CN105319267B - 一种消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法，其包括步骤：(1)调整探伤探头的入射角至一适宜值，该适宜值对应样管人工伤的反射波最高值；(2)对上述适宜值进行校验，若通过校验，则将该适宜值作为探伤探头的入射角固定下来，并进入步骤(3)；若没有通过校验，则返回步骤(1)；(3)采用具有固定入射角的探伤探头对钢管进行探伤。本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法能够确保在探伤机组的机械同心度发生波动时，最小化探伤设备的周向灵敏度差波动，缩小了探伤设备的周向灵敏度差的波动范围，从而有效地消除探伤机组在探伤过程中的误报，避免管件的重复探伤，提高探伤机组的工作效率，保障之后工序的正常运行。

Description

一种消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法

技术领域

本发明涉及一种探伤检测方法，尤其涉及一种钢管的探伤检测方法。

背景技术

目前，国内外钢管制造商在钢管生产线上均会配置一些用于质量检测的无损探伤设备。现在，国内无缝钢管厂在钢管探伤检验线上的最佳配置通常会采用多功能探伤机组(超声波探伤+涡流探伤)来探测钢管管体部分，并采用管端磁粉探伤机组来探测管端盲区部分。现有的探伤检验线所存在的问题是：总探伤量与实际投料量的相差量较大。以某一钢管生产企业具有两条钢管超声波探伤检验线为例，两条探伤检验线上的探伤机组平均每年的探伤总量在35万吨左右，然而正常能够供给后道工序的管料却不足30万吨。造成这一问题的原因主要在于：钢管探伤过程中存在着大量探伤误报，以使得一些被误报的管件需要重复探伤，浪费了部分探伤产能。因此，消除探伤过程中的探伤误报现象，对于提高探伤机组的探伤效率，保障后道工序正常生产至关重要。

探伤设备的周向灵敏度差是指同一个人工伤在圆周方向的若干点上刚刚报警时探伤设备的衰减器读数最大值和最小值之间的差值。探伤设备的周向灵敏度差对于探伤结果有着重要的影响。比如，钢管中一个较小的缺陷，在正常情况下探伤并不超标，但是当该缺陷正好处于周向灵敏度差反射波最高位置时，则该较小的缺陷的反射回波就较高，这样，一个较小的缺陷就容易引起探伤误判。探伤标准规定探伤设备的周向灵敏度差波动必须小于一数值。例如，现有技术中通常会采用探头旋转钢管直线输送的探伤模式；当旋转式钢管超声波探伤设备的周向灵敏度差超出所规定的数值时，其通常依靠调整探伤机组同心度的方法来缩小设备的周向灵敏度差，然而该方法通常无法彻底消除设备的周向灵敏度差，其原因在于：设备的机械精度(同心度)无法调整至零误差，并且在探伤过程中，钢管头尾弯曲也会造成探伤过程中的周向灵敏度差发生波动，使得探伤过程中产生头尾误报。

机械精度(同心度)的误差或波动，对探伤设备的周向灵敏度差影响较大。在此，机械同心度是指旋转体中心与钢管中心的吻合程度。机械同心度产生误差即是旋转体中心与钢管中心发生偏差，这时，旋转体上的探头与钢管外表之间距离在周向方向上就会发生差异，以导致探头入射角在周向位置上的增减。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法，该方法能够有效地消除探伤机组在探伤过程中的误报，避免管件的重复探伤，提高探伤机组的工作效率，保障之后工序的正常运行。

为了实现上述目的，本发明提供了一种消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法，其包括步骤：

(1)调整探伤探头的入射角至一适宜值，该适宜值对应于样管人工伤的反射波最高值；

(2)对上述适宜值进行校验，若