淺談小徑管道超聲波檢驗(yàn)的應(yīng)用

王偉奇

（河南第一火電建設(shè)公司，河南 鄭州 450000）

在小徑薄壁管的超聲波檢測(cè)中帶來(lái)不便的通常會(huì)有以下幾種情況：缺陷定位的準(zhǔn)確性、缺陷性質(zhì)的判定、缺陷的長(zhǎng)度測(cè)量。下面我將詳細(xì)闡述影響我們判定缺陷的各種因素：

一 、檢測(cè)時(shí)機(jī)的選擇

在超聲波檢驗(yàn)前，要準(zhǔn)確的了解到被檢工件的各種準(zhǔn)確數(shù)據(jù)：規(guī)格、材質(zhì)、焊接工藝、熱處理情況、坡口型式、內(nèi)壁加工情況等，并對(duì)焊接接頭中心位置進(jìn)行標(biāo)記。焊接接頭外觀質(zhì)量及外形尺寸需經(jīng)檢驗(yàn)合格。對(duì)有影響檢驗(yàn)結(jié)果評(píng)定的表面形狀突變應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈ィ⒆鰣A滑過(guò)渡。內(nèi)壁檢驗(yàn)應(yīng)滿足超聲波檢驗(yàn)的要求。檢驗(yàn)面探頭移動(dòng)區(qū)應(yīng)清除焊接飛濺、銹蝕、氧化物及油垢，必要時(shí)，表面應(yīng)打磨平滑，打磨寬度至少為探頭移動(dòng)范圍，采用一次反射法或串列式掃查探測(cè)時(shí)，探頭移動(dòng)區(qū)應(yīng)大于1.25P

若所檢管件的焊縫余高過(guò)高、過(guò)寬或有不清晰回波信號(hào)產(chǎn)生的地方，應(yīng)進(jìn)行修磨，使之滿足檢驗(yàn)的要求。為了避免裂紋的產(chǎn)生，一般為焊后或熱處理后24小時(shí)。打磨時(shí)使用砂輪片會(huì)使得原本就不厚的母材變薄，從而影響到被檢工件的使用壽命，而使用鋼絲輪會(huì)使得母材上形成一種油漆曾，會(huì)對(duì)我們的檢驗(yàn)靈敏度降低。建議使用砂輪片，這樣能將母材上的油漆層等清理干凈。

二、探頭的選擇

在小徑管超聲中，我們經(jīng)常使用5P（6×6）K3、K2.5的兩種探頭，我們?cè)谶x擇探頭時(shí)，最重要的一項(xiàng)就是被檢焊口的規(guī)格。我們平時(shí)使用探頭時(shí)，經(jīng)常以8mm為界限。8mm以下的我們經(jīng)常使用K3的探頭，8mm以上的，我們經(jīng)常使用K2.5的探頭。當(dāng)我們知道焊口規(guī)格后，我們應(yīng)怎么去選擇探頭？我個(gè)人認(rèn)為在被告知焊口公稱厚度后，應(yīng)再加上1mm～2mm的焊縫余高作為我們的檢驗(yàn)厚度，這樣對(duì)我們下一步的缺陷深度的判定會(huì)有一定的幫助。

表1 試塊適用管徑φ的范圍

三、儀器的調(diào)試

在儀器調(diào)試上我們基本為四個(gè)主要步驟：探頭前沿的測(cè)量、K值的測(cè)量、靈敏度的調(diào)校DAC缺陷的制作。

根據(jù)焊口規(guī)格選擇相對(duì)應(yīng)的探頭后，應(yīng)根據(jù)下表去選擇相對(duì)應(yīng)的試塊去調(diào)試儀器。

在選擇完相應(yīng)的試塊后，應(yīng)仔細(xì)的檢查試塊是否有損傷、試塊表面是否有生銹的情況。在檢查以后，首先要做的將試塊進(jìn)行固定。因?yàn)樵噳K的兩面都是有弧度的，不將其固定好的話，在調(diào)試過(guò)程中會(huì)有晃動(dòng)。這樣對(duì)我們儀器的調(diào)節(jié)造成一定的誤差。

在固定好探頭以后，我們就可以進(jìn)行儀器調(diào)節(jié)的第一步：探頭前沿的測(cè)量。測(cè)量的方法在這里就不在詳細(xì)闡述，應(yīng)注意的事項(xiàng)：1要多次測(cè)量。（在測(cè)量前沿的時(shí)候應(yīng)進(jìn)行3次以上）2測(cè)量尺子應(yīng)規(guī)則（一般用鋼板尺，若自制直尺應(yīng)將直尺起點(diǎn)做的平滑。）3測(cè)量時(shí)，持探頭的手應(yīng)穩(wěn)定不動(dòng)。

