关于小径管焊接接头超声波检测分析

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1、第31卷第1l期华电技术Vo1．31No．1120o9年l1月HuadianTechn0logyNov．2o09小径管焊接接头超声波检测分析王新阳<华电能源牡丹江第二发电厂，黑龙江牡丹江1570l5)摘要：介绍了单晶片、大折射角度、短前沿超声波探头在小直径薄壁(4～8mm)管子焊缝探伤应用过程中存在的缺陷定位不准、定性困难和缺陷分辨率低等问题，对存在的问题进行分析、探讨并制订了相应措施，使小直径薄壁管焊缝探伤方法更加精准，避免了漏检、误判，实际应用效果明显。关键词：小径薄壁管；超声波检测；问题；分析中图分类号：rGl15．2

2、8文献标志码：B文章编号：1674—1951(20o9)11—0030—020引言2小径薄壁管焊缝超声波探伤探讨火力发电厂中的“四管”指的是省煤器管、水冷2．1探头有关参数壁管、再热器管和过热器管，均属于小径薄壁管，工小径薄壁管焊缝使用直射波和一次反射波进行作时承受较高的温度和压力，经常发生焊接接头焊探伤，简化了探伤工艺，因为减少了声束的折转总次缝漏泄事故。如1台2o0Mw及以上容量的发电机数，也就减少了声能损失，使得根部及附近区域缺陷组的锅炉，约有2万多个小径管焊接接头，因焊接质易于发现和判断，也可发现焊缝中的其他缺陷。直

3、量不良造成的漏泄，占“四管”漏泄的30％。为减少射波扫查如图1所示。锅炉“四管”的漏泄，原能源部曾提出要对安装、检修焊缝做100％无损探伤的要求⋯。小径管对接接头焊缝过去主要采用x射线检测，但由于射线检测的局限性，未熔合和裂纹等危险性缺陷容易漏检。而且有些小径管管子密集排列，图1直射波扫查处于安装、检查和维护较困难位置，给施焊和x射各参数可建立如下关系线检测带来很大的困难，难以满足l00％的探伤要求，使这部分小径管焊接质量得不到有效监控，而小6=一6×tan一d，(1)叶径薄壁管超声波检测恰恰可解决这些问题。式中：6为l／2

4、焊缝余高的宽度；d为探头前沿距离；1使用超声波专用探头的优点和存在的问题口为波束折射角度；6为被检管子厚度。不同厚度管子的焊缝余高宽度1／2值及计算结目前所使用的小径管焊缝超声波专用探头的特果见表l。点是：小晶片、大折射角度、短前沿与有关仪器相匹表1不同厚度管子的焊缝余高宽度1／2值及计算结果配始杂波占宽小、近场及附近区域灵敏度高、分辨率高、信噪比高。利用直射波和一次反射波可以扫查到焊缝的根部和整个焊缝截面，可以发现焊缝中的未焊透、未熔合、裂纹、夹渣和气孔等缺陷，解决了电厂小径管焊缝超声波检测的难题。在实际工作中，使用超声波

5、专用探头存在缺陷定位不准、定性困难和缺陷分辨率低等问题，为了使从表1可以看出，对于壁厚一定的管子，要求满小径管焊缝超声波探伤方法更有效地普及应用，对足直射波扫查到焊缝距根部1／4的壁厚距离和使用存在的问题进行分析、探讨和解决。一次反射波扫查到大部分焊缝截面的工艺参数，可收稿日期：2009一O3—10减小焊缝的余高宽26、减小探头前沿距离d、增大探第1l期王新阳：小径管焊接接头超声波检测分析·31·头折射角度。但是3个参数都有一个极限值，目前从表2可以看出，=4mm和=1Omm通孔所探头值达到了d≤5mm，K≥3，控制一下焊缝

6、余高宽测得的K值相差0．38，给缺陷定位带来了误差，在度是可以实现上述探伤工艺要求的。通过实践发实际探伤时必须加以修正。修正的方法是制做K一现，其他参数如波形跳动、人工反射体最高回波位置或K一的关系曲线，再根据不同深度的通孔找不明显、表面波干扰、K值变化等都会对探伤结果产出或值，进行缺陷水平距离定位的计算，才可生影响。对缺陷进行准确的定位。K与的关系曲线如图3为了保证上述探伤方法的实现，特对有关参数所示。提出如下要求：(1)探测DL一1型试块1mm，=5mm，=8mm通孔时，反射波束不应有明显的跳动。(2)探测DL一1型试块

7、1mm，=5mm，：8mm，=l5mm通孔时，应有明显的峰值位置。(3)对表面波严格控制，在探测DL一1型试块1mm，=8mm通孔时，反射波达到60％荧光屏高度时，不应出现表面波。(4)对探头的K值变化要给予足够的重视。通过对大量的探头认真测量之后，发现大多数探头K值的变化如图2所示。在测量和值时，从试块图3K与^的关系曲线从以上分析可以看出，特别是对于检验小径薄lmm，=4mm通孔到试块1mm，^=l0mm通孔壁管子焊缝，探头的参数必须加以严格的控制及测有明显的变化。图2中表示声束反射点到试块表面的距离；表示通孔中心到试块

8、表面的距离，在数试，否则，就会出现漏检和误判J。字式探伤仪中实际测量是以声程为准的，一般忽略2．2焊缝余高的宽度了横通孔半径。从表l中可以看出，被测管子壁厚确定之后，必须控制焊缝余高宽度，必要时应进行打磨，以符合式I(1)的要求。如果不允许打磨，应补充做二次反射／(波的探伤。：十，l孔2．