CN103267801A - 用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法 - Google Patents

Abstract

一种用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，包括：探头选择和探头排列；校准试块设计和目标反射体选择；检测闸门设置；探头耦合监视；和检测结果显示与记录。本发明利用分区法检测技术，实现被检测焊缝，包括热影响区，在一定宽度范围内和整个壁厚范围内100％检测，同时检测结果永久显示每个通道缺陷的位置、分布和探头的耦合状态，并具有长期保存检测结果的功能。

Description

用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其是涉及一种用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法。

背景技术

随着油气输送钢管口径、厚壁和钢级不断提高，特别是埋弧焊(直缝埋弧焊longitudinal seam submerged arc welding-SAWL和螺旋埋弧焊helicalseam submerged arc welding-SAWH)钢管在实际中的广泛应用，目前已批量使用的埋弧焊(埋弧焊submerged arc welding-SAW)钢管最大规格分别为Φ1219mm×18.4mm(SAWH，X80钢级)、Φ1219mm×33mm(SAWL，X80钢级)、Φ1016mm×38mm(SAWL，X70钢级)和Φ762mm×31.8mm(SAWL，X70钢级)，使用的SAW钢管焊缝自动超声波检测(自动超声波检测automatic ultrasonictesting-AUT)规范或标准有ISO10893-11、EN10246-9、SY/T6423.2、ISO3183、API SPEC5L、GB/T9711、DNV-OS-F101等，这些规范或标准考虑了焊缝内外表面约探头有效声束宽度一半厚度范围内的缺陷检测和试块设计制作，并未考虑焊缝内外表面约探头有效声束宽度一半厚度以外的缺陷检测、试块设计制作和检测结果显示等问题。特别在厚壁钢管的检测中，现有检测技术使SAW钢管焊缝内外表面约探头有效声束宽度一半厚度以外厚度范围和一定宽度范围未进行检测(或漏检)。

并且，1、现有技术在探头排列与布置仅考虑了内外表面缺陷检测，未考虑内部缺陷的检测。对于所有壁厚钢管焊缝用一种探头排列与布置方式，未考虑不同壁厚的不同排列与布置方式。对于探头的耦合监视未考虑。

2、现有技术在校准试块设计和目标反射体选取对于所有壁厚钢管焊缝用一套校准试块，在目标反射体的选取仅使用了内外部刻槽和焊缝中心竖通孔。

3、现有技术对于检测闸门设置未考虑。

4、现有技术对于检测结果显示与记录未要求。

发明内容

本发明的目的在于设计一种用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，包括：探头选择和探头排列；校准试块设计和目标反射体选择；检测闸门设置；探头耦合监视；和检测结果显示与记录；

其中，所述校准试块设计和目标反射体选择，包括：

A，校准试块设计必须保证超声波束覆盖整个焊缝区域；

B，SAW钢管焊缝采用“X”型坡口，根据坡口类型确定外焊区域、内部和内焊区域的目标反射体的取向，内部的目标反射体角度或取向应垂直于坡口面，校准试块上目标反射体设计与探头排列布置是一一对应，校准试块按照钢管壁厚划分为6个档：6≤t≤11.9mm；12≥t≤17.9mm；18≥t≤23.9mm；24≥t≤29.9mm；30≥t≤35.9mm；36≥t≤41.9mm。

在所述校准试块设计和目标反射体选择中：

a，设计的校准试块按照钢管壁厚不同划分6个档，与所述探头选择和探头排列中的划分相同；

b，校准试块上目标反射体与探头布置一一对应，目标反射体按照纵向缺陷、横向缺陷和分层缺陷分布；

c，校准试块上的目标反射体除了内外表面刻槽和焊缝中心竖通孔外，还选取了壁厚内部不同部位不同角度的平底孔。

所述探头选择和探头排列，包括：

(1)对于SAW钢管焊缝纵向缺陷检测，应选用自发自收单探头检测技术和一发一收串列式双探头检测技术；

(2)按照分区检测的原则和通常使用探头有效声束宽度，将被检测钢管壁厚划分为6个档：6≤t≤11.9mm；12≥t≤17.9mm；18≥t≤23.9mm；24≥t≤29.9mm；30≥t≤35.9mm；36≥t≤41.9mm，各个档对应的AUT检测探头参数的选择见下表1；

