管道对接焊缝的超声波检测相关研究

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新时代下,极大的优化了超声波检测设备的性能,更新速度飞快,很多模拟仪器已经被数字探伤仪所取缔。因此,其凭借本身精度高、参数精确、检测方便等优点,在管道对接焊缝检测中得到了广泛的运用。

一、技术分析

相较于传统的模拟式探测设备,数字化的超声波检测技术其优点显著。其一,有着较高的定位精度,一般能够达到0.1毫米,将可靠的依据为判定管道焊缝根本信号提供了出来;其二,可以对更多距离—波幅曲线以及探头参数进行存储,进而方便了检测现场多种角度探头的工作,使得不同角度检测的精确性以及灵敏性都得到了显著提升,能够更加容易的变化探头角度,便于对真、伪信号的辨别;其三,可以对缺陷包络线以及动态波形进行存储,并能够利用电子文件形式进行备份,对于检测中遇到的种种难题,利用此方法都能够有效的予以解决。

二、检测技术的具体应用分析

(一)科学的选择探头。在选择探头时,要对以下因素进行进行考虑:

首先,检测件厚度。在较薄焊缝检测时,需要应用短前沿、大K值的探头,一次波尽量对更多的焊缝截面进行扫查;如果焊缝厚度较大,应该对灵敏度高、晶片尺寸大、K值合适的探头进行选择。

根据工作现场情况,如果在7mm以上控制壁厚度,这时在检测时应该运用单斜探头。如果在7mm以下控制壁厚,在检测焊缝时,会有较为严重的杂波干扰,当下多应用双晶探头或者聚焦探头。然而这两种探头通常宽度大,在耦合小口径管时,应该实施修磨处理。因为在聚焦点附近安设了双晶探头与聚焦探头,因此,会有较高的灵敏度存在于焦点附近,会在某种程度上影响到探测范围,如果在7mm之内控制工艺管道壁厚,这时它的管径通常会很小,所以,检测时尽量不用超声波检测技术。

其次,科学控制扫查面。对接各个直管时,在焊缝两侧扫描探头时,可以对一种K值的探头进行选择;管件和直管对接在一起,而且,只能在焊缝的一侧利用探头进行扫查,进而在扫查时应用两种折射角相差低于10°的探头,其中,对于K值较小的探头而言,要在焊缝截面的1/4以上控制扫描范围。

再次,科学控制探头频率。管道探伤尽量对频率较高的探头进行选择,目的是将其定位精度以及指向性提升。其中,频率为5MHz的探头就是一个很好的选择。如果管道厚度大,可以对2.5MHz的探头进行选择。

如果有可以信号存在于其根部,在复验时,尽量对小K值探头进行应用,研究得知,K值较小的探头,有着较高的定位精度,而且误差低。

(二)识别典型缺陷信号。在检测之前,运用直探头测定焊缝两侧壁厚靠近焊缝的部位,进而便于将其真实厚度确定出来。若是测得的结果比标称值负偏差小,这样需要马上进行提交汇报;若是所测结果等于或者大于标称值,这样是能够被接受的。并且,在记录表应该标明所测厚度值,在对回波信号进行判定时,以这个值为前提。

并且,在判定回波信号性质时,对回波位置、最大回波高度、动静态回波、指示取向以及长度、焊接位置和工艺等要进行综合的分析和研究。如果信号比较可疑,在验证时要及时更换探头,从而便于识别出伪信号和判定缺陷性质。

准确的标定时基线是正确判定管道焊缝根本信号的前提条件,且要在0.5mm以下控制深度定位误差,否者会有较大的误差出现在判定根部缺陷信号的最终结果中。在标定完毕了时基线后,一定要用和所检测工件厚度相近或者相等的孔展开校验,此孔的最高回波指示值应该略低于0.1-0.5毫米或者与其相当,这就证明准确的标定了时基线。

同时,在调节时基线时,还需要对工件声速和试块声速的差异进行考虑,如果遇到了较大厚度的工件,这样判定根部缺陷以及定位精度都会受到声速差别的影响,我们以20号钢在常温中的测定为例,测得发现,其有着3230m/s的横波声速,其中,在3301m/s控制P91的横波声速;在5934m/s控制20号钢的纵波声速,在5983m/s控制P91的纵波声速。利用20号钢标准试块与K2探头标定探测P91钢件时,因为P91有着较快的声速,并且会进一步增大去折射角,这时K值也会发生变化,即为2.25,在对50mm厚的P91工件进行探测时,增加其声程到123.297mm,增加20号钢的声程为11.62mm,通过观察时基线得知,P91刚工件的厚度为54mm,它与20号钢的回波位置相对应。很明显,会有很大的误差出现在其中,进而会出现严重误判,容易混淆未焊透缺陷和焊瘤。

在精探伤和扫查时,需要前后移动探头,在发觉有回波信号出现后,需要把耦合剂增加,并且前后往返缓慢移动探头3-5次,然后对动态波形进行观察,将回波最高点的位置找出来,然后向出现回波最高点的位置移动探头,轻微转动探头或者移动,把最高波找出来,利用闸门把此回波选择出来,顺势将回波位置读取出来。

结语

近年来,在很多工程项目施工建设中都广泛的应用了管道设备,管道的长度不一,而且,对接与焊接各个管道,是其施工中的重要一环。而对接焊缝质量的控制就成为了施工中的关键所在。因此,文章以超声波检测技术在钢管对接焊缝检测中应用的内容进行了细致的剖析与研究,进而为有关技术人员在实际工作中提供学习的见解和帮助。