CN105203635A - 小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法 - Google Patents

小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105203635A
CN105203635A CN201510718060.1A CN201510718060A CN105203635A CN 105203635 A CN105203635 A CN 105203635A CN 201510718060 A CN201510718060 A CN 201510718060A CN 105203635 A CN105203635 A CN 105203635A
Authority
CN
China
Prior art keywords
diameter tube
small diameter
measured
surface wave
wave probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510718060.1A
Other languages
English (en)
Inventor
孟永乐
张红军
高磊
吕一楠
殷尊
侯召堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Thermal Power Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thermal Power Research Institute filed Critical Thermal Power Research Institute
Priority to CN201510718060.1A priority Critical patent/CN105203635A/zh
Publication of CN105203635A publication Critical patent/CN105203635A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，包括：1)清理待测小径管外表面，再涂覆耦合剂；2)将表面波探头置于待测小径管上；3)选取待测小径管的对比试块，再在待测小径管的对比试块表面刻槽；4)利用待测小径管的对比试块对超声波仪器进行水平线校准；5)调节超声波仪器的检测灵敏度；6)调整超声波仪器，使表面波探头发出的表面波的传播方向与待测小径管的母线相垂直，再将表面波探头在待测小径管的两侧面依次进行扫查；超声波仪器的显示屏上出现波幅高于B％满屏的反射波时，则待测小径管上的当前探测位置为深度大于Amm的表面纵向缺陷。本发明能够实现对小径管表面纵向缺陷的检测，并且对缺陷位置可以精确定位。