(3)对于SAW钢管焊缝横向缺陷检测，采用一发一收“K”型或“X”型双探头检测技术；

(4)对于焊缝热影响区域分层缺陷检测，采用单晶或双晶纵波直探头检测；

(5)探头的排列与布置要保证超声波束覆盖整个焊缝区域；

表1检测纵向缺陷的探头参数选择

其中：

1、在12≥t≤17.9mm壁厚区间将1组串列式双探头主声束对准壁厚50％位置；

2、在18≥t≤23.9mm壁厚区间将2组串列式双探头主声束分别对准壁厚40％和60％位置；

3、在24≥t≤29.9mm壁厚区间将2对脉冲反射单晶探头和1组串列式双探头分别对准壁厚30％、50％和70％位置；

4、在30≥t≤35.9mm壁厚区间将2对脉冲反射单晶探头和2组串列式双探头分别对准壁厚25％、42％、58％和75％位置；

5、在36≥t≤41.9mm壁厚区间将将4对脉冲反射单晶探头和1组串列式双探头分别对准壁厚20％、36％、50％、64％和80％位置；

6、若焊缝坡口角小于15°，即半角，检测内部缺陷应使用串列式双探头技术。

所述探头选择和探头排列，第(2)项中，所述通常使用探头有效声束宽度，是指2.5P10×12K2探头在声束100mm处有效声束宽度约12mm。

所述探头选择和探头排列，第(3)项中，选用探头折射角为45°，频率2-5MHz，晶片直径10-12mm。

所述探头选择和探头排列，第(4)项中，对于焊缝热影响区域分层缺陷检测，采用Φ15mm或Φ25mm的单晶或双晶纵波直探头检测。

A、对于检测纵向缺陷使用的探头采用自发自收单探头技术和一发一收串列式双探头技术，将壁厚按照6mm步进分为6个区间进行钢管焊缝缺陷检测，探头排列与分布按照约等壁厚划分布局；

B、对于检测横向缺陷使用探头采用一发一收“K”型或“X”型双探头技术；

C、对于检测分层缺陷使用单晶或双晶纵波直探头技术。

所述检测闸门设置，包括：SAW钢管焊缝AUT检测过程中使用的每组探头都一一对应一个目标反射体，检测探头包括焊缝和焊缝两侧热影响区范围内100％检测由校准试块上距离焊趾为30％壁厚并且不得超出最小为5mm，最大为10mm范围的竖通孔和焊缝中心位置竖通孔的位置决定，在厚度范围的覆盖由探头的排列与布置决定；

其中，在校准试块上距焊趾为30％壁厚并且不得超出最小为5mm，最大为10mm范围的竖通孔用于设置检测闸门宽度的起点，焊缝中心竖通孔用于设置检测闸门的终点；每一个通道的探头设置了闸门宽度，保证在包括焊缝和焊缝两侧热影响区范围内100％检测。

所述探头耦合监视，包括：探头的耦合监视分两种情况：第1种是纵波直探头检测，采用监视底波耦合方式；第2种是复合式探头检测，采用监视底波耦合方式。

所述检测结果显示与记录，包括：SAW钢管焊缝AUT检测结果的显示与记录除了业主单位、工程名称、设备型号、钢管规格、钢级、选用坡口类型、检测人员、检测时间、检测结果等信息外，还应显示与记录每个通道缺陷位置、分布和探头耦合监视状况的信息。

本发明的有益效果可以总结如下：

1，本发明利用分区法检测技术，实现被检测焊缝(包括热影响区)在一定宽度范围内和整个壁厚范围内100％检测，同时检测结果永久显示每个通道缺陷的位置、分布和探头的耦合状态，并具有长期保存检测结果的功能。

