管材纵向焊缝超声波检测缺陷定位方法研究.pdf

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1、丁兵，等：管材纵向焊缝超声波检测缺陷定位方法研究兵，黄燕琳，徐鸽，季汉敏，李军(上海船舶工艺研究所，上海200032)提要经过研究实验和实际应用，总结出了圆柱曲面周向横波检测缺陷定位的多种方法，适用于不同曲率半径和不同厚度的工件，用不同角度探头进行超声波检测缺陷定位，不但可提高缺陷定位的准确性，而且操作简便，提高检测工作效率，为检测工作带来较大方便。关键词管材纵向焊缝海洋工程超声波检测中图分类号TB5文献标识码ADefectLocationApproachBasedonUltrasonicSoundingforPipeLongitud

2、inalWeldAbstractExperimentsandpracticesshowtheseveralmethodstodetectthepipefault10—cationusingcylindricalcircumferentialshearwave．Themethodscanapplytoworkpieceswithdifferentcurveradiusandthickness．Detectingfaultlocationwithdifferentprobeanglescannotonlyimprovetheaccurac

3、yandconvenienceforoperation，butalsoenhancetheworkeffi—clency．KeywordsPipelongitudinalweldOffshoreengineeringUhrasonictesting1引言管材纵向焊缝超声波检测主要采用圆柱曲面周向横波检测方法。该方法在海洋油气工程装备产业钢结构的制造中大量应用，如导管架和平台拉筋纵焊缝的超声波检测均属于这种情况。由于曲面因素的影响，在缺陷定位时，此类工件与平板对接焊完全不同。在对此类工件检测时，必须根据缺陷反射信号得到的声程，并利用取型

4、规对工件进行1：1焊缝截面取样，在取样图上确定主声束入射点和入射角，才能完成缺陷的定位。然而在实际检测中，由于取样时只对工件部分取型，因此在确定取样图上的入射点和入射角时，存在较大的误差，易产生误判，甚至漏检，从而造成检测质量和判定缺陷准确率的作者简介：丁兵(1973一)，男，高级工程师。下降。本文以某海洋平台实际工程为例，采用了1：1焊缝截面取样、模拟节点式样为切入点，对管材纵向焊缝检测缺陷定位进行分析，探索圆柱曲面周向横波检测缺陷定位的技术要点，总结出便于实际应用的定位方法，为在实际检测中的缺陷定位提供便利。2项目概况及检测系统介

5、绍某自升式海洋钻井平台，主要结构包括桩腿、生活楼、直升机平台、主船体、井架、悬臂梁、提升机构和吊机底座等，材质为EQ47和EQ56等高强度等级钢材。在井架及提升机构中，分布着大量的管材焊接部件。焊缝检测要求需满足《ABS：船体焊接无损检测指导2011》。超声波检测系统包括仪器、探头、试块、探头电缆和耦合剂。在检测过程中，要求仪器、探头和探头电缆匹配良好且性能稳定，符合眦。阱Ⅱ，J弛U∞，加md筹H对儿‰％hG随n出h盼hi。rR甜yY曙GmNkA∞UTH略．嶝㈨B．巾G吼叫拟

6、耄跣‘48‘造船技术2014年第3期(总第319期)———

7、————————————————————————————————————————————————————————————————相应规范的要求，同时满足必要的检测灵敏度。3圆柱曲面周向横波检测缺陷定位的理论依据3．1外圆周向探测如图1所示，外圆周向探测圆柱曲面时，缺陷的位置由深度H和弧长L来确定，显然深度H、弧长L与平板工件中缺陷的深度d和水平距离z有较大差别。．／二l—fK7’?

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9、、．，y、I厂■∥&／I图1外圆周向探测_1IJ图中：AC—d(平板工件中缺陷埋藏深度)BC—dt邪一K矗一z(平板工件中缺陷水平距离)AO—R，CO—

10、Rd唧一篇一篙胪町1篙B0一√(K矗)2+(Rd)2从而可得H一0DOB—R杉蕊历FF琢二了严￡一鬻一熹tg-1篙当探头从圆柱曲面外壁作周向探测时，弧长L总比水平距离z值大，但深度H却总比d值小，且差值随d值增加而增大。3．2内壁周向探测如图2所示，内壁周向探测圆柱曲面时，缺陷的位置由深度无和弧长z来确定，这里的深度无和弧长z与平板工件中缺陷深度d和水平距离z有较大差别。图中：AC—d(平板工件中缺陷埋藏深度)_●___I‘IL——图2内圆周向探测BC—dt邵一K矗一z(平板工件中缺陷水平距离)AO—R，CO—Rd唧一篑一签舻町1墨B

11、O一、／—(Kd)—2+(Rd)2从而可得H—OBOD—v佃丽r干百了_矿一rz、一篙一焉t91是当探头从圆柱曲面内壁作周向探测时，弧长z总比水平距离z值小，但深度H却总比^值大，且差值随^值增加而增大。4圆柱曲面周向横