Description

小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法
技术领域
本发明涉及一种表面波检测方法，具体涉及一种小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法。
背景技术
电站锅炉用受热面管子等小径管常采用冷拔(轧)工艺制造，若质量控制不好，会在钢管表面出现纵向缺陷，受热面管子在服役过程中也会在管子表面出现纵向缺陷，纵向缺陷的存在将会给锅炉的运行带来安全隐患。为了确保小径管的安全运行，加强对小径管的有效检验甚为重要。
电站锅炉用的受热面小径管的形状为U型管或蛇形管分布，两管的间距甚小，检测空间受限。若使用涡流、磁粉、渗透检测技术，现场检测不便实施，并且均存在检测盲区。
当介质表面受到交变应力作用时，产生沿介质表面传播的波，称为表面波，表面波是瑞利1887年首先提出来的，因此又称瑞利波。表面波在介质表面传播时，介质表面质点做椭圆运动，椭圆长轴垂直于波的传播方向，短轴平行于波的传播方向。椭圆运动可视为纵向振动与横向振动的合成，即纵波与横波的合成。因此表面波同横波一样只能在固体介质中传播，不能在液体或气体介质中传播。质点振幅的大小与材料的弹性及表面波的传播深度有关，其振动能量随深度增加而迅速减弱。当表面波传播的深度超过2倍波长时，质点的振幅已经很小了。当表面波在传播途中碰到棱边时，若棱边曲率半径R大于5倍波长，表面波可不受阻拦的完全通过。当R逐渐变小时，部分表面波能量被棱边反射；当R小于等于波长时，反射能量很大。例如弹簧和圆筒形工件的表面检测，都可采用表面波。目前关于超声表面波检测技术，多用于相对平坦的部件表面质量检测，在电力行业多用于汽轮机转子R圆弧、叶片的检测，相关文献资料均未提及小径管的表面波检测技术，因此，有必要开发新的小径管表面波检测技术，确保在役小径管外表面的检测质量满足要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，该方法能够实现对小径管表面纵向缺陷的检测。
为达到上述目的，本发明所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法包括以下步骤：
1)清理待测小径管外表面的铁锈和异物，将表面波探头在待测小径管上移动的区域上涂覆耦合剂；
2)表面波探头中的晶片位于透声楔的斜边上，其中，透声楔的底面为与待测小径管外表面相配合的圆柱形的凹面，将表面波探头置于待测小径管表面，使表面波探头中晶片发出的纵波能够通过透声楔转换成表面波入射到待测小径管表面；
3)选取待测小径管的对比试块，再在待测小径管的对比试块表面刻槽，其中，槽的长度与待测小径管的对比试块的长度一致，槽的宽度及深度均为Amm；
4)利用待测小径管的对比试块对超声波仪器进行水平线校准；
5)将表面波探头置于与槽的距离为待测小径管对比块半周长的位置，再调节超声波仪器的增益，使经槽的反射波的波幅为B％满屏，则当前超声波仪器的增益为超声波的检测灵敏度；
6)调整超声波仪器，使表面波探头发出的表面波的传播方向与待测小径管的母线相垂直，再将表面波探头在待测小径管的两侧面依次进行扫查，其中，在扫查过程中，表面波探头沿待测小径管的轴向移动并转动角度3～5°；超声波仪器的显示屏上出现波幅高于B％满屏的反射波时，则待测小径管上的当前探测位置为深度大于Amm的表面纵向缺陷。
槽的宽度及深度均为0.2mm。
待测小径管的对比块的外径为32-159mm。
表面波探头中晶片的数量为1个，晶片的宽度和长度均为6mm。
步骤4)的具体操作为：
将表面波探头放置在待测小径管的对比试块上，其中，待测小径管的对比试块上的槽与表面波探头的距离为待测小径管的对比试块的半周长，找到槽的最高反射波，然后调节超声波仪器的零偏，使槽的最高反射波的声程显示值为待测小径管的对比试块的半周长，然后调整超声波仪器的显示范围，使槽的最高反射波位于显示屏中水平坐标的一半位置处。
耦合剂为白凡士林。
采用钢丝球清理待测小径管外表面的铁锈和异物。
表面波探头的频率为1.25-5MHz。
B等于80。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法在检测过程中，表面波探头中的晶片透声楔斜边上，其中透声楔的底部为与待测小径管外表面相配合的圆柱形的凹面，将表面波探头置于待测小径管表面，使表面波探头中晶片发出的纵波能够通过透声楔转换成表面波入射到待测小径管的表面，从而确保对小径管外表面纵向缺陷的检测，同时在检测过程中，通过待测小径管的对比试块对超声波仪器进行水平线校准、灵敏度的标定，然后再对待测小径管表面的缺陷进行检测，从而有效的提高表面波对待测小径管表面纵向缺陷的检出率，同时检测的精度较高。
进一步，在对超声波仪器进行水平线校准的过程中，根据槽的反射波通过调节超声波仪器的调校、偏零及检测范围的调整，从而使本发明对待测小径管表面纵向缺陷位置的误差控制在±0.5mm之间。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为本发明中待测小径管的对比块的结构示意图；
图3为本发明中调节超声波仪器的调校及偏零过程中的结构示意图。
其中，1为透声楔、2为晶片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法包括以下步骤：
1)清理待测小径管外表面的铁锈和异物，其中，采用钢丝球清理待测小径管外表面的铁锈和异物，再将表面波探头在待测小径管上移动的区域上涂覆耦合剂，其中，耦合剂为白凡士林；
2)表面波探头中的晶片2位于透声楔1的斜边上，其中，透声楔1的底面为与待测小径管外表面相配合的圆柱形的凹面，将表面波探头置于待测小径管表面，使表面波探头中晶片2发出的纵波能够通过透声楔1转换成表面波入射到待测小径管表面，表面波探头中晶片2的数量为1个，晶片2的宽度和长度均为6mm，表面波探头的频率为1.25-5MHz；
3)选取待测小径管的对比试块，其中，待测小径管的对比块的外径为32-159mm，再在待测小径管的对比试块表面刻槽，其中，槽的长度与待测小径管的对比试块的长度一致，槽的宽度及深度均为0.2mm；
4)利用待测小径管的对比试块对超声波仪器进行水平线校准；
具体的，将表面波探头放置在待测小径管的对比试块上，其中，待测小径管的对比试块上的槽与表面波探头的距离为待测小径管的对比试块的半周长，找到槽的最高反射波，然后调节超声波仪器的零偏，使槽的反射波的声程显示值为待测小径管的对比试块的半周长，然后调整超声波仪器的显示范围，使槽的最高反射波位于显示屏中水平坐标的一半位置处。
5)将表面波探头置于与槽的距离为待测小径管对比块半周长的位置，再调节超声波仪器的增益，使经槽的最大反射波的波幅为80％满屏，则当前超声波仪器的增益为超声波的检测灵敏度；
6)调整超声波仪器，使表面波探头发出的表面波的传播方向与待测小径管的母线相垂直，再将表面波探头在待测小径管的两侧面依次进行扫查，其中，在扫查过程中，表面波探头沿待测小径管的轴向移动并转动角度3～5°；超声波仪器的显示屏上出现波幅高于80％满屏的反射波时，则待测小径管上的当前探测位置为深度大于0.2mm的表面纵向缺陷。
本发明能够有效地检出小径管表面深度大于0.2mm的纵向缺陷，并且对缺陷位置可以精确定位。

Claims (9)