2，本发明方法简单，实施成本低廉。

附图说明

图1为焊缝缺陷分布与区域划分示意图；

图2为自发自收单探头检测纵向缺陷示意图；

图3为一发一收串列式双探头检测纵向缺陷示意图；

图4为一发一收“K型”双探头检测横向缺陷示意图；

图5为一发一收“X型”双探头检测横向缺陷示意图；

图6为双晶纵波直探头检测分层缺陷示意图；

图7为焊缝AUT检测壁厚范围在6≤t≤11.9mm内探头排列与分布示意图；

图8为焊缝AUT检测壁厚范围在12≤t≤17.9mm内探头排列与分布示意图；

图9为焊缝AUT检测壁厚范围在18≤t≤23.9mm内探头排列与分布示意图；

图10为焊缝AUT检测壁厚范围在24≤t≤29.9mm内探头排列与分布示意图；

图11为焊缝AUT检测壁厚范围在30≤t≤35.9mm内探头排列与分布示意图；

图12为焊缝AUT检测壁厚范围在36≤t≤41.9mm内探头排列与分布示意图；

图13为焊缝AUT检测壁厚范围在6≤t≤11.9mm内校准试块设计示意图；

图14为焊缝AUT检测壁厚范围在12≤t≤17.9mm内校准试块设计示意图；

图15为焊缝AUT检测壁厚范围在18≤t≤23.9mm内校准试块设计示意图；

图16为焊缝AUT检测壁厚范围在24≤t≤29.9mm内校准试块设计示意图；

图17为焊缝AUT检测壁厚范围在30≤t≤35.9mm内校准试块设计示意图；

图18为焊缝AUT检测壁厚范围在36≤t≤41.9mm内校准试块设计示意图；

图19为焊缝AUT检测纵向缺陷检测闸门设置示意图；

图20为焊缝AUT检测横向缺陷(右图为焊缝形状影响检测不到竖通孔的情况)检测闸门设置示意图；

图21为焊缝AUT检测分层缺陷检测闸门设置示意图；

图22为复合式探头检测底波耦合监视示意图；

图23为SAWL钢管焊缝(壁厚为28.6mm)AUT检测结果显示的扫查带状图；

图24为本发明AUT检测方法流程。

其中：

图7-12中：

L11-L12、L21-L22、L31-L32、L41-L42、L51-L52和L61-L62为自发自收单探头检测纵向缺陷；

LT11-LT12与LT21-LT22和LT31-LT32与LT41-LT42为一发一收串列式双探头检测纵向缺陷；

T11-T12或和T21-T22为一发一收“K”型或“X”型双探头检测横向缺陷；

D-D为单晶或双晶纵波直探头检测分层缺陷。

图13-18中：

11、14为外侧纵向刻槽；

12、13为内侧纵向刻槽；

211、212、221、222、223、224为钝边处平底孔；

231、234、241、242、247、248为上坡口处平底孔；

232、233、243、244、245、246为下坡口处平底孔；

31、33为焊趾一定距离的竖通孔；

32为位于焊缝中心的竖通孔；

41为外侧横向刻槽；

42为内侧横向刻槽；

51、52为内侧平底孔。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，包括：探头选择和探头排列；校准试块设计和目标反射体选择；检测闸门设置；探头耦合监视；和检测结果显示与记录；

其中，所述校准试块设计和目标反射体选择，包括：

A，校准试块设计必须保证超声波束覆盖整个焊缝区域；

B，SAW钢管焊缝采用“X”型坡口，根据坡口类型确定外焊区域、内部和内焊区域的目标反射体的取向，内部的目标反射体角度或取向应垂直于坡口面或钝边，校准试块上目标反射体设计与探头排列布置是一一对应，校准试块按照钢管壁厚划分为6个档：6≤t≤11.9mm；12≥t≤17.9mm；18≥t≤23.9mm；24≥t≤29.9mm；30≥t≤35.9mm；36≥t≤41.9mm。

在更加优选的实施例中，在所述校准试块设计和目标反射体选择中：

a，设计的校准试块按照钢管壁厚不同划分6个档，与所述探头选择和探头排列中的划分相同；

b，校准试块上目标反射体与探头布置一一对应，目标反射体按照纵向缺陷、横向缺陷和分层缺陷分布；

c，校准试块上的目标反射体除了内外表面刻槽和焊缝中心竖通孔外，还选取了壁厚内部不同部位不同角度的平底孔。

在更加优选的实施例中，所述探头选择和探头排列，包括：

(1)对于SAW钢管焊缝纵向缺陷检测，应选用自发自收单探头检测技术和一发一收串列式双探头检测技术；

(2)按照分区检测的原则和通常使用探头有效声束宽度，将被检测钢管壁厚划分为6个档：6≤t≤11.9mm；12≥t≤17.9mm；18≥t≤23.9mm；24≥t≤29.9mm；30≥t≤35.9mm；36≥t≤41.9mm，各个档对应的AUT检测探头参数的选择见下表1；

