無(wú)縫鋼管超聲波相控陣探傷設(shè)備-分層缺陷檢測(cè)

無(wú)縫鋼管是一種常用鋼管，常常用于管道的制作中，如原油、成品油、天然氣的管道等。由于生產(chǎn)工藝和材料的原因，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)縫鋼管不可避免地會(huì)產(chǎn)生裂紋、分層、夾渣、氣孔等缺陷。目前，在無(wú)縫鋼管缺陷檢測(cè)中常用的又超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、漏磁檢驗(yàn)、渦流檢測(cè)等。這些檢測(cè)方法都是無(wú)縫鋼管質(zhì)量監(jiān)控的有效手段。

相控陣超聲探傷檢測(cè)技術(shù)

相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)是發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代超聲探傷檢測(cè)技術(shù)，具有聲束偏轉(zhuǎn)和動(dòng)態(tài)聚焦的能力，能有效地減小檢測(cè)盲區(qū)，提高小缺陷和帶角度缺陷的檢出率。相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)對(duì)無(wú)縫鋼管分層缺陷進(jìn)行 檢測(cè)，結(jié)果表明，其對(duì)分層缺陷的檢出率很高，同時(shí)能夠形象地展現(xiàn)缺陷的形貌特征，是分層缺陷檢測(cè)的有效手段 。

超聲波相控陣探傷設(shè)備

無(wú)縫鋼管的分層缺陷及危害

無(wú)縫鋼管中分層缺陷的定義為：平行于金屬表面的內(nèi)部層狀分離。其實(shí)際是鋼管壁厚中的異常夾雜物。無(wú)縫鋼管分層缺陷的危害主要有以下幾點(diǎn)：

(1)使分層處無(wú)縫鋼管承受載荷的有效厚度減薄，降低材料的塑性、韌性、疲勞性能和耐腐蝕性能。

(2)分層缺陷的邊緣形狀尖銳，會(huì)引起應(yīng)力集中。其對(duì)應(yīng)力作用非常敏感，特別是在交變載荷作用下，易產(chǎn)生應(yīng)力疲勞裂紋。

(3)在含濕硫化氫的液化石油氣、高溫高壓臨氫介質(zhì)等工況條件下，靠近內(nèi)表面的分層缺陷會(huì)發(fā)展變化生成鼓 包、裂紋等危險(xiǎn)性缺陷。

(4)如果分層缺陷出現(xiàn)在無(wú)縫鋼管兩頭的坡口處，焊接工藝又沒(méi)有進(jìn)行坡口質(zhì)量的控制，焊接接頭的質(zhì)量將受 到嚴(yán)重影響。

無(wú)縫鋼管分層缺陷的出廠檢測(cè)

我國(guó)鋼管生產(chǎn)廠家多依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB／T 20490—2006《承壓無(wú)縫和焊接(埋弧焊除外)鋼管分層缺欠的超聲檢測(cè) 》對(duì)無(wú)縫鋼管的分層缺陷進(jìn)行檢測(cè)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于公稱(chēng)外徑大于30mm的鋼管的檢測(cè)。同時(shí)要求鋼管分層缺 欠的檢測(cè)方法采用A型脈沖式超聲檢測(cè)(常規(guī)超聲檢測(cè))，超聲波束的發(fā)射方向應(yīng)垂直于鋼管表面。標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)設(shè) 備校準(zhǔn)的校驗(yàn)、試樣加工制作和驗(yàn)收等級(jí)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定 。

相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)

相控陣超聲檢測(cè)是常規(guī)超聲技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。其核心技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)控制相控陣超聲探頭上的多個(gè)相互獨(dú)立的壓電晶片，使其按一定延遲時(shí)間激 發(fā)和接收超聲波，從而達(dá)到改變聚焦特性、聲束偏轉(zhuǎn)、聲束位移的相控效果 。

與常規(guī)超聲相比，相控陣超聲具有如下特點(diǎn)：

①掃查覆蓋范圍大、檢測(cè)速度快、效率高等；

②檢測(cè)結(jié)果直觀、可實(shí)時(shí)顯示，且結(jié)果可保存；

③聚焦區(qū)域的聲場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于常規(guī)超聲；

④缺陷定位、定量誤差小，檢測(cè)靈敏度高等。

相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)在無(wú)縫鋼管分層缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)對(duì)于無(wú)縫鋼管分層缺陷的檢測(cè)，相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

(1)其通過(guò)控制晶片陣列中各個(gè)晶片的延遲來(lái)激發(fā)和接收超聲波，可以得到多角度的聚焦聲束，并且在一定范 圍內(nèi)動(dòng)態(tài)可調(diào)。這就使得具有較高聲場(chǎng)能量的區(qū)域能覆蓋缺陷可能出現(xiàn)的部位，從而提高了分辨力。降低了信噪比，提高了小缺陷的檢出率。

(2)能夠?qū)崿F(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)，有效提高與檢測(cè)面有一定角度缺陷的檢出率。

(3)擁有多種顯示模式，并且可運(yùn)用色差的不同像素點(diǎn)的集合，描繪出缺陷的水平位置、自身高度、埋藏深度、自身形貌特征等大量信息，以便于檢測(cè)人員判斷缺陷的危害性。

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