帶頸對焊法蘭一級環焊縫探傷工藝研究

□ 劉芝豹

江蘇華電鐵塔制造有限公司 江蘇徐州 221131

特高壓輸電線路鋼管塔，主材采用圓形鋼管構件，斜材（或輔材）用鋼管、圓鋼或型鋼等構件組成空間塔架（桁架）結構，而帶頸對焊法蘭是鋼管塔必不可少的零部件，其主要形式是鋼管與有頸部的平面法蘭裝配時，鋼管與法蘭頸部以對接環焊縫形式實現連接。對于特高壓輸電線路鋼管塔來講，帶頸對接法蘭環向焊縫結構，是整個鋼管塔結構中關鍵的結構形式，通常焊接等級均要求為一級，其加工質量的好壞，直接影響到整體結構性能、壽命、甚至整條特高壓線路的安全性，因此，對帶頸法蘭環焊縫進行無損檢測，其意義十分重要。

▲圖1 雙面雙側法探傷

本工藝適用于厚度不小于8 mm的鐵素體類鋼，全焊透熔化焊對接焊縫采用脈沖反射法手工超聲波檢驗的方法來檢測。

1 檢測儀器的調校

1.1 探頭

（1）探頭應按ZB Y344《超聲探傷用探頭型號命名方法》標準的規定作出標志。

（2）晶片的有效面積不應超過500 mm2，且任一邊長不應大于25 mm。

（3）聲束軸線水平偏離角應不大于2°。

1.2 儀器性能

（1）系統有效靈敏度必須大于評定靈敏度10 dB以上。

（2）探傷儀、探頭以及系統性能，需要按照規定時間檢查一次。檢查項目及檢查周期見表1。

表1 斜探頭及系統性能檢查周期

1.3 試塊

根據現有鋼管塔管體壁厚，對比試塊選用RB-1，適用于8～25 mm壁厚檢測。

2 檢驗等級及方法

2.1 檢驗等級

根據質量要求，檢驗等級分為A、B、C三級，檢驗的完善程度A級最低、B級一般、C級最高，檢驗工作的難度系數按A、B、C順序逐級增高，應按照工件的材質、結構、焊接方法、使用條件及承受載荷的不同，合理選用檢驗級別。檢驗等級應按產品技術條件和有關規定選擇，或者經鋼管塔產品購銷合同雙方協商選定。

特高壓鋼管塔焊縫均要求達到一級，選用B級作為檢驗等級。

2.2 探傷面

根據國家電網公司對特高壓鋼管塔一級焊縫的要求，選用雙面雙側法進行探傷，如圖1所示。

2.3 檢測區域

檢驗區域的寬度應是焊縫本身再加上焊縫兩側各相當于母材厚度30%的一段區域，這個區域最小10 mm，最大20 mm。

2.4 探傷面處理

探頭移動區應清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其它外部雜質，探傷表面應平整光滑，便于探頭的自由掃查，其表面粗糙度Ra＜6.3 μm，必要時應進行打磨。

對于去除余高的焊縫，應將余高打磨到與鄰近母材平齊。保留余高的焊縫，如焊縫表面有咬邊、較大的隆起和凹陷等，應進行適當的修磨，并作圓滑過渡，以免影響檢驗結果的評定。

2.5 距離波幅曲線(DAC)的繪制

距離-波幅曲線由選用的儀器、探頭系統在對比試塊上的實測數據繪成，曲線由判廢線RL、定量線SL和評定線EL組成。評定線以上至定量線以下為I區(弱信號評定區)，定量線至判廢線以下為II區(長度評定區)，判廢線及以上區域為III區(判廢區)。

根據國家電網公司對特高壓鋼管塔一級焊縫的要求，驗收標準為：判廢線DAC-4 dB；定量線DAC-10 dB；評定線 DAC-16 dB。

2.6 檢測

無損檢測探傷人員應了解受檢工件的材質、結構、曲率、厚度、焊接方法、焊縫種類、坡口形式、焊縫余高及背面襯墊、溝槽等情況，探傷靈敏度不低于評定線靈敏度，掃查速度不大于150 mm/s，相鄰兩次探頭移動間隔保證至少有探頭寬度10%的重疊。為探測縱向缺陷，斜探頭垂直于焊縫中心線放置在探傷面上，作鋸齒型掃查。探頭前后移動的范圍應保證掃查到全部焊縫截面及焊縫熱影響區，在保持探頭垂直焊縫作前后移動的同時，還應作10°～15°的左右轉動。

2.7 檢測結果

最大放射波幅位于II區的缺陷，根據缺陷指示長度按表2的規定予以評級。

最大反射波幅不超過評定線的缺陷，均評為1級。

最大反射波幅超過評定線的缺陷，檢驗者判定為裂紋等危害性缺陷時，無論其波幅和尺寸如何，均評定為Ⅳ級。

反射波幅位于Ⅰ區的非裂紋性缺陷，均評為Ⅰ級。

反射波幅位于Ⅲ區的缺陷，無論其指示長度如何，均評定為Ⅳ級。

不合格的缺陷，應予返修，修補后，返修部位及補

焊受影響的區域，應按原探傷條件進行復驗。

2.8 記錄與報告

檢驗記錄主要內容包括:工件名稱、編號、焊縫編號、坡口形式、焊縫種類、母材材質、規格、表面情況、探傷方法、檢驗規程、驗收標準、所使用的儀器、探頭、耦合劑、試塊、掃描比例、探傷靈敏度、所發現的超標缺陷及評定記錄、檢驗人員及檢驗日期等。反射波幅位于Ⅱ區，其指示長度小于表2的缺陷也應予記錄。

檢驗報告主要內容包括:工件名稱、合同號、編號、探傷方法、探傷部位示意圖、檢驗范圍、探傷比例驗收標準、缺陷情況、返修情況、探傷結論、檢驗人員及審核人員簽字等，檢驗記錄和報告應至少保存7年。

表2 缺陷等級分類

3 結束語

本探傷工藝方法經“皖電東送”特高壓工程鋼管塔的實踐驗證，能實現一級焊縫無損檢測質量的可控和能控。只要控制好檢測工藝技巧，在檢測設備正常工作的情況下，錯檢率為零，因此，該方法值得在鋼管塔產品或同類型產品焊接質量檢測中推廣應用

［1］ 宋天民.無損檢測新技術［M］.北京:石油化工出版社,2012.

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