(3)对于SAW钢管焊缝横向缺陷检测，采用一发一收“K”型或“X”型双探头检测技术；

(4)对于焊缝热影响区域分层缺陷检测，采用单晶或双晶纵波直探头检测；

(5)探头的排列与布置要保证超声波束覆盖整个焊缝区域；

表1检测纵向缺陷的探头参数选择

其中：

1、在12≥t≤17.9mm壁厚区间将1组串列式双探头主声束对准壁厚50％位置；

2、在18≥t≤23.9mm壁厚区间将2组串列式双探头主声束分别对准壁厚40％和60％位置；

3、在24≥t≤29.9mm壁厚区间将2对脉冲反射单晶探头和1组串列式双探头分别对准壁厚30％、50％和70％位置；

4、在30≥t≤35.9mm壁厚区间将2对脉冲反射单晶探头和2组串列式双探头分别对准壁厚25％、42％、58％和75％位置；

5、在36≥t≤41.9mm壁厚区间将将4对脉冲反射单晶探头和1组串列式双探头分别对准壁厚20％、36％、50％、64％和80％位置；

6、若焊缝坡口角小于15°，即半角，检测内部缺陷应使用串列式双探头技术。

在更加优选的实施例中，所述探头选择和探头排列，第(2)项中，所述通常使用探头有效声束宽度，是指2.5P10×12K2探头在声束100mm处有效声束宽度约12mm。

所述探头选择和探头排列，第(3)项中，选用探头折射角为45°，频率2-5MHz，晶片直径10-12mm。

所述探头选择和探头排列，第(4)项中，对于焊缝热影响区域分层缺陷检测，采用Φ15mm或Φ25mm的单晶或双晶纵波直探头检测。

在更加优选的实施例中，A、对于检测纵向缺陷使用的探头采用自发自收单探头技术和一发一收串列式双探头技术，将壁厚按照6mm步进分为6个区间进行钢管焊缝缺陷检测，探头排列与分布按照约等壁厚划分布局；

B、对于检测横向缺陷使用探头采用一发一收“K”型或“X”型双探头技术；

C、对于检测分层缺陷使用单晶或双晶纵波直探头技术。

在更加优选的实施例中，所述检测闸门设置，包括：SAW钢管焊缝AUT检测过程中使用的每组探头都一一对应一个目标反射体，检测探头包括焊缝和焊缝两侧热影响区范围内100％检测由校准试块上距离焊趾为为30％壁厚并且不得超出最小为5mm，最大为10mm范围的竖通孔和焊缝中心位置竖通孔的位置决定，在厚度范围的覆盖由探头的排列与布置决定；

其中，在校准试块上距焊趾为30％壁厚并且不得超出最小为5mm，最大为10mm范围的竖通孔用于设置检测闸门宽度的起点，焊缝中心竖通孔用于设置检测闸门的终点；每一个通道的探头设置了闸门宽度，保证在包括焊缝和焊缝两侧热影响区范围内100％检测。

在更加优选的实施例中，所述探头耦合监视，包括：探头的耦合监视分两种情况：第1种是纵波直探头检测，采用监视底波耦合方式；第2种是复合式探头检测，采用监视底波耦合方式。

在更加优选的实施例中，所述检测结果显示与记录，包括：SAW钢管焊缝AUT检测结果的显示与记录除了业主单位、工程名称、设备型号、钢管规格、钢级、选用坡口类型、检测人员、检测时间、检测结果等信息外，还应显示与记录每个通道缺陷位置、分布和探头耦合监视状况的信息。

在某个具体的实施例中，其具体实施过程如下：

AUT检测与手动超声波(manual ultrasonic testing-MUT)检测不同，为了实现100％焊缝检测(宽度范围和壁厚范围)，MUT检测可以用探头前后、左右、转角和环绕等多种扫查方式来实现，而AUT检测就没有这些优势，只能依靠检测方法中探头的选取与排列、校准试块的设计与目标反射体选择、检测闸门设置、探头耦合监视以及检测结果的显示与记录等方面保证，本发明就是针对这些问题进行设计，实现油气输送钢管制造过程中SAW钢管焊缝AUT100％检测。

