石油天然氣鋼質(zhì)管道環(huán)向?qū)咏宇^超聲波檢測(cè)

摘 要：結(jié)合榆林至濟(jì)南輸氣管道工程和SY/T 4109-2005標(biāo)準(zhǔn)，試述石油天然氣鋼質(zhì)管道環(huán)向?qū)咏宇^超聲波檢測(cè)工藝，分析焊接根部缺欠的性質(zhì)。

關(guān)鍵詞：環(huán)向?qū)咏宇^ 超聲波檢測(cè) 根部缺欠性質(zhì)分析

中圖分類號(hào)：TE973.6-65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（c）-0117-01

1 工程概況

榆林—濟(jì)南輸氣管道工程檢測(cè)一標(biāo)段主線路鋼管為APISpec5LX65級(jí)，直徑為711 mm，壁厚為12.5 mm、14.2 mm、16 mm、20 mm，“V”型坡口，對(duì)口間隙1.6～2.5 mm，鈍邊0.8～2.4 mm，坡口角度60°～70°，根焊采用焊條電弧焊，填充蓋面采用自保護(hù)藥芯半自動(dòng)焊。超聲波檢測(cè)執(zhí)行SY/T4109-2005標(biāo)準(zhǔn)，Ⅱ級(jí)合格。

2 檢測(cè)設(shè)備器材

2.1 探傷儀

采用數(shù)字A型脈沖反射超聲波探傷儀，水平線性誤差≤1%，垂直線性誤差≤5%。在使用檢定證書(shū)時(shí)應(yīng)注意水平線性和垂直線性的實(shí)測(cè)值是否滿足要求。

2.2 耦合劑

選擇化學(xué)糨糊，使用方便，成本低，耦合效果好，且便于去除。

2.3 校準(zhǔn)和復(fù)核

3 檢測(cè)時(shí)機(jī)

4 檢測(cè)工藝

4.1 DAC曲線

4.2 探頭移動(dòng)區(qū)和掃查速度

檢測(cè)探頭移動(dòng)區(qū)應(yīng)大于2.5倍的KT。掃查速度小于或等于150 mm/s，相鄰探頭移動(dòng)間隔不小于10%探頭寬度的重疊。

4.3 掃查方式

探頭在接頭兩側(cè)作鋸齒形掃查，用前后、左右、轉(zhuǎn)角或環(huán)繞掃查方法觀察缺欠動(dòng)態(tài)波形，區(qū)分偽缺欠信號(hào)，確定缺欠位置、形狀、方向、波高等信息。

4.4 缺欠位置及指示長(zhǎng)度

缺欠最大反射波的位置和深度，表示缺欠在接頭上位置和埋藏深度。對(duì)于波幅大于或等于定量線的缺欠及未焊透缺欠應(yīng)用6 dB法測(cè)量指示長(zhǎng)度。

4.5 缺欠記錄

5 根部缺欠性質(zhì)分析

根部缺欠反射波與內(nèi)表面反射波相混淆，不易區(qū)分，分析判讀根部缺欠性質(zhì)應(yīng)綜合考慮材質(zhì)、坡口結(jié)構(gòu)、焊接方法、焊接位置、反射波位置、指示長(zhǎng)度和取向、波高、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)波形等因素。

5.1 裂紋

裂紋反射波有多峰出現(xiàn)、波幅寬、波高大。平移探頭，波幅有變動(dòng)，反射波連續(xù)出現(xiàn)；轉(zhuǎn)動(dòng)探頭，波峰上下錯(cuò)動(dòng)。

5.2 根部未熔合

未熔合缺欠波幅與缺欠面積和聲束角度有關(guān)，若面積小或反射面與聲束接近平行，未熔合反射波很低，可能產(chǎn)生漏檢。在接頭兩側(cè)掃查時(shí)，波高不同，有時(shí)只能從一側(cè)檢測(cè)到，平移探頭波形較穩(wěn)定，至少一側(cè)可以看到底波反射。

5.3 未焊透

未焊透深度越大，則缺欠反射波與底波的間距就越大，波幅越高；反之間距小、波幅低，有時(shí)沒(méi)有缺欠反射波。轉(zhuǎn)動(dòng)掃查，波形很快消失。未焊透的反射波在底波前，沒(méi)有底波出現(xiàn)，而根部未熔合有底波出現(xiàn)。

5.4 內(nèi)凹

內(nèi)凹反射波波高較低，內(nèi)凹深度較小時(shí)不易發(fā)現(xiàn)；存在內(nèi)凹缺欠時(shí)底波消失，包絡(luò)線的變化比較平緩，無(wú)明顯的鋸齒形；從接頭兩側(cè)掃查，水平定位點(diǎn)距離為對(duì)口間隙加2～4 mm。

5.5 錯(cuò)皮

從一側(cè)掃查時(shí)，波幅較高，而從另一側(cè)掃查時(shí)，無(wú)反射波幅。

5.6 根部咬邊

根部咬邊一般深度值較小，反射波幅較低，不易與底波區(qū)分，多出現(xiàn)在底波前邊。深度值大的咬邊反射波位置與未焊透的反射波位置相同，但咬邊反射波與底波同時(shí)出現(xiàn)。

5.7 焊瘤

焊瘤從接頭兩側(cè)掃查反射波波幅相差不大，且均在底波位置之后出現(xiàn)。焊瘤波幅很高，波峰值在根部后2～6 mm的位置。前后掃查從根部之前就開(kāi)始有反射波，隨著探頭后移，峰值逐漸增高，深度位置增加，之后再后移探頭峰值開(kāi)始下降。

6 結(jié)論和建議

采用上述工藝實(shí)施檢測(cè)，裂紋、未熔合、錯(cuò)皮缺欠的檢出率較高，氣孔、夾渣、未焊透的檢測(cè)率較低。時(shí)基線標(biāo)定準(zhǔn)確是正確分析根部缺欠反射波的關(guān)鍵，時(shí)基線標(biāo)定完畢后，須用與被檢接頭等深或相近的反射體進(jìn)行校驗(yàn)，誤差應(yīng)在0.5 mm范圍內(nèi)，不然根部缺欠反射波分析會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，甚至造成錯(cuò)誤。

參考文獻(xiàn)

[1]SY/T4109-2005，石油天然氣鋼制管道無(wú)損檢測(cè)[S].

[2]強(qiáng)天鵬.承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)學(xué)習(xí)指南[M].北京：新華出版社.

[3]SH/T3545-2011，石油化工管道無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[S].