CN104297340B - 一种基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，包括以下顺序的步骤：对被检工件进行CIVA和声场仿真；采用模拟试块调试相控阵超声波探伤仪并在模拟工件上验证；对被检工件的焊缝两侧进行打磨；采用调试后的相控阵超声波探伤仪对打磨光滑的被检工件进行检测；分析检测图谱，得出检测结果。本发明在现场检测前，对被检工件进行CIVA和声场仿真，并采用合适的对比试块和模拟工件对相控阵超声波探伤仪进行调试，在调试过程中，根据模拟工件的厚度不同而采取不同的扫查方式，提高了调试精度，从而能够提高现场检测的灵敏度，避免进行重复检测，节约了检测时间，降低了检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测技术领域，具体是一种基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法。
背景技术
目前，国内在电力（核电、火电）安装工程中，小口径管子管道分布密集，安装过程中在立体的三维空间内，交叉作业点多面广，对管子焊缝通常要求进行100%的射线或常规超声波无损检测，以保证安装质量。但是，采用射线检测或常规超声波检测均具有局限性，其一，采用射线检测，由于射线有辐射，会对人体造成伤害，特别是在超超临界机组方面，小径管的壁越来越厚，小径管两侧几乎成为射线检测的盲区，采用大剂量的伽玛源检测虽然会有一定的效果，但与放射源对周围环境的污染及对检测人员的伤害相比，是得不偿失的，并且，在进行射线检测时，需将安装空间内多作业点的安装人员清场，占用安装时间，影响安装建设工程的进度；其二，采用常规超声波检测，虽然其对面积性缺陷比较敏感，但其检测体积性缺陷的能力较差，而且缺陷显示不直观，检测方法单一，灵敏度低，检测结果受人为影响较大。由上述可知，由于射线检测和常规超声波检测技术本身存在的不足，在施工过程中，往往会带来很多不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，以解决现有技术存在的问题。
本发明的技术方案为：
一种基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，该方法包括以下顺序的步骤：
（1）现场检测前，对被检工件进行CIVA和声场仿真，并将仿真结果输入相控阵超声波探伤仪；
（2）采用合适的对比试块对相控阵超声波探伤仪进行调试，并采用与被检工件具有相同规格、材质、焊接工艺和焊接参数的模拟工件对调试结果进行验证，在验证过程中，根据模拟工件的厚度，采取相应的扫查方式；
（3）现场检测时，对被检工件的焊缝两侧进行打磨；
（4）采用调试后的相控阵超声波探伤仪对打磨光滑的被检工件进行检测，在检测过程中，根据被检工件的厚度，采取相应的扫查方式；
（5）对检测图谱进行分析，得出检测结果。
所述的基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，所述步骤（2）中，根据模拟工件的厚度，采取相应的扫查方式，所述步骤（4），根据被检工件的厚度，采取相应的扫查方式，具体为：
若模拟工件/被检工件的厚度大于6mm而小于8mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查；
若模拟工件/被检工件的厚度小于6mm，则对其焊口采用三次波和四次波分开扫查；
若模拟工件/被检工件的厚度大于8mm，则对其焊口采用一次波和二次波同时扫查；
若模拟工件/被检工件的厚度为6mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查，或者采用三次波和四次波分开扫查；
若模拟工件/被检工件的厚度为8mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查，或者采用一次波和二次波同时扫查。
所述的基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，所述步骤（3）中，对被检工件的焊缝两侧进行打磨，打磨的长度大于相控阵超声波探伤仪的扫查架的宽度，打磨光滑的焊缝两侧刷上耦合剂。
所述的基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，所述相控阵超声波探伤仪的激发晶片的数目为≥16，激发电压等级为≤10，扫查角度为20o～75o，扫查速度为≤30mm/s。
由上述技术方案可知，本发明在现场检测前，对被检工件进行CIVA和声场仿真，并采用合适的对比试块和模拟工件对相控阵超声波探伤仪进行调试，在调试过程中，根据模拟工件的厚度不同而采取不同的扫查方式，提高了调试精度，从而能够提高现场检测的灵敏度，避免进行重复检测，节约了检测时间，降低了检测成本。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
相控阵超声波探伤仪包括探头、扫查架、楔块、主机、电池等。在采用相控阵超声波探伤仪对工件进行检测时，将探头固定在扫查架上，并将楔块固定在探头前端，针对不同规格的工件，选取不同规格的楔块。
如图1所示，一种基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，包括以下顺序的步骤：
S1、现场检测前，针对被检工件的规格（厚度、焊口直径等），进行CIVA和声场仿真，并将仿真结果输入相控阵超声波探伤仪。
