海洋工程結(jié)構(gòu)焊縫手動(dòng)超聲波檢驗(yàn)掃查面的選擇分析

趙忠祥 王猛

摘 要

本文對(duì)海洋工程中常見的結(jié)構(gòu)焊縫超聲波檢驗(yàn)掃查面的選擇進(jìn)行了具體的分析研究，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外不同標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行對(duì)比，總結(jié)歸納出掃查面的選擇特點(diǎn)。根據(jù)超聲波檢驗(yàn)的特點(diǎn)指出掃查面選擇的主要影響因素，從而獲得最佳的掃查面設(shè)定，更有利于檢出目標(biāo)缺陷，提高檢驗(yàn)效率。

關(guān)鍵詞

超聲波檢驗(yàn);掃查面;分析研究

中圖分類號(hào)： TG441.7? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.017

Abstract

This paper makes a specific analysis and study on the selection of ultrasonic examination scanface for structural welds in offshore engineering， and summarizes the selection characteristics of scanning face by comparing the requirements of different standards.According to the characteristics of ultrasonic examination，the main factors scan surface selection are pointed out，so as to obtain the best face，which is more beneficial to detect the target defects and improve the inspection efficiency.

Key Words

Ulatrasonic examination;Face;Analysis

海洋工程中，全熔透結(jié)構(gòu)焊縫常采用手動(dòng)超聲波檢驗(yàn)查驗(yàn)焊縫質(zhì)量，超聲波檢驗(yàn)檢測(cè)面的選擇，對(duì)超聲檢驗(yàn)的結(jié)果有著非常關(guān)鍵的影響，檢測(cè)面的合理選擇不僅影響檢驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)也會(huì)對(duì)超聲檢驗(yàn)工作效率有一定影響。

1 掃查面的情況介紹

超聲波探頭通過(guò)與工件表面接觸，在耦合劑的參與下實(shí)現(xiàn)聲波的傳輸。根據(jù)AWS D1.1/D1.1M標(biāo)準(zhǔn)超聲檢驗(yàn)掃查面內(nèi)容要求如下：

從以上三圖可以得出檢測(cè)面與檢測(cè)方向的規(guī)定。

基于以上規(guī)定，手動(dòng)超聲波焊縫掃查情況有五種：?jiǎn)蚊鎲蝹?cè)掃查，單面雙側(cè)掃查，雙面單側(cè)，雙面雙側(cè)和三面掃查。

1.1 單面單側(cè)掃查

此種情況用于TKY管節(jié)點(diǎn)手動(dòng)超聲波掃查，如圖示：

1.2 單面雙側(cè)掃查

適用于對(duì)接接頭形式焊縫，壁厚較薄或者背面探傷條件不允許。

1.3 雙面單側(cè)掃查

適用于T型接頭焊縫，背側(cè)無(wú)法探測(cè)的情況。

1.4 雙面雙側(cè)掃查

適用于雙面都可以進(jìn)行掃查的對(duì)接接頭焊縫。

1.5 三面掃查

適用于T型接頭焊縫，背側(cè)無(wú)法探測(cè)的情況。

2 標(biāo)準(zhǔn)要求分析研究

將一個(gè)探頭放到工件上，其所產(chǎn)生的聲束范圍是它可以檢測(cè)到的部分。掃查就是移動(dòng)探頭使聲束覆蓋到工件上需檢測(cè)的所有體積的過(guò)程。因此，掃查的方式，包括探頭移動(dòng)方式、掃查速度、掃查間距等就是為保證掃查的完整覆蓋而做出的具體規(guī)定。

探頭的選用，掃查面的選擇的最終目的都是更好的發(fā)現(xiàn)焊縫節(jié)點(diǎn)內(nèi)的缺陷。選用標(biāo)準(zhǔn)的不同，焊縫自身情況的不同，掃查面的要求都不盡相同，以下舉例說(shuō)明

2.1 標(biāo)準(zhǔn)AWS D1.1/1.1M（平板對(duì)接接頭）（見表1）

2.2 標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013-2015（平板對(duì)接接頭）

平板對(duì)接接頭超聲波檢測(cè)的具體要求見圖9和表2。

在NB/47013標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)分為A、B、C級(jí)，承壓設(shè)備焊接接頭的制造、安裝時(shí)的超聲檢測(cè)，一般應(yīng)采用B級(jí)超聲波檢測(cè)技術(shù)等級(jí)進(jìn)行檢測(cè)。B級(jí)檢驗(yàn)要求焊接接頭一般應(yīng)進(jìn)行橫向缺陷檢測(cè)，對(duì)于表中要求進(jìn)行雙面雙側(cè)檢測(cè)的焊接接頭，如受幾何條件限制或由于堆焊層的存在而選擇單面雙側(cè)檢驗(yàn)時(shí)，還應(yīng)補(bǔ)充斜探頭作近表面缺陷檢測(cè)。

結(jié)合以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以得出，材料厚度t≤40mm，材料可視為薄板，超聲掃查面選擇可以是單面雙側(cè)，選用一次波配合多個(gè)角度斜探頭或者一個(gè)跨距和單探頭組合掃查完成超聲波檢驗(yàn)。材料厚度t>40mm時(shí)，超聲檢測(cè)要求更為嚴(yán)格，超聲檢驗(yàn)效率也會(huì)降低很多。

3 結(jié)論

超聲波檢測(cè)中檢測(cè)面的選擇、斜探頭的選用其最終目的就是獲得工件中反射體信號(hào)最強(qiáng)，分辨力最好的反射回波信號(hào)。反射信號(hào)的好與壞受超聲波自身特性影響以及超聲波檢測(cè)儀與探頭（檢測(cè)系統(tǒng)）的影響。超聲波主聲束方向與反射體垂直性好反射回波信號(hào)更強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)同一處缺陷聲程越短，反射回波強(qiáng)度更好;超聲檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度、分辨力和信噪比指標(biāo)越好識(shí)別缺陷能力越強(qiáng)。

超聲波檢測(cè)焊縫時(shí)，掃查面的選擇與目標(biāo)缺陷的關(guān)系最大。因此超聲波檢測(cè)掃查面的選擇以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)缺陷去設(shè)定，以獲得最佳反射回波信號(hào)為主要目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]AWS D1.1/D1.1M-2015 ?鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范（Structural Welding Code-Steel）.

[2]NB/T 47013-2015承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè).

[3]全國(guó)特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)人員資格考核統(tǒng)編教材-超聲波檢測(cè)（第二版）.