一 、檢測背景

在火力發(fā)電，石油化工等行業(yè)中，經(jīng)常有小徑管對接焊縫，這種管道中的焊縫質(zhì)量對管道的使用壽命有很大的影響。所以薄壁焊縫的檢測也被納入標(biāo)準(zhǔn)中，成為重要的工藝環(huán)節(jié)。

實驗中使用的管件如下圖，壁厚5mm。

       

二、檢測方法的難點：

常規(guī)超聲檢測小徑管的難點有：

小徑管壁薄，壁厚較薄時超聲波束在管壁中產(chǎn)生的聲程較短，易受聲壓不規(guī)則的近場區(qū)干擾，給缺陷定性，定量帶來困難；

管壁曲率較大，管內(nèi)外表面聲能損失較大，聲束傳輸路徑更復(fù)雜，經(jīng)過多次發(fā)散，聚集聲壓反射異于常規(guī)，使聲能有一定量損失，降低了探傷靈敏度；

焊縫焊波高度，焊瘤尺寸與管壁厚度為同一數(shù)量級，在較高靈敏度探傷時雜波多，給缺陷的識別增加了難度；

不銹鋼焊縫柱狀晶引起超聲波在傳播時產(chǎn)生較大的衰減和散射，并伴隨著聲束偏移，導(dǎo)致聲波路徑發(fā)生彎曲、畸變，造成定位不準(zhǔn)；結(jié)構(gòu)噪聲與粗晶、各向異性引起超聲波衰減嚴(yán)重，導(dǎo)致超聲波難以進入焊縫；粗晶的林狀回波降低了缺陷信噪比。

在目前使用超聲相控陣檢測技術(shù)是解決小徑管焊縫的檢測是比較理想的技術(shù)之一，相控陣可以實現(xiàn)聚焦，角度偏轉(zhuǎn)，雙晶線陣探頭有更好的聚焦，分辨率， A15和A25探頭對碳鋼和不銹鋼的小徑管有很好的覆蓋

碳鋼管件檢測：

 

不銹鋼管件檢測

 

三、檢測設(shè)備配置選擇：

主機：Ommiscan X3

 

探頭：7.5CCEV35-A15 ，5DL16-12X5-A25

 

可在次軸上優(yōu)化聚焦的薄型相控陣探頭，提高了檢測薄壁管道上的細小缺陷的能力。

 

A25探頭擁有一個創(chuàng)新型系統(tǒng)，可以根據(jù)楔塊屋頂角度調(diào)整兩個陣列。楔塊屋頂角可以根據(jù)被測管道的直徑得到優(yōu)化。

三、檢測實驗方法：由于小徑管曲率比較大，我們借助COBRA手動掃查器完成數(shù)據(jù)采集，并且掃查器可多安裝兩個相控陣探頭，并可在單次掃查中完成整個焊縫的檢測。

 

四 試塊人工缺陷的檢測效果

 

 

 

試管中人工缺陷清晰可見

五 結(jié)論

超聲相控陣檢測技術(shù)可以通過三維圖像，利用反射信號顏色的對比更直觀的體現(xiàn)出工件的好壞程度。通過橫向（缺陷與缺陷之間）和縱向（缺陷與底面回波之間）顏色及波高的對比，采用記錄數(shù)據(jù)的形式，用分析軟件給出反射信號更準(zhǔn)確的定量。配合編碼器對反射信號進行定位。綜上所述：采用超聲相控陣檢測技術(shù)對上述工件有良好的檢測效果。