1探头选择和探头排列

探头的选择主要由SAW钢管在焊接过程中所产生的缺陷类型决定。SAW钢管在焊接过程中产生主要是纵向缺陷和横向缺陷，主要缺陷为裂纹、未熔合、未焊透等内部缺陷及错边、咬边等外部缺陷，其中危险性最大的是裂纹、未熔合、未焊透等内部缺陷(如图1所示)。

对于SAW钢管焊缝纵向缺陷检测，应选用自发自收单探头检测技术(如图2所示)和一发一收串列式双探头检测技术(如图3所示)。按照分区检测的原则和通常使用探头有效声束宽度(一般地2.5P10×12K2探头在声束100mm处有效声束宽度约12mm)，将被检测钢管壁厚划分为6个档：6≤t≤11.9mm；12≥t≤17.9mm；18≥t≤23.9mm；24≥t≤29.9mm；30≥t≤35.9mm；36≥t≤41.9mm，各个档对应的AUT检测探头参数的选择见表1。

表1检测纵向缺陷的探头参数选择

备注：1、在12≥t≤17.9mm壁厚区间将1组串列式双探头主声束对准壁厚50％(1/2)位置；

2、在18≥t≤23.9mm壁厚区间将2组串列式双探头主声束分别对准壁厚40％(约1/3)和60％(约2/3)位置；

3、在24≥t≤29.9mm壁厚区间将2对脉冲反射单晶探头和1组串列式双探头分别对准壁厚30％(约1/4)、50％(2/4)和70％(约3/4)位置；

4、在30≥t≤35.9mm壁厚区间将2对脉冲反射单晶探头和2组串列式双探头分别对准壁厚25％(约1/5)、42％(约2/5)、58％(约3/5)和75％(约4/5)位置；

5、在36≥t≤41.9mm壁厚区间将将4对脉冲反射单晶探头和1组串列式双探头分别对准壁厚20％(约1/6)、36％(约2/6)、50％(3/6)、64％(约4/6)和80％(约5/6)位置；

6、若焊缝坡口角小于15°(半角)检测内部缺陷应使用串列式双探头技术。

对于SAW钢管焊缝横向缺陷检测，采用一发一收“K”型或“X”型双探头检测技术(如图4～5所示)。一般选用探头折射角为45°，频率2-5MHz，晶片直径10-12mm。

对于焊缝热影响区域分层缺陷检测，采用Φ15mm或Φ25mm或其他尺寸单晶或双晶纵波直探头检测(如图6所示)。

探头的排列与布置是从保证超声波束覆盖整个焊缝区域来考虑。由于一般使用探头的有效声束宽度约为12mm，再结合焊接过程中使用的坡口形式，SAW钢管焊接过程中最容易出现的缺陷类型，SAW钢管焊缝AUT检测探头的排列与布置如图7～12所示。

说明：1、对于检测纵向缺陷使用的探头采用自发自收单探头技术和一发一收串列式双探头技术，将壁厚按照6mm步进分为6个区间(因为目前批量生产的SAW钢管焊缝最大壁厚为38mm，因此本发明中选用的壁厚范围为6≥t≤41.9mm)进行钢管焊缝缺陷检测，探头排列与分布按照约等壁厚划分布局。

2、对于检测横向缺陷使用探头采用一发一收“K”型或“X”型双探头技术。

3、对于检测分层缺陷使用单晶或双晶纵波直探头技术。

2校准试块设计和目标反射体选择

用于SAW钢管焊缝AUT检测的校准试块是一种非常复杂的部件。它是整套系统校准和评判焊接质量的基础。一块设计不合格的校准试块或某个目标反射体加工精度不高都会导致缺陷的漏检或误判。校准试块设计的目的是保证超声波束覆盖整个焊缝区域。

