件形式進(jìn)行備份,對于檢測中遇到的種種難題,利用此方法都能夠有效的予以解決。

二、檢測技術(shù)的具體應(yīng)用分析

(一)科學(xué)的選擇探頭。在選擇探頭時(shí),要對以下因素進(jìn)行進(jìn)行考慮:

首先,檢測件厚度。在較薄焊縫檢測時(shí),需要應(yīng)用短前沿、大K值的探頭,一次波盡量對更多的焊縫截面進(jìn)行掃查;如果焊縫厚度較大,應(yīng)該對靈敏度高、晶片尺寸大、K值合適的探頭進(jìn)行選擇。

根據(jù)工作現(xiàn)場情況,如果在7mm以上控制壁厚度,這時(shí)在檢測時(shí)應(yīng)該運(yùn)用單斜探頭。如果在7mm以下控制壁厚,在檢測焊縫時(shí),會有較為嚴(yán)重的雜波干擾,當(dāng)下多應(yīng)用雙晶探頭或者聚焦探頭。然而這兩種探頭通常寬度大,在耦合小口徑管時(shí),應(yīng)該實(shí)施修磨處理。因?yàn)樵诰劢裹c(diǎn)附近安設(shè)了雙晶探頭與聚焦探頭,因此,會有較高的靈敏度存在于焦點(diǎn)附近,會在某種程度上影響到探測范圍,如果在7mm之內(nèi)控制工藝管道壁厚,這時(shí)它的管徑通常會很小,所以,檢測時(shí)盡量不用超聲波檢測技術(shù)。

其次,科學(xué)控制掃查面。對接各個(gè)直管時(shí),在焊縫兩側(cè)掃描探頭時(shí),可以對一種K值的探頭進(jìn)行選擇;管件和直管對接在一起,而且,只能在焊縫的一側(cè)利用探頭進(jìn)行掃查,進(jìn)而在掃查時(shí)應(yīng)用兩種折射角相差低于10°的探頭,其中,對于K值較小的探頭而言,要在焊縫截面的1/4以上控制掃描范圍。

再次,科學(xué)控制探頭頻率。管道探傷盡量對頻率較高的探頭進(jìn)行選擇,目的是將其定位精度以及指向性提升。其中,頻率為5MHz的探頭就是一個(gè)很好的選擇。如果管道厚度大,可以對2.5MHz的探頭進(jìn)行選擇。

如果有可以信號存在于其根部,在復(fù)驗(yàn)時(shí),盡量對小K值探頭進(jìn)行應(yīng)用,研究得知,K值較小的探頭,有著較高的定位精度,而且誤差低。

(二)識別典型缺陷信號。在檢測之前,運(yùn)用直探頭測定焊縫兩側(cè)壁厚靠近焊縫的部位,進(jìn)而便于將其真實(shí)厚度確定出來。若是測得的結(jié)果比標(biāo)稱值負(fù)偏差小,這樣需要馬上進(jìn)行提交匯報(bào);若是所測結(jié)果等于或者大于標(biāo)稱值,這樣是能夠被接受的。并且,在記錄表應(yīng)該標(biāo)明所測厚度值,在對回波信號進(jìn)行判定時(shí),以這個(gè)值為前提。

并且,在判定回波信號性質(zhì)時(shí),對回波位置、最大回波高度、動(dòng)靜態(tài)回波、指示取向以及長度、焊接位置和工藝等要進(jìn)行綜合的分析和研究。如果信號比較可疑,在驗(yàn)證時(shí)要及時(shí)更換探頭,從而便于識別出偽信號和判定缺陷性質(zhì)。

準(zhǔn)確的標(biāo)定時(shí)基線是正確判定管道焊縫根本信號的前提條件,且要在0.5mm以下控制深度定位誤差,否者會有較大的誤差出現(xiàn)在判定根部缺陷信號的最終結(jié)果中。在標(biāo)定完畢了時(shí)基線后,一定要用和所檢測工件厚度相近或者相等的孔展開校驗(yàn),此孔的最高回波指示值應(yīng)該略低于0.1-0.5毫米或者與其相當(dāng),這就證明準(zhǔn)確的標(biāo)定了時(shí)基線。

同時(shí),在調(diào)節(jié)時(shí)基線時(shí),還需要對工件聲速和試塊聲速的差異進(jìn)行考慮,如果遇到了較大厚度的工件,這樣判定根部缺陷以及定位精度都會受到聲速差別的影響,我們以20號鋼在常溫中的測定為例,測得發(fā)現(xiàn),其有著3230m/s的橫波聲速,其中,在3301m/s控制P91的橫波聲速;在5934m/s控制20號鋼的縱波聲速,在5983m/s控制P91的縱波聲速。利用20號鋼標(biāo)準(zhǔn)試塊與K2探頭標(biāo)定探測P91鋼件時(shí),因?yàn)镻91有著較快的聲速,并且會進(jìn)一步增大去折射角,這時(shí)K值也會發(fā)生變化,即為2.25,在對50mm厚的P91工件進(jìn)行探測時(shí),增加其聲程到123.297mm,增加20號鋼的聲程為11.62mm,通過觀察時(shí)基線得知,P91剛工件的厚度為54mm,它與20號鋼的回波位置相對應(yīng)。很明顯,會有很大的誤差出現(xiàn)在其中,進(jìn)而會出現(xiàn)嚴(yán)重誤判,容易混淆未焊透缺陷和焊瘤。

在精探傷和掃查時(shí),需要前后移動(dòng)探頭,在發(fā)覺有回波信號出現(xiàn)后,需要把耦合劑增加,并且前后往返緩慢移動(dòng)探頭3-5次,然后對動(dòng)態(tài)波形進(jìn)行觀察,將回波最高點(diǎn)的位置找出來,然后向出現(xiàn)回波最高點(diǎn)的位置移動(dòng)探頭,輕微轉(zhuǎn)動(dòng)探頭或者移動(dòng),把最高波找出來,利用閘門把此回波選擇出來,順勢將回波位置讀取出來。

結(jié)語

近年來,在很多工程項(xiàng)目施工建設(shè)中都廣泛的應(yīng)用了管道設(shè)備,管道的長度不一,而且,對接與焊接各個(gè)管道,是其施工中的重要一環(huán)。而對接焊縫質(zhì)量的控制就成為了施工中的關(guān)鍵所在。因此,文章以超聲波檢測技術(shù)在鋼管對接焊縫檢測中應(yīng)用的內(nèi)容進(jìn)行了細(xì)致的剖析與研究,進(jìn)而為有關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際工作中提供學(xué)習(xí)的見解和幫助。