1.一种小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)清理待测小径管外表面的铁锈和异物，将表面波探头在待测小径管上移动的区域上涂覆耦合剂；
2)表面波探头中的晶片(2)位于透声楔(1)的斜边上，其中，透声楔(1)的底面为与待测小径管外表面相配合的圆柱形的凹面，将表面波探头置于待测小径管表面，使表面波探头中晶片(2)发出的纵波能够通过透声楔(1)转换成表面波入射到待测小径管表面；
3)选取待测小径管的对比试块，再在待测小径管的对比试块表面刻槽，其中，槽的长度与待测小径管的对比试块的长度一致，槽的宽度及深度均为Amm；
4)利用待测小径管的对比试块对超声波仪器进行水平线校准；
5)将表面波探头置于与槽的距离为待测小径管对比块半周长的位置，再调节超声波仪器的增益，使经槽的最大反射波的波幅为B％满屏，则当前超声波仪器的增益为超声波的检测灵敏度；
6)调整超声波仪器，使表面波探头发出的表面波的传播方向与待测小径管的母线相垂直，再将表面波探头在待测小径管的两侧面依次进行扫查，其中，在扫查过程中，表面波探头沿待测小径管的轴向移动并转动角度3～5°；超声波仪器的显示屏上出现波幅高于B％满屏的反射波时，则待测小径管上的当前探测位置为深度大于Amm的表面纵向缺陷。
2.根据权利要求1所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，槽的宽度及深度均为0.2mm。
3.根据权利要求1所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，待测小径管的对比块的外径为32-159mm。
4.根据权利要求1所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，表面波探头中晶片(2)的数量为1个，晶片(2)的宽度和长度均为6mm。
5.根据权利要求1所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，步骤4)的具体操作为：
将表面波探头放置在待测小径管的对比试块上，其中，待测小径管的对比试块上的槽与表面波探头的距离为待测小径管的对比试块的半周长，找到槽的最高反射波，然后调节超声波仪器的零偏，使槽的最高反射波的声程显示值为待测小径管的对比试块的半周长，然后调整超声波仪器的显示范围，使槽的最高反射波位于显示屏中水平坐标的一半位置处。
6.根据权利要求1所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，耦合剂为白凡士林。
7.根据权利要求1所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，采用钢丝球清理待测小径管外表面的铁锈和异物。
8.根据权利要求1所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，表面波探头的频率为1.25-5MHz。
9.根据权利要求1所述的小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法，其特征在于，B等于80。
CN201510718060.1A 2015-10-29 2015-10-29 小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法 Pending CN105203635A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510718060.1A CN105203635A (zh) 2015-10-29 2015-10-29 小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510718060.1A CN105203635A (zh) 2015-10-29 2015-10-29 小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105203635A true CN105203635A (zh) 2015-12-30