SAW钢管焊缝一般采用“X”型坡口，根据坡口类型可以确定外焊区域、内部和内焊区域的目标反射体的取向，内部的目标反射体角度或取向一般应垂直于坡口面或钝边，校准试块上目标反射体设计与探头排列布置是一一对应，校准试块按照钢管壁厚划分为6个档：6≤t≤11.9mm；12≥t≤17.9mm；18≥t≤23.9mm；24≥t≤29.9mm；30≥t≤35.9mm；36≥t≤41.9mm，本发明设计的校准试块如图13～18所示。

说明：1、设计的校准试块按照钢管壁厚不同划分6个档，与探头排列与布置划分相同。

2、校准试块上目标反射体与探头布置一一对应，目标反射体按照纵向缺陷、横向缺陷和分层缺陷分布。

3、校准试块上的目标反射体除了内外部刻槽和焊缝中心竖通孔外，还选取了不同部位不同角度的平底孔，这是本专利技术最大的创新点。

3检测闸门设置

SAW钢管焊缝AUT检测过程中使用的每组(或对)探头都一一对应一个目标反射体，检测探头在一定宽度范围内100％检测由校准试块上距离焊趾一定距离竖通孔(设置检测闸门起点)和焊缝中心位置竖通孔(设置检测闸门终点)的位置决定，在厚度范围的覆盖主要由探头的排列与布置决定。对于检测探头在宽度范围的覆盖问题即检测闸门设置如图19～21所示。

说明：1、在校准试块上距焊趾一定距离的竖通孔用于设置检测闸门宽度的起点，焊缝中心竖通孔用于设置检测闸门的终点。

2、每一个通道的探头设置了闸门宽度，这样就保证了在一定宽度范围内100％检测。

4探头的耦合监视

为了确保AUT检测结果的可靠性和稳定性，设计探头的耦合监视是必要的，探头的耦合监视分2种情况：第1种是纵波直探头检测采用监视底波耦合方式，第2种是复合式探头检测采用监视底波耦合方式(如图22所示)。

说明：1、探头的耦合监视是AUT检测必备条件。由于AUT检测探头数量较多，检测速度较快，探头的耦合监视确保检测结果的可靠性和稳定性。

2、探头的耦合监视状态显示在检测结果的显示与记录中(如图23中的灰色为探头耦合监视无效)。

5检测结果的显示与记录

SAW钢管焊缝AUT检测结果的显示与记录除了通常业主单位、工程名称、设备型号、钢管规格、钢级、选用坡口类型、检测人员、检测时间、检测结果等信息外，主要应显示与记录每个通道缺陷位置、分布和探头耦合监视状况等信息(扫查带状示意图如图23所示)。只要能准确地显示这些信息，才能准确反映被检测焊缝质量状况。

说明：1、AUT检测的特点就是能自动显示与记录所用每一个探头和通道的缺陷位置(如图23中刻度)、分布(如图23中01～13通道)和探头耦合状态(如图23中灰色部分为耦合无效，白色为耦合有效)。

2、AUT检测结果的显示图(如图23)，反映被检测钢管焊缝内部质量情况，能永久保存，这就是AUT检测不同其他超声波检测的最大特点，也是本发明专利的目的。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，包括：探头选择和探头排列；校准试块设计和目标反射体选择；检测闸门设置；探头耦合监视；和检测结果显示与记录；

其中，所述校准试块设计和目标反射体选择，包括：

A，校准试块设计必须保证超声波束覆盖整个焊缝区域；

B，SAW钢管焊缝采用“X”型坡口，根据坡口类型确定外焊区域、内部和内焊区域的目标反射体的取向，内部的目标反射体角度或取向应垂直于坡口面或钝边，校准试块上目标反射体设计与探头排列布置是一一对应，校准试块按照钢管壁厚划分为6个档：6≤t≤11.9mm；12≥t≤17.9mm；18≥t≤23.9mm；24≥t≤29.9mm；30≥t≤35.9mm；36≥t≤41.9mm。