K值的測(cè)量在我們的檢測(cè)中占有很大的位置。經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題主要有：

1不進(jìn)行測(cè)量直接按探頭的公稱標(biāo)注直接填寫(xiě)。探頭的公稱標(biāo)注很多都是有誤差的。如果直接填寫(xiě)的話，DAC曲線肯定不準(zhǔn)，那樣你的測(cè)試結(jié)果肯定也不會(huì)準(zhǔn)。2.測(cè)量的次數(shù)。K值測(cè)量時(shí)，我們通常要測(cè)量3次。取其平均值。如果三次測(cè)量值差距過(guò)大的話，那就應(yīng)該重新測(cè)量并做好記錄。3.根據(jù)探頭的公稱標(biāo)注去測(cè)量。在測(cè)量的時(shí)候，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的問(wèn)題：測(cè)出的數(shù)值跟公稱的標(biāo)注有誤差。發(fā)生這種情況是很正常的 ，我們只要多次測(cè)量，而且測(cè)量的數(shù)值都很接近的話，就說(shuō)明測(cè)量的值就很準(zhǔn)確了。而不是一旦測(cè)量的數(shù)值跟公稱數(shù)值不同，就想法的去往公稱數(shù)值上去靠。這樣是很接近探頭的公稱標(biāo)注的數(shù)值，但是你的K值就不一定會(huì)準(zhǔn)確。

DAC曲線的制作在儀器調(diào)校中重要性最大，因?yàn)樗械臋z測(cè)結(jié)果都是從根據(jù)DAC曲線上顯示出來(lái)的。DAC曲線制作時(shí)，最少要做3個(gè)測(cè)試點(diǎn)，并超過(guò)被檢焊口的2倍壁厚。小徑管超聲時(shí)，靈敏度很高，會(huì)有很多的雜波。波的衰減也不是很大，這時(shí)可以用二次波進(jìn)行檢驗(yàn)。

四、缺陷的測(cè)量

在超聲波檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)缺陷以后進(jìn)行測(cè)量也是很重要的。測(cè)量不準(zhǔn)確會(huì)發(fā)生這些情況：缺陷測(cè)量值比缺陷實(shí)際值大，那樣會(huì)造成人工和材料的浪費(fèi)。如果缺陷的實(shí)際值比測(cè)量的小，就會(huì)存在這事故隱患。所以在檢測(cè)以前要做好以下工作：

（1）找到所用探頭的中心位置，并在探頭上做上明顯標(biāo)識(shí)。

（2）測(cè)量用的直尺必須規(guī)范。

（3）掃查速度

在小徑管超聲中掃查速度不宜過(guò)快。由于草狀雜波很多，掃查速度太快會(huì)造成缺陷波的漏判。

（4）掃查步驟

掃查步驟要分為3個(gè)步驟：1.粗掃：掃描速度可以適當(dāng)加快，當(dāng)發(fā)現(xiàn)疑似缺陷的時(shí)候，在焊口的位置做上標(biāo)記。2.細(xì)掃，這邊掃查時(shí)應(yīng)速度放慢，在疑似缺陷的位置應(yīng)稍作停留。以判斷粗掃時(shí)的記錄是否是真正的缺陷。3.缺陷的定位發(fā)現(xiàn)缺陷以后，不要急著下結(jié)論。應(yīng)先做好記錄，并將探頭左右旋轉(zhuǎn)15°左右，以尋找缺陷的最大反射波。

五、其他影響檢驗(yàn)的因素

除了儀器的調(diào)校和焊口本身對(duì)超聲波檢驗(yàn)的影響外，還有環(huán)境的影響、人的因素等。環(huán)境的因素主要體現(xiàn)在周?chē)欠裼姓鹪椿蚱渌墚a(chǎn)生波的影響。如果附近有焊接的時(shí)候，焊接會(huì)產(chǎn)生電磁波。這樣會(huì)使儀器的屏幕上出現(xiàn)很多的草狀雜波，從而影響到對(duì)缺陷的定位。如果被檢焊口周?chē)袕?qiáng)烈的震動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)波。從而干擾聲波的傳輸和接收。超聲波檢驗(yàn)，人的因素要占70%。所以就要求我們檢測(cè)人員嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)去進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷以后不能急著下結(jié)論，要認(rèn)真的去分析波形。當(dāng)確定是缺陷后，就一定要嚴(yán)格的做好記錄并使其返修。返修結(jié)束后，要再次的進(jìn)行檢測(cè)。

[1]DL/T820-2002，管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]DLT869-2012，火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程[S].