環(huán)向?qū)咏宇^超聲檢測(cè)靈敏度對(duì)比試驗(yàn)

羅俊勇，張續(xù)，顧雷，潘躍宏

（樂山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所， 四川 樂山 614000）

本文討論的環(huán)向?qū)咏宇^是指外直徑≥159～500mm、壁厚≥6mm的鍋爐壓力容器壓力管道環(huán)向?qū)咏宇^[1]。這類焊接接頭不僅包括火電廠鍋爐的大多數(shù)集箱、主蒸汽管道、再熱蒸汽管道、主給水管道等，也涉及到石油和化工裝置中大量的設(shè)備和管道系統(tǒng)。這些焊接接頭的有效檢測(cè)，對(duì)保障承壓設(shè)備安全運(yùn)行意義重大。

檢測(cè)靈敏度對(duì)超聲波檢測(cè)的可靠性具有重要影響，用對(duì)比試塊制作距離－波幅曲線是焊接接頭超聲波檢測(cè)的前提。對(duì)比試塊要考慮適用范圍和系列化，對(duì)環(huán)向?qū)咏宇^而言，由于被檢對(duì)象尺寸多變，很難做到對(duì)比試塊與被檢對(duì)象曲率和厚度完全一致。為正確評(píng)價(jià)環(huán)向?qū)咏宇^超聲波檢測(cè)結(jié)果，需要清楚環(huán)向?qū)咏宇^超聲波檢測(cè)靈敏度的影響因素，研究不同檢測(cè)條件下標(biāo)準(zhǔn)反射體的回波特性，評(píng)估誤差可能的范圍，以便對(duì)缺陷進(jìn)行正確的定量和評(píng)級(jí)。

1 環(huán)向?qū)咏宇^靈敏度影響因素分析

環(huán)向?qū)咏宇^通常以斜探頭在曲面工件外壁進(jìn)行超聲波檢測(cè)。與平面對(duì)接接頭比較，影響環(huán)向?qū)咏宇^超聲波檢測(cè)靈敏度的因素還包括探頭底面與工件曲率不一致而導(dǎo)致的耦合損失變大；超聲波經(jīng)過工件內(nèi)壁反射后，徑向進(jìn)一步擴(kuò)散，從而大大降低了二次波的超聲檢測(cè)靈敏度。環(huán)向?qū)咏宇^超聲波聲場(chǎng)如圖1所示。

圖1 環(huán)向?qū)咏宇^超聲波聲場(chǎng)

理論上講，探頭楔塊平面與環(huán)向?qū)咏宇^檢測(cè)面之間為探頭中心線接觸，其他區(qū)域被耦合劑填充，耦合劑的厚度在曲面工件徑向隨著與探頭中心的距離增大而變厚，探頭邊緣處為最大厚度d。……