管道环焊缝相控阵超声检测

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1、管道环焊缝相控阵超声检测李衍(江苏太湖锅炉股份有限公司，无锡214187)摘要：介绍用编码的手工驱动的便携式相控阵超声检测设备，检测管道环焊缝的一整套程序，包括方法原理、系统组成、施探要领和施探效果。相控阵法能提高检测速度、覆盖率和可靠性。所介绍的设备意在为国内推广该项新技术提供借鉴。关键词：超声检测；相控阵；管道环焊缝；二维矩阵探头中图分类号：TGll5．28文献标识码：A文章编号：1000-6656(2008}08—0522—04PhasedArrayUltrasonicInspectionforPipingGirthWeldsLIYah(Jia

2、ngsuTaihuBoilerCo．Ltd．。Wuxi214187，China)Abstract：Thisarticledescribesanecoded。manually-drivenphasedarrayultrasonictestingequipmentandaseriesofproceduresforinspectingpipinggirthweldsIincludingthemethodprinciples，thesystemcomponents。theexaminationessentialsandtheattaianableresult

3、s．ThephasedarrayapproachoffersimprovementsinspeedIcoverageandreliability．TheintentionistOprovidereferenceforapplicationofthisnewtechnologyinChina．Keywords：U1trasonicinspection；Phasedarray；Pipinggirthwelds；2Dmatrixarrayprobes对承压管道环焊缝通常作手工超声探伤(UT)，费时费力，效率低。若采用自动UT，焊缝两侧至少各需5道扫查程序。

4、为检出环向和轴向裂纹，每道程序都要求作高分辨力“光栅式”扫查，操作时间长(图1)。对电站设备上的某管道环焊缝作UT，要整整12h才能完成。．为了改变这种局面，从事该类设备的公司与加拿大某检测设备制造公司合作，采用相控阵UT技术，并按照相关标准和法规要求，对操作人员完成了相控阵UT技术的培训考核和认证工作，检测技能涉及到奥氏体钢与铁素体钢管道环焊缝的缺陷检测和测长。相控阵UT技术的一大优点是可利用多角转向声束进行扫查而不用通常的“光栅式”扫查(图2)。实践证明，相控阵法能提高检测速度、覆盖率和可靠性。自动相控阵UT设备费用昂贵，而手工便携式收穰日期：2

5、007-03—28作者简介：李衍(1940一)，男，高级工程师，ASME产品责任工程师，负责莺大产品和出口产品的无损检测T作。r^^口ZZ幻∞年第∞眷第8期图1常规UT用的光栅式扫奁技术图2相控阵UT用的多束式扫查技术相控阵UT设备价格约为其1／4。两者与目前常用的A显示脉冲回波式探伤仪的价格比大致为25：15；1。笔者介绍用编码的手工驱动的便携式相控阵UT设备和检测管道环焊缝的一整套程序，包括方法原理、系统组成、施探要领和施探效果。以为国内推广该新技术提供借鉴。标准分享网www.bzfxw.com免费下载1相控阵检测方法原理甘。。璺要望麓苎篓妻篓妄

6、茎箜妻苎耄量兰探耋!妻翱105。)叩HIVO。这样，探头在每一位置发射的超声波束曼莒苎登翌!篓!黧登．黑塑皇!苎銎笔坠璺苎总共有嘉磊TT：)=P-JD：。．．o卜葛专；周高蒜磊箱器蒜磊蕊；皇苎芝苎篓!要矍主生篓妻譬釜篓蹇慧乏篓竺芸某兰i用多角≤’藉；；菜箬蒿茗苗美蕊：：若垒詈妻曼?妻烹曼!茎要苎兰墼譬霎姜二黧篓喜磊囊嵩孬≥篙柔磊萧磊交夏主募芰丕美茜茬茁≤妻量耋塞譬：．曼曼量哩曼曼揪磊I翌冬裴要葛嚣蓑釜赢矗；茹减谳茹茇茹蓓舻束燃皴。醋觯涨舰裼耥这善(茹爵菇蒜蕞灞淼群⋯9d：K列z-,qr，I翻2、o、一一口。。o土⋯uou7P州⋯¨mqooH⋯漏(a)

7、常规单晶探头(b)阵列多晶探头图3多向裂纹的检测用手工驱动的编码相控阵超声仪检测管焊缝，要求从管子外表面用单探头或双探头进行检测。相控阵探头装置由1个或2个有斜楔的二维矩阵探头组成，标称频率为1．5MHz，斜楔可互换，材质为Rexolite。由手工驱动、编码定位的管子双轴扫查器携带相控阵探头装置一起移动。结合相控阵扇形扫查，采用多声束扫查技术：沿焊缝长度方向(X向)采用小增量扫查，而沿焊缝宽度方向(y向)采用大增量扫查。缺陷检测灵敏度和信号记录灵敏度根据区域超声噪声水平确定，缺陷信号测长采用一6dB法。1．2周向缺陷的检测对焊接接头中的周向缺陷，使用

8、相控阵并列双探头以一发一收方式，用横波或纵波进行检测(图4)。对由于接近性受限、只能单侧探伤的奥氏体不锈钢焊