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不銹鋼厚壁鋼管指的是采用軋制、拉拔、擠壓、穿孔等方法生產(chǎn)出來的整根鋼管表面無接縫的鋼管。因受各種應(yīng)力的作用，不銹鋼厚壁鋼管表面或內(nèi)部容易產(chǎn)生缺陷，如果這樣的鋼管投入使用，可能會造成嚴(yán)重的事故，超聲波無損探傷技術(shù)能高效率、準(zhǔn)確的對不銹鋼厚壁鋼管進(jìn)行全面檢測，并且不損傷不銹鋼厚壁鋼管，滿足不銹鋼厚壁鋼管探傷的實際需求。本文分析和探討了不銹鋼厚壁鋼管中的常見缺陷和超聲波探傷檢測方法，以供參考。

1不銹鋼厚壁鋼管探傷中的無損檢測技術(shù)

1.1超聲探傷

主要是對鋼管的表面和內(nèi)部進(jìn)行探測，根據(jù)用戶和標(biāo)準(zhǔn)的需求選擇探頭種類，根據(jù)鋼管的規(guī)格尺寸和設(shè)備的能力選擇自動化探傷探測的速度，一般是15m/min～30m/min左右。超聲探傷簡便、有較高的靈敏度，對鋼管中的折疊、裂紋等比較敏感，有較好的指向性，可以對鋼表面及內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測，還能探測出非金屬夾雜等缺陷。不銹鋼厚壁鋼管的檢驗質(zhì)量要求較高，因此該方法比較適用，還可根據(jù)用戶的要求代替鋼管的水壓試驗。

1.2渦流探傷

該方法在工業(yè)各領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛，它以電磁感應(yīng)理論為基礎(chǔ)，無需任何耦合劑便可以快速自動的對試件進(jìn)行百分之百的檢測，不銹鋼厚壁鋼管的形狀規(guī)則比較單一，因此適合大批量快速的檢測，所以它成為檢驗各類鋼管質(zhì)量的必要手段。因渦流探傷的優(yōu)點，不銹鋼厚壁鋼管在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是因為渦流探傷檢測速度太快，對單個鋼管的檢測精細(xì)度不夠，不能實現(xiàn)其重點檢測，并且因為渦流的集膚效應(yīng)，幾乎不能檢測厚壁管的內(nèi)傷。

1.3漏磁探傷

漏磁探傷技術(shù)主要包括磁粉探傷法、磁場測定法。磁粉探傷法比較簡單，但是需要用肉眼對磁痕進(jìn)行觀察，所以自動化程度低；磁場測定法所需要的費用較多，設(shè)備復(fù)雜并且操作困難，但是可以利用傳感器拾取漏磁場信息，所以比較容易實現(xiàn)自動化，對大批量鋼管的自動檢驗比較適用，所以一般沒有特殊情況，鋼管的漏磁探傷是指磁場測定法。

2超聲波的諧振模式和頻射特性

2.1諧振模式

通過對結(jié)構(gòu)不同的探頭的激發(fā)，能發(fā)射出軸對稱和非軸對稱的導(dǎo)波諧振模式。在管子外面環(huán)狀的擺放探頭，管子保持平面穩(wěn)定性始終不變，同時繞著中心旋轉(zhuǎn)，可得到激發(fā)比較容易的軸對稱諧振模式的導(dǎo)波；如果把探頭放到管子中間，利用不同的方法在管壁內(nèi)產(chǎn)生的間隔一致的導(dǎo)波形成的只能在縱向進(jìn)行壓縮和伸展運動，不能橫向挪動的的諧振模式即為軸對稱的縱向諧振模式的導(dǎo)波。

2.2頻射特性

如果我們檢測的物體都是彈性均勻的介質(zhì)，波會以恒定的速度在管子內(nèi)部傳播，所以介質(zhì)本身的材料會對反射波的速度造成影響。當(dāng)超聲波斜向進(jìn)入同性管，受其表面反射作用，機械振動在管子中得到傳播，因為反射波合成的軸向和徑向運動，使超聲波在管內(nèi)形成由多個頻率不同的諧波組成的導(dǎo)波脈沖，導(dǎo)波在鋼管里以群速度傳播，超聲波的頻射特征之一是根據(jù)諧波的頻率不同而產(chǎn)生不同的變化，另外導(dǎo)波的速度還和聲學(xué)性質(zhì)、鋼管的尺寸規(guī)格有很大關(guān)系，所以對于不同尺寸規(guī)格的鋼管，應(yīng)該根據(jù)其尺寸和聲學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試設(shè)備。

