薄壁管道焊缝超声波探伤

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1、薄壁管道焊缝超声波探伤在电站热力系统中，有着大量的φ159～φ425、壁厚T≤8～12的中大口径薄壁管道。由于焊接位置和检验效率等问题，应用χ射线探伤总有许多不利。但用超声波探伤，也由于管壁薄，杂波多，近场区影响严重等问题，应用常规的探伤方法，缺陷的检出率较低，且目前国内的主要探伤标准JB4730—94、GB11345—89、JB1152—81等标准的探伤范围并不包括此类薄壁焊缝。在实际工作中，我们主要根据DL/T5048—95标准的推荐，应用小径管探伤的灵敏度及判废标准，及小径管探伤的成熟经验进行此类焊缝的超声波探伤，简介如下：一、仪器根据薄壁管的特点，选择分辨

2、力较高和较窄始脉冲宽度，且定量、定位准确的仪器，为此选用数字式超声波探伤仪.二、探头小径管探伤推荐应用的是小晶片、短前沿、高频率、大K值的探头，是由于小径管探头楔块加工成曲面后，探头边缘声束会产生散射、晶片尺寸愈大，散射愈严重，不利于晶片尺寸太大，我们在探伤时，探头的选择主要从以下几方面考虑。（1）用大K值，短前沿探头，增大一次波的检测范围，克服二次波探伤灵敏度较低的问题，使一次波的扫描范围在焊缝中心线深度1/4以上。（2）尽量选取近场长度小的探头，以克服近场的影响，尽量使一次波的扫描范围在1.64N至3N（3）高频率探头，指向性好，分辨力较高，但也存在着近场区大

3、，衰减大等影响，在保证近场长度和灵敏度等前提下，取低频率。（4）在各项性能均满足的条件下，选较大晶片尺寸的探头，提高检测效率。4目前，国内出售的探头，适合上类要求的主要有5MHZ、5×5、K2.5、K3；5MHZ、8×8、K2.5、K3；2.5MHZ、8×8、K2.5、K3。以上探头在钢中的1.64倍近场长度经计算，列表如下探头类型5MHZ、5×55MHZ、8×82.5MHZ、8×8K2.5K3K2.5K3K2.5K31.64N5.24.12.31.98.26.6注：上表是以公式N=FS/πλs(cosβ/cosα)—L*(tgα/tgβ)计算得出根据以上选取原则

4、，视探头前沿长度和焊缝宽度选取合适的探头类型。三.试块的制作试块的好坏是关键探伤的灵敏度的关键问题，DL/T5048—95标准推荐应用ф2×15横通孔试块，但其试块的尺寸并不符合薄壁管探伤的要求，加工边过于复杂，在对各项要求综合考虑的基础上，对试块进行重新制作。（1）标准孔选ф2×15，不与DL/T5048—95相违背，造成标准的不统一。（2）试块孔深，应满足T=4~8mm内的所有壁厚，均在一、二次波扫描范围内，取得三点，以利于数字式仪器的DAC曲线制作。（3）试块的宽度满足b>2λ*(s/De)。四.仪器的调节（DAC曲线的制作）利用CSK—IA试块测好K值，入

5、射点，调好扫描比例后，用该对比试块制作DAC曲线。4壁厚为4时，取孔深4、8、6点壁厚为6时，取孔深4、6、8、12点壁厚为8时，取孔深4、6、8、12点做好曲线后存储于仪器内，再按相应的小径管测耦合补偿的办法测出补偿值Δ，根据DL/T5048—95标准和Δ值重新调整曲线，重新存储，在探伤时，直接调至面板应用DL/T5048—95DAC曲线标准。判废线定量线测长线ф2×15—4—Δф2×15—12—Δф2×15—18—Δ五．探伤1.扫描探测，用一次波探测焊缝下部，二次部探测焊缝中上部，探头在焊缝两侧正对焊缝做锯齿扫描，相邻两次扫描至少有10%重叠，扫描速度≤150

6、mm/s。2.利用反射波的水平位置判别缺陷。（1）根部未焊透，回波较强，焊缝两侧均可探测到。水平定位于探头侧，靠近焊缝中心线1～2mm。（2）未熔合，位于探头侧，二次反射较强，定位于坡口处，另侧较难探测（主要受扫描范围影响，若可扫描到另侧，一次波较强）。3.气孔，根据两侧反射对比鉴别。六.质量评定与DL/T5048—95相同，下列缺陷不允许存在1.任何裂纹或未熔合、未焊透。2.密集气孔。3.反射波高超过或等于ф2×15—4dB者。4.单个缺陷指示长度≥10mm，缺陷总长≥12mm。4应用以上的方法，我们在对中大口径薄壁管道探伤中，取得了一定的效果，特别是对根部未焊

7、透的探测较为准确。在日照电厂2×350MW机组建设中，共用此方法探伤500余只，其中发现不合格焊口20余只，为以后机组的安全运行奠定了基础。罗卫亮2008年2月3日4