Family

ID=54951426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510718060.1A Pending CN105203635A (zh) 2015-10-29 2015-10-29 小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105203635A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106198738A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 西安热工研究院有限公司 一种表面波检测小径管纵向缺陷的定位方法
CN106248797A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 西安热工研究院有限公司 一种小径管表面直道缺陷深度测量方法
CN106383176A (zh) * 2016-08-30 2017-02-08 西安热工研究院有限公司 一种最大强度表面波的产生方法
CN108414620A (zh) * 2018-03-17 2018-08-17 北京工业大学 小径深比异型管道内壁周向裂纹表面波检测方法
CN109946377A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 西安热工研究院有限公司 一种用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法
CN111458408A (zh) * 2020-04-30 2020-07-28 国电锅炉压力容器检验有限公司 一种小径管超声导波检测纵向缺陷评判方法
CN112525992A (zh) * 2020-11-27 2021-03-19 宝钢轧辊科技有限责任公司 森吉米尔轧辊表面波探伤方法
CN113252783A (zh) * 2021-05-08 2021-08-13 西安热工研究院有限公司 一种反t型叶根槽开裂a型脉冲表面波检测方法
CN113820390A (zh) * 2021-08-16 2021-12-21 西安热工研究院有限公司 一种金属内壁腐蚀缺陷超声波射频信号特征识别及测量方法
WO2023274089A1 (zh) * 2021-06-29 2023-01-05 西安热工研究院有限公司 一种用于小径管周向超声检测的曲面透声楔设计方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101813671A (zh) * 2010-05-06 2010-08-25 符丰 一种超声波探伤仪表面波及爬波校准方法
CN102735755A (zh) * 2012-07-02 2012-10-17 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 一种机车连杆疲劳裂纹超声表面波检测方法
JP2013120082A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Daido Steel Co Ltd 超音波探傷方法
CN103217476A (zh) * 2013-04-01 2013-07-24 国家电网公司 一种锅炉集箱管排对接焊缝表面缺陷超声表面波检测方法
CN103245726A (zh) * 2013-04-02 2013-08-14 华东理工大学 通过超声表面波检测材料氢损伤的装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101813671A (zh) * 2010-05-06 2010-08-25 符丰 一种超声波探伤仪表面波及爬波校准方法
JP2013120082A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Daido Steel Co Ltd 超音波探傷方法
CN102735755A (zh) * 2012-07-02 2012-10-17 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 一种机车连杆疲劳裂纹超声表面波检测方法
CN103217476A (zh) * 2013-04-01 2013-07-24 国家电网公司 一种锅炉集箱管排对接焊缝表面缺陷超声表面波检测方法
CN103245726A (zh) * 2013-04-02 2013-08-14 华东理工大学 通过超声表面波检测材料氢损伤的装置及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张红军等: "T91钢管表面纵向缺陷的超声检测技术研究", 《金属材料专委会第一届学术年会》 *
綦振国等: "高频电阻焊钢管焊缝纵向缺陷表面波检测", 《无损探伤》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106198738A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 西安热工研究院有限公司 一种表面波检测小径管纵向缺陷的定位方法
CN106248797A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 西安热工研究院有限公司 一种小径管表面直道缺陷深度测量方法
CN106383176A (zh) * 2016-08-30 2017-02-08 西安热工研究院有限公司 一种最大强度表面波的产生方法
CN106383176B (zh) * 2016-08-30 2019-03-05 西安热工研究院有限公司 一种最大强度表面波的产生方法
CN108414620A (zh) * 2018-03-17 2018-08-17 北京工业大学 小径深比异型管道内壁周向裂纹表面波检测方法
CN108414620B (zh) * 2018-03-17 2021-01-05 北京工业大学 小径深比异型管道内壁周向裂纹表面波检测方法
CN109946377A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 西安热工研究院有限公司 一种用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法
CN111458408A (zh) * 2020-04-30 2020-07-28 国电锅炉压力容器检验有限公司 一种小径管超声导波检测纵向缺陷评判方法
CN112525992A (zh) * 2020-11-27 2021-03-19 宝钢轧辊科技有限责任公司 森吉米尔轧辊表面波探伤方法
CN113252783A (zh) * 2021-05-08 2021-08-13 西安热工研究院有限公司 一种反t型叶根槽开裂a型脉冲表面波检测方法
WO2023274089A1 (zh) * 2021-06-29 2023-01-05 西安热工研究院有限公司 一种用于小径管周向超声检测的曲面透声楔设计方法
CN113820390A (zh) * 2021-08-16 2021-12-21 西安热工研究院有限公司 一种金属内壁腐蚀缺陷超声波射频信号特征识别及测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105203635A (zh) 小径管外表面纵向缺陷的表面波检测方法
CN104792866A (zh) 一种基于tofd和相控阵的超声波检测定位方法、装置
CN102435674B (zh) 一种检测金属部件母材内壁裂纹及腐蚀缺陷的方法
CN111537612B (zh) 一种奥氏体不锈钢小径管焊接接头相控阵检测及评定方法
WO2020048373A1 (zh) 一种基于相控阵超声探伤仪的中大径薄壁管无损检测方法
CN105973990B (zh) 一种基于几何关系的倾斜裂纹tofd定量检测方法
Liu et al. Guided waves based diagnostic imaging of circumferential cracks in small-diameter pipe
CN109374755B (zh) 不锈钢油管焊缝的超声波检测方法及标准试块
CN108548869B (zh) 一种核电站聚乙烯管相控阵超声检测方法
CN204479523U (zh) 一种检测弯头内部和内表面缺陷的超声检测专用试块
CN106198738A (zh) 一种表面波检测小径管纵向缺陷的定位方法
CN106053601B (zh) 一种检测铁素体中厚壁管对接焊缝根部未焊透的方法
CN104931167B (zh) 超声波应力测量系统中超声探头的固定走行装置
CN105717197B (zh) 一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法
Dymkin et al. Improving procedures for ultrasonic pulse-echo testing of rails in production
CN110988132A (zh) 焊缝单侧tofd检测方法
CN110632167A (zh) 一种用于化工管路在线检测方法
CN202453330U (zh) 管道超声波检测对比试块
CN103207240B (zh) 一种斜探头超声场纵向声压分布的测量方法
Miao et al. Ultrasonic phased array inspection with water wedge for butt fusion joints of polyethylene pipe
CN204065031U (zh) Super304H奥氏体不锈钢小径管焊接接头超声检测专用试块
CN111896623A (zh) 铸锻件超声检测缺陷定位方法
CN203259509U (zh) 一种斜探头超声场声压分布的测量试块
CN204854557U (zh) 一种新型管外壁减薄测量尺
CN218567265U (zh) 一种用于检测焊缝横向裂纹的装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151230