3不銹鋼厚壁鋼管的缺陷

3.1內(nèi)折

指在鋼管的內(nèi)表面出現(xiàn)片狀、直線狀或螺旋狀的折疊，和中心疏松、芯部縮孔、柱狀晶在管坯內(nèi)部的程度相關(guān)，另外內(nèi)折率還和管坯中的碳當(dāng)量有關(guān)系，碳當(dāng)量越大生產(chǎn)的鋼管內(nèi)折率就越高。

3.2外折

指的是在鋼管的外表面和鋼管的軸線成一定角度的折疊缺陷。導(dǎo)致外折的主要原因是管坯的缺陷，具體表現(xiàn)為:(1)管坯表面的凹坑和渣孔，經(jīng)過軋制后在鋼表面形成片狀外折；(2)管坯內(nèi)皮下裂紋在加熱時會延伸和擴展，經(jīng)過軋制后會產(chǎn)生和鋼管軸形成一定角度的較長的外折；(3)管坯的縱向裂紋在加熱時會延伸或擴展，嚴(yán)重的甚至裂開，經(jīng)過軋制后形成的外折更加嚴(yán)重，甚至?xí)�發(fā)生整管裂開。第一類和第三類缺陷在檢驗管坯時就能被發(fā)現(xiàn)并剔除，但是也有少部分會進(jìn)入下道工序；第二類缺陷因為采用低倍檢測才能被發(fā)現(xiàn)，加上低倍檢驗抽檢的比例比較低，所以不容易被發(fā)現(xiàn)。

3.3發(fā)紋

指在鋼管外邊細(xì)小的紋狀缺陷，因為在軋制鋼管的過程中，接近錕肩的地方軋錕的速度比毛管的運動速度大，導(dǎo)致軋件和軋錕之間形成的滑動比較大，隨著不斷地增加軋制的次數(shù)，接近錕肩的軋錕表面逐漸形成了瘤狀金屬物，在軋制毛管時會產(chǎn)生壓、劃的痕跡，經(jīng)過后面工序的加工，這些痕跡會逐漸變成細(xì)小的發(fā)紋缺陷。

3.4分層

指可能呈現(xiàn)在鋼管內(nèi)外表面的片狀或螺旋狀的分層缺陷，主要是因為管坯內(nèi)含有大量的非金屬夾雜物，這種管坯經(jīng)過軋制后便會形成有分層缺陷的鋼管。

4大口徑和小口徑鋼管的探傷方法

4.1大口徑鋼管的探傷方法

大口徑探傷中主要采用脈沖反射法。檢測的時候，儀器產(chǎn)生的高壓脈沖通過耦合劑和晶體滲透到被檢材料中，有缺陷或內(nèi)部材質(zhì)凹陷不連續(xù)時，會對原有超聲波回波路線造成影響，導(dǎo)致回波時間產(chǎn)生差異，通過處理儀器反饋的聲速和回波時間，便能確定缺陷的位置，實現(xiàn)自動檢測。一般選用非聚焦探頭進(jìn)行大口徑的探傷。

4.2小口徑鋼管的探傷方法

因為曲率半徑較小，經(jīng)常會發(fā)生耦合不良、波束嚴(yán)重擴散等情況，降低探傷的靈敏度，所以小口徑的鋼管一般采用水浸聚焦探頭利用橫波束探傷，能快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)管材外表和近表面的缺陷，還能發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的不足，使其檢測的分辨率和靈敏度提高。另外在小孔徑探傷中，一般選擇點聚焦探頭對小口徑鋼管進(jìn)行探傷，一般采用2.5～10MHz頻率范圍進(jìn)行檢測。

5結(jié)語

總之，不銹鋼厚壁鋼管的缺陷會對工程的進(jìn)度造成嚴(yán)重的影響，如果運用到建筑工程中，會出現(xiàn)鋼管斷裂等嚴(yán)重的事故，因此我們可以根據(jù)超聲波在物體傳播中的特性，對鋼管表面及內(nèi)部缺陷的變化進(jìn)行很好的探測，所以超聲波無損探傷技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。