仿真时，输入参数包括被检工件的坡口角度、厚度、管径、焊缝余高、对口间隙等，输出参数包括超声波的声速、扫查范围、声束的入射角度等。
S2、采用适用于待检工件的对比试块对相控阵超声波探伤仪进行调试，并采用与被检工件具有相同规格、材质、焊接工艺和焊接参数的模拟工件对调试结果进行验证，在验证过程中，根据模拟工件的厚度，采取相应的扫查方式。
调试时，采用对比试块，得到相控阵超声波探伤仪的DAC曲线、角度增益补偿曲线等，由于模拟工件的缺陷是已知的，所以可以采用模拟工件对调试结果进行验证，若调试结果不理想，再采用对比试块进行校正，校正后再验证，如此反复，直至调试成功；
验证时，根据模拟工件的厚度大小，可以采取不同的扫查方式：
若模拟工件的厚度大于6mm而小于8mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查；
若模拟工件的厚度小于6mm，则对其焊口采用三次波和四次波分开扫查；
若模拟工件的厚度大于8mm，则对其焊口采用一次波和二次波同时扫查；
若模拟工件的厚度为6mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查，或者采用三次波和四次波分开扫查；
若模拟工件的厚度为8mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查，或者采用一次波和二次波同时扫查。
S3、现场检测时，对被检工件的焊缝两侧进行打磨，应将焊缝两侧的焊渣、焊瘤、油漆和铁锈打磨干净，打磨的长度应大于扫查架的宽度；打磨光滑的焊缝两侧都刷上耦合剂。
S4、采用调试后的相控阵超声波探伤仪对打磨光滑的被检工件的焊缝两侧分别进行检测，在检测过程中，根据被检工件的厚度，采取相应的扫查方式：
若被检工件的厚度大于6mm而小于8mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查；
若被检工件的厚度小于6mm，则对其焊口采用三次波和四次波分开扫查；
若被检工件的厚度大于8mm，则对其焊口采用一次波和二次波同时扫查；
若被检工件的厚度为6mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查，或者采用三次波和四次波分开扫查；
若被检工件的厚度为8mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查，或者采用一次波和二次波同时扫查。
S5、保存检测图谱，对检测图谱进行分析，得出检测结果，标注出不合格焊缝的缺陷位置和缺陷类型。
无论是在调试过程，还是在现场检测过程，相控阵超声波探伤仪的激发晶片的数目最小为16，激发电压等级应不大于10，扫查角度控制在20o～75o；应按紧探头前端的楔块，确保楔块与工件耦合良好，并保证探头的移动速度不大于30mm/s。
由于模拟工件与被检工件的规格、材质、焊接工艺和焊接参数等均一致，在对相控阵超声波探伤仪的调试过程中，引入模拟工件对调试结果进行验证，能够提高调试的精度，从而能够确保现场检测的灵敏度。这样，在现场检测时就能够避免为了提高检测的灵敏度而进行重复检测，从而节约了检测时间，降低了检测成本。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，其特征在于，该方法包括以下顺序的步骤：
（1）现场检测前，对被检工件进行CIVA和声场仿真，并将仿真结果输入相控阵超声波探伤仪；
（2）采用合适的对比试块对相控阵超声波探伤仪进行调试，并采用与被检工件具有相同规格、材质、焊接工艺和焊接参数的模拟工件对调试结果进行验证，在验证过程中，根据模拟工件的厚度，采取相应的扫查方式；
（3）现场检测时，对被检工件的焊缝两侧进行打磨；
（4）采用调试后的相控阵超声波探伤仪对打磨光滑的被检工件进行检测，在检测过程中，根据被检工件的厚度，采取相应的扫查方式；
（5）对检测图谱进行分析，得出检测结果；
所述步骤（2）中，根据模拟工件的厚度，采取相应的扫查方式，所述步骤（4），根据被检工件的厚度，采取相应的扫查方式，具体为：
若模拟工件/被检工件的厚度大于6mm而小于8mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查；
若模拟工件/被检工件的厚度小于6mm，则对其焊口采用三次波和四次波分开扫查；
若模拟工件/被检工件的厚度大于8mm，则对其焊口采用一次波和二次波同时扫查；
若模拟工件/被检工件的厚度为6mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查，或者采用三次波和四次波分开扫查；
若模拟工件/被检工件的厚度为8mm，则对其焊口采用一次波和二次波分开扫查，或者采用一次波和二次波同时扫查。
2.根据权利要求1所述的基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，其特征在于，所述步骤（3）中，对被检工件的焊缝两侧进行打磨，打磨的长度大于相控阵超声波探伤仪的扫查架的宽度，打磨光滑的焊缝两侧刷上耦合剂。
3.根据权利要求1所述的基于相控阵超声波探伤仪的小径管无损检测方法，其特征在于：所述相控阵超声波探伤仪的激发晶片的数目为≥16，激发电压等级为≤10，扫查角度为20o～75o，扫查速度为≤30mm/s。
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