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1、直缝焊管焊缝超声波检测中误判案例及分析摘要:用多通道自动超声波探伤系统对559mm10mm12000mm直缝埋弧焊管纵向焊缝进行检测时,发现有些焊管局部段出现报警现象,检验人员对这些有异常反射的信号(伪缺陷)进行了分析和再检测试验。结果表明:内、外焊缝的焊偏是造成此次误判的主要根源;数字式探伤仪显示的信息与工件内实际肾况的差别也是造成误判的另一因素;在检测过程中如遇到疑问时,采用多种检测方式进行综合判断是必要的。0前言超声波检测具有灵敏度高、检测速度快、穿透能力强、成本低和对人体无害等优点,在油气长输管线钢管的生产、检测过程中得到了广泛应用。直缝焊管超声波检测过程中,除了有因
2、裂纹、未焊透、气孔、夹渣等缺陷引起的反射回波外,还有焊缝咬边、凹坑、焊缝几何形状等引起的非(伪)缺陷反射回波[1],因此,能否正确判定是缺陷(不连续性)还是非(伪)缺陷引起的反射回波就显得尤为重要。虽然培训教材中也有相关的介绍,但在实际检测时,要迅速、准确地判定也非易事,除非检测人员经验非常丰富。笔者介绍了i非(伪)缺陷反射波弓
3、起的误判案例并分析了误判的原因。1超声波检测设备及检测结果用多通道自动超声波探伤系统检测某订单559mm*10mm*12000mm直缝埋弧焊管纵向焊缝时,发现有些焊管局部段出现报警、喷标现象,检验人员将这些焊管剔除出来,并对这些有异常反射信号的部位进
4、行手工复查,具体情况如下。1.1检测焊管相关参数焊管规格为559mm*10mm*12000mm,材质为X65(L450),内、夕卜焊缝宽度为18-20mm,内、夕卜焊缝余高为1.5-2mm,X形坡口,采用三丝埋弧自动焊焊接。1.2检测设备自动检测采用具有喷标及报警装置的多通道自动超声波探伤系统,设备配置多个2.5PK3,2.5PK2和2.5PK1.5探头。手工检测采用中科创新公司的HS600便携数字式超声波探伤仪,2.5P99K3,2.5P99K2和2.5P99K1.5探头,探头前沿8~9mm扫描比例为仪器自动调节,声程为S,水平距离为L,深度为H。耦合剂为浆糊。1.3检测灵
5、敏度1.6mm竖通孔的100%反射,波高提高6dBo1.4手工检测结果分别使用2.5P9*9K3,2.5P9*9K2和2.5P9*9K1.5探头对这些异常部位进行手工复查。使用K3探头检测时未发现异常反射信号,使用K2探头检测时有部分异常反射信号,而使用K1.5探头检测时均有较大当量反射信号。这些大当量反射信号主要表现为:焊缝一侧探头前沿距焊缝零距离左右,出现较大当量反射信号,探伤仪显示的声程S=32mm、深度H=17mm、简化水平距离L1=19mm;而焊缝另一侧未见反射信号。由于以往也出现过母材及热影响区存在钢板分层、夹杂等缺陷(欠),造成焊缝一侧扫查时有反射信号,而另T则
6、未见(或较低)反射信号的情况,所以,现场有些检验员就根据以往的经验,将此反射信号判定为母材边缘热影响区的缺陷(欠)o但对异常部位气刨及取样,进行低倍酸腐蚀宏观检验,均未发现缺陷(欠)存在。低倍酸腐试样宏观照片见图1。2异常反射信号试样的再检测由于出现的异常反射信号主要集中在使用2.5P9*9K1.5探头检测时,故使用2.5P9*9K1.5探头不同条件下对异常部位进行了手工超声波探伤检测,以找到产生异常反射信号的原因。图1低倍酸腐蚀试样宏观照片2.1手指蘸耦合剂在内焊缝表面点击超声波检测时,用手蘸浆糊在外焊缝上轻轻点击,反射回波有册渤;用手蘸浆糊在探头对侧的内焊缝表面点击,反射
7、回波也会有跳动。2.2修磨内、夕卜焊缝用砂轮机打磨外焊缝,反射回波没有消失或降低;而用砂轮机打磨探头对侧的内焊缝后,此反射回波消失。2.3取样酸蚀及低倍观察对异常部位取样酸蚀及低倍观察,未发现缺陷(欠)存在,但在酸蚀样截面发现内、外焊缝有焊偏的现象。对照自动超声波喷标的位置都发现有焊偏现象,焊偏宏观形貌见图1o从图1可以看出,内、夕卜焊缝偏差约2mm,且所有这些异常部位的内焊缝均偏向放置探头的T则。3检测过程分析已知:材料壁厚t=10mm,内、外焊缝宽度18~20mm,内、夕卜焊缝余高1.5~2mm,所用探头K1.6(实测探头折射角为58?),探头前沿长度8mm,探头前沿距焊
8、缝零距离,探伤仪显示的声程S=32mm,深度H=17mm,简化水平距离L1=19mmo根据以上已知条件分析不同位置探伤时产生的反射回波。3.1平板检测一般数字探伤仪显示的缺陷(欠)位置是按平板来计算的,其反射路径如图2所示。平板探伤相关参数的计算公式见式(1)和式⑵[2]。L=SsinB,(1)H=2t-ScosB,(2)式中:L#缺陷水平距离丄二L1+探头前沿距离(L1为简化水平距离);S声程;B探头折射角;t■钢板壁厚。由公式⑴和公式⑵计算可知,反射信号应来自探头简化水平距离L1=19mm(至入射点