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    3. 變型橫波反射法在超厚壁不銹鋼管檢測中的應(yīng)用

        不銹鋼管在超聲波探傷的基本方法中,按聲耦合方式來分類,可分為接觸法和水浸法兩大類。對(duì)于無縫鋼管管壁的超聲波探傷,目前運(yùn)用最為廣泛的方法是水漫法,它是將探頭發(fā)射的超聲波經(jīng)過一定厚度的水層后再進(jìn)入不銹鋼管的探傷方式。在水浸法中,對(duì)于不同壁厚的探傷方式主要有兩種,一種為橫波反射法,一種為變型橫波反射法。在進(jìn)行超聲波檢測時(shí),面對(duì)鋼管壁徑比t/D大于0.2的超厚壁不銹鋼管,常用的橫波反射法已經(jīng)不能完整地探查到鋼管內(nèi)壁上的缺陷。為實(shí)現(xiàn)對(duì)厚壁不銹鋼管進(jìn)行完整的探傷,必須保證折射橫波與厚壁不銹鋼管內(nèi)壁相切,所以就需要使用變型橫波反射法進(jìn)行探傷。

          1變型橫波反射法的檢測原理

          當(dāng)t1D>0.2時(shí),橫波反射法己經(jīng)無法探測到厚壁不銹鋼管內(nèi)壁的缺陷,應(yīng)采用特殊方法進(jìn)行探傷,因此,變型橫波反射法得到了應(yīng)用。其中,變型橫波反射法與橫波反射法的入射角就有所不同,前者的入射角要小于第一臨界角,這樣就可以保證,厚壁不銹鋼管中的橫波和縱波同時(shí)存在.然后利用折射縱波在不銹鋼管外壁上產(chǎn)生的反射橫波,進(jìn)行超厚壁鋼管內(nèi)壁缺陷的檢測。

          為了獲得較大折射縱波分量,角度選擇小于第一臨界角,這樣折射縱波既能透射到管材一個(gè)壁面,又能分離出較強(qiáng)的反射橫波投射到管材的內(nèi)表面。

         2實(shí)際應(yīng)用

         2.1標(biāo)準(zhǔn)樣管設(shè)計(jì)

          根據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,采用規(guī)格為121mmx36mm的超厚壁鋼管,截取一段,在厚壁不銹鋼內(nèi)外壁上進(jìn)行人工刻傷,加工成具有橫孔和矩形槽的兩種標(biāo)準(zhǔn)反射體,其中橫孔可制作成2mm深25mm的規(guī)格,矩形槽可按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5777-2008制作成40mmx1 mmx 1.5mm的矩形槽。在進(jìn)行無損檢測時(shí),需要有標(biāo)準(zhǔn)人工參照反射物來檢查探測儀的靈敏度,以保證檢測的準(zhǔn)確性。

          2.2探傷頻率的選擇

          根據(jù)GB/T 5777-2008標(biāo)準(zhǔn)要求,探傷儀使用的探頭頻率可以在1-15MHz之間選擇。同時(shí),根據(jù)厚壁不銹鋼管本身的結(jié)構(gòu)采用適當(dāng)?shù)念l率探傷,查閱資料可以發(fā)現(xiàn),晶粒較粗的鋼管可以采用低頻進(jìn)行探傷,反之則需要用高頻。通過生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知,對(duì)于該規(guī)格超厚壁鋼管,可采用頻率為2.5MHz的探頭進(jìn)行探傷。

          2.3檢測方法

          在對(duì)超厚壁鋼管式樣檢測之前,先將鋼管探頭探測處的油漆及氧化膜去掉,以保證探頭和鋼管之間良好的接觸。當(dāng)變型橫波遇到鋼管內(nèi)外部缺陷時(shí),會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射信號(hào),在其所顯示的波形中,外傷顯示的波形相對(duì)于內(nèi)傷顯示的波形更靠近始脈沖,因此操作人員在工作中,可以根據(jù)缺陷波在時(shí)基線上的位置,很容易正確地判斷出來內(nèi)外壁的缺陷。但是,在實(shí)際應(yīng)用中,由于超厚壁鋼管的本身厚度原因,會(huì)導(dǎo)致鋸齒形傳播的超聲波由于跨距增大而加大衰減最,從而再導(dǎo)致鋸齒漏點(diǎn)面在鋼管圓周面上出現(xiàn)的間題。因此,為了保證探傷儀對(duì)鋼管圓周的110%的檢測,才能對(duì)厚壁不銹鋼管進(jìn)行批量的確檢測,所以需要增大探頭沿鋼管圓周方向的移動(dòng)范圍。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),可將鋼管分為三個(gè)圓周面,每次檢測鋼管的三分之一圓周,且每次檢測應(yīng)有10%的覆蓋面,從而保證全部缺陷均被檢測出來。

          2.4實(shí)測結(jié)果

          實(shí)際檢測時(shí)選取三十根121mmx36mm的超厚壁鋼管進(jìn)行檢測,在入射角的最大允許范圍內(nèi),根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,測試三十根超厚壁鋼管時(shí),發(fā)現(xiàn)有缺陷的超厚壁鋼管認(rèn)定為不合格,并將缺陷鋼管進(jìn)行解剖驗(yàn)證缺陷確實(shí)存在。實(shí)驗(yàn)證明.該方法檢測超厚壁鋼管內(nèi)部缺陷比常規(guī)方法所檢測的結(jié)果真實(shí)可靠,同時(shí)具有準(zhǔn)確率高、實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)。

          3結(jié)束語

          超厚壁鋼管壁徑比大,常用的橫波反射法不能完整的檢測到鋼管內(nèi)壁上的缺陷,所以變型橫波反射法得到了應(yīng)用,它通過調(diào)整探頭不同的入射角,使之配合不同的超厚壁鋼管規(guī)格,再增大探頭沿厚壁不銹鋼管圓周方向上的移動(dòng)范圍,避免漏測點(diǎn)面的出現(xiàn)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知,變型橫波反射法具有實(shí)用性強(qiáng),準(zhǔn)確率高和應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)。但是,目前這種檢測方法還存在缺陷,對(duì)于缺陷的成像還不能直觀顯示出來,使它的發(fā)展有一定的局限性,因此未來可以向信號(hào)成像、處理等方面發(fā)展.,使該技術(shù)慢慢成熟起來。

      文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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