2.根据权利要求1所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，在所述校准试块设计和目标反射体选择中：

a，设计的校准试块按照钢管壁厚不同划分6个档，与所述探头选择和探头排列中的划分相同；

b，校准试块上目标反射体与探头布置一一对应，目标反射体按照纵向缺陷、横向缺陷和分层缺陷分布；

c，校准试块上的目标反射体除了内外表面刻槽和焊缝中心竖通孔外，还选取了壁厚内部不同部位不同角度的平底孔。

3.根据权利要求1所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，所述探头选择和探头排列，包括：

(1)对于SAW钢管焊缝纵向缺陷检测，应选用自发自收单探头检测技术和一发一收串列式双探头检测技术；

(2)按照分区检测的原则和通常使用探头有效声束宽度，将被检测钢管壁厚划分为6个档：6≤t≤11.9mm；12≥t≤17.9mm；18≥t≤23.9mm；24≥t≤29.9mm；30≥t≤35.9mm；36≥t≤41.9mm，各个档对应的AUT检测探头参数的选择见下表1；

(3)对于SAW钢管焊缝横向缺陷检测，采用一发一收“K”型或“X”型双探头检测技术；

(4)对于焊缝热影响区域分层缺陷检测，采用单晶或双晶纵波直探头检测；

(5)探头的排列与布置要保证超声波束覆盖整个焊缝区域；

表1检测纵向缺陷的探头参数选择

其中：

1、在12≥t≤17.9mm壁厚区间将1组串列式双探头主声束对准壁厚50％位置；

2、在18≥t≤23.9mm壁厚区间将2组串列式双探头主声束分别对准壁厚40％和60％位置；

3、在24≥t≤29.9mm壁厚区间将2对脉冲反射单晶探头和1组串列式双探头分别对准壁厚30％、50％和70％位置；

4、在30≥t≤35.9mm壁厚区间将2对脉冲反射单晶探头和2组串列式双探头分别对准壁厚25％、42％、58％和75％位置；

5、在36≥t≤41.9mm壁厚区间将将4对脉冲反射单晶探头和1组串列式双探头分别对准壁厚20％、36％、50％、64％和80％位置；

6、若焊缝坡口角小于15°，即半角，检测内部缺陷应使用串列式双探头技术。

4.根据权利要求3所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，所述探头选择和探头排列，第(2)项中，所述通常使用探头有效声束宽度，是指2.5P10×12K2探头在声束100mm处有效声束宽度约12mm。

5.根据权利要求3所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，所述探头选择和探头排列，第(3)项中，选用探头折射角为45°，频率2-5MHz，晶片直径10-12mm。

6.根据权利要求3所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，所述探头选择和探头排列，第(4)项中，对于焊缝热影响区域分层缺陷检测，采用Φ15nn或Φ25mm的单晶或双晶纵波直探头检测。

7.根据权利要求3所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，

A、对于检测纵向缺陷使用的探头采用自发自收单探头技术和一发一收串列式双探头技术，将壁厚按照6mm步进分为6个区间进行钢管焊缝缺陷检测，探头排列与分布按照约等壁厚划分布局；

B、对于检测横向缺陷使用探头采用一发一收“K”型或“X”型双探头技术；

C、对于检测分层缺陷使用单晶或双晶纵波直探头技术。

8.根据权利要求1所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，所述检测闸门设置，包括：SAW钢管焊缝AUT检测过程中使用的每组探头都一一对应一个目标反射体，检测探头包括焊缝和焊缝两侧热影响区范围内100％检测由校准试块上距离焊趾为30％壁厚并且不得超出最小为5mm，最大为10mm范围的竖通孔和焊缝中心位置竖通孔的位置决定，在厚度范围的覆盖由探头的排列与布置决定；

其中，在校准试块上距焊趾为30％壁厚并且不得超出最小为5mm，最大为10mm范围的竖通孔用于设置检测闸门宽度的起点，焊缝中心竖通孔用于设置检测闸门的终点；每一个通道的探头设置了闸门宽度，保证在包括焊缝和焊缝两侧热影响区范围内100％检测。

9.根据权利要求1所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，所述探头耦合监视，包括：探头的耦合监视分两种情况：第1种是纵波直探头检测，采用监视底波耦合方式；第2种是复合式探头检测，采用监视底波耦合方式。

10.根据权利要求1所述的用于油气输送钢管制造的埋弧焊焊缝自动超声波检测方法，其特征在于，所述检测结果显示与记录，包括：SAW钢管焊缝AUT检测结果的显示与记录除了业主单位、工程名称、设备型号、钢管规格、钢级、选用坡口类型、检测人员、检测时间、检测结果等信息外，还应显示与记录每个通道缺陷位置、分布和探头耦合监视状况的信息。

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