钢管无损检测技术的应用和探讨

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1、钢管无损检测技术的应用和探讨摘要：本文介绍了无损检测技术在钢管厂的应用情况，针对现场一些问题，包括检测标准，检测设备的调整，对比试样的制作等进行分析和探讨。关键词：检测标准；设备调整；对比试样根据生产方式的差异，钢管分为无缝钢管和焊接钢管。宝钢股份宝钢分公司钢管厂目前有无缝钢管厂、ERW焊管厂、UOE焊管厂，生产的产品有锅炉管、油井管、管线管等，这些产品需要进行无损检测。其中，高压锅炉管进行涡流、超声波检测；油井管进行超声波、漏磁、涡流检测，管端进行磁粉检测；管线管进行涡流和超声波检测；ERW焊管进行板材超声波检测、在线超声波检测、离线

2、焊缝检测、管端超声波检测、超声波管体检测；UOE焊管进行超声波检测和射线检测。在钢管厂应用的几种检测方法中，超声波检测是最重要的一种，本文着重介绍超声波检测中遇到的一些问题，包括检测标准，检测设备的调整，对比试样的制作等进行分析和探讨。1.检测标准钢管厂的产品有输送管、结构管、高压锅炉管、低中压锅炉管、管线管、油井管、钻杆。高压锅炉管产品执行ASME标准的，要求按照ASTME213超声波检测；执行GB5310标准的，要求按照GB/T5777超声波检测。管线管产品执行APISPEC5L标准的，要求按照ASTME213超声波检测；管线管产品

3、执行ISO3183-3标准的，要求按照ISO9303超声波检测纵向缺陷，按照ISO9305超声波检测横向缺陷，按照ISO10543超声波检测厚度，按照ISO10124超声波检测分层缺欠，按照ISO11496超声波检测管端分层缺欠。在以上标准中，ISO9303和ISO9305的主要内容在GB/T5777中可以找到。钢管厂接触较少的标准是ISO10543和ISO10124。ISO10543标准适用于检测外径大于和等于25.4毫米，最小壁厚2.6毫米的钢管。标准说明：测厚时，不要求管子表面100%扫查，除非产品标准有要求或用户和制造商协商；使

4、用相同的超声波探头可以按照ISO10124检测分层缺欠。检测时，扫查螺距不应大于150毫米。自动检测系统应能区分合格和可疑管子，并有自动报警和标记系统。使用相同规格的钢管加工对比试样，壁厚公差±0.05毫米或±0.2%之间取大者。设备对壁厚的检测精度±0.1毫米或±2%之间取大者。用对比试样校验设备的间隔时间应小于4小时。检测时没有报警的管子为合格品。报警管子为可疑品，应进行标记或再次检测，还可以将报警超标部分切除。ISO10124标准适用于检测外径大于30毫米的钢管。最小壁厚没有规定，但是小于5毫米壁厚的钢管检测和确定分层尺寸会有困难

5、。使用超声脉冲反射法检测分层缺欠，超声波束垂直钢管表面，探头最大长度30毫米，最低频率2MHz。对比试样采用平底孔、正方形、矩形刻槽校验设备，尺寸为周向宽度或直径6毫米，深度为壁厚的1/4到1/2，最大10毫米。用对比试样校验设备的间隔时间应小于4小时，或检测10支钢管后，取时间长者。检测时没有报警的管子为合格品。报警管子为可疑品，可再次检测，采用手动、半自动、自动扫查确定分层的范围，还可以将可疑部分切除。国家标准GB/T20490—2006修改采用ISO10124标准。2.检测设备无缝钢管厂有五套超声波自动检测设备，其中四套为探头旋转

6、式检测系统，能够检测钢管纵向缺陷、横向缺陷、分层缺欠、钢管壁厚，一套为钢管旋转式检测系统，主要检测钻杆焊缝的横向缺陷。探头旋转式检测系统中，两套为德国KRAUTKRAMER公司制造的ROT180检测设备。采用探头旋转，钢管直线前进的检测方式，纵波检测钢管壁厚和分层缺欠，横波检测纵向缺陷、横向缺陷。每台ROT180检测设备有18只探头，装在四个插件中，四个插件在旋转体的一个截面上，互相呈90度布置。每个插件安装两只检测纵向缺陷的探头，两只探头发射的声束从管子圆周上相反方向入射到钢管内部，每个插件上有两只检测横向缺陷的探头，两只探头发射的声

7、束沿管子轴线上相反方向入射到钢管内部，测厚探头有两只，分别装在呈180度布置的两个插件上，另两个插件则没有测厚探头。钢管横向检测示意图见图3，钢管纵向检测示意图见图4，钢管测厚检测示意图见图5。3.对比试样的制作按照检测标准的要求，在对比试样钢管上加工纵向、横向缺陷、分层、测厚基准。纵向缺陷为平行于管轴的槽，机械加工。横向缺陷为垂直于管轴的槽，电蚀加工。分层缺欠为平行于管轴的槽，机械加工。测厚基准为管周向的圆环，机械加工。钢管横向缺陷和分层缺欠的示意图分别见图6、图7。在钢管自动超声波检测过程中，采用的是当量比较的方法，即把缺陷回波的幅

8、度与标准人工伤的回波幅度比较的方法来判定缺陷。如果钢管缺陷回波幅度比标准人工伤低，则认为是合格管，如果缺陷回波幅度比标准人工伤高，则认为是有缺陷钢管。因此对比试样钢管上的标准人工伤的精度将直接影响到判伤的准