管道對接焊縫的超聲波檢測相關研究

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新時代下,極大的優化了超聲波檢測設備的性能,更新速度飛快,很多模擬儀器已經被數字探傷儀所取締。因此,其憑借本身精度高、參數精確、檢測方便等優點,在管道對接焊縫檢測中得到了廣泛的運用。

一、技術分析

相較于傳統的模擬式探測設備,數字化的超聲波檢測技術其優點顯著。其一,有著較高的定位精度,一般能夠達到0.1毫米,將可靠的依據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進行存儲,進而方便了檢測現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,可以對缺陷包絡線以及動態波形進行存儲,并能夠利用電子文件形式進行備份,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、檢測技術的具體應用分析

(一)科學的選擇探頭。在選擇探頭時,要對以下因素進行進行考慮:

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

根據工作現場情況,如果在7mm以上控制壁厚度,這時在檢測時應該運用單斜探頭。如果在7mm以下控制壁厚,在檢測焊縫時,會有較為嚴重的雜波干擾,當下多應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,應該實施修磨處理。因為在聚焦點附近安設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附近,會在某種程度上影響到探測范圍,如果在7mm之內控制工藝管道壁厚,這時它的管徑通常會很小,所以,檢測時盡量不用超聲波檢測技術。

其次,科學控制掃查面。對接各個直管時,在焊縫兩側掃描探頭時,可以對一種K值的探頭進行選擇;管件和直管對接在一起,而且,只能在焊縫的一側利用探頭進行掃查,進而在掃查時應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,科學控制探頭頻率。管道探傷盡量對頻率較高的探頭進行選擇,目的是將其定位精度以及指向性提升。其中,頻率為5MHz的探頭就是一個很好的選擇。如果管道厚度大,可以對2.5MHz的探頭進行選擇。

如果有可以信號存在于其根部,在復驗時,盡量對小K值探頭進行應用,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,運用直探頭測定焊縫兩側壁厚靠近焊縫的部位,進而便于將其真實厚度確定出來。若是測得的結果比標稱值負偏差小,這樣需要馬上進行提交匯報;若是所測結果等于或者大于標稱值,這樣是能夠被接受的。并且,在記錄表應該標明所測厚度值,在對回波信號進行判定時,以這個值為前提。

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

準確的標定時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在判定根部缺陷信號的最終結果中。在標定完畢了時基線后,一定要用和所檢測工件厚度相近或者相等的孔展開校驗,此孔的最高回波指示值應該略低于0.1-0.5毫米或者與其相當,這就證明準確的標定了時基線。

同時,在調節時基線時,還需要對工件聲速和試塊聲速的差異進行考慮,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,測得發現,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號鋼標準試塊與K2探頭標定探測P91鋼件時,因為P91有著較快的聲速,并且會進一步增大去折射角,這時K值也會發生變化,即為2.25,在對50mm厚的P91工件進行探測時,增加其聲程到123.297mm,增加20號鋼的聲程為11.62mm,通過觀察時基線得知,P91剛工件的厚度為54mm,它與20號鋼的回波位置相對應。很明顯,會有很大的誤差出現在其中,進而會出現嚴重誤判,容易混淆未焊透缺陷和焊瘤。

在精探傷和掃查時,需要前后移動探頭,在發覺有回波信號出現后,需要把耦合劑增加,并且前后往返緩慢移動探頭3-5次,然后對動態波形進行觀察,將回波最高點的位置找出來,然后向出現回波最高點的位置移動探頭,輕微轉動探頭或者移動,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。

結語

近年來,在很多工程項目施工建設中都廣泛的應用了管道設備,管道的長度不一,而且,對接與焊接各個管道,是其施工中的重要一環。而對接焊縫質量的控制就成為了施工中的關鍵所在。因此,文章以超聲波檢測技術在鋼管對接焊縫檢測中應用的內容進行了細致的剖析與研究,進而為有關技術人員在實際工作中提供學習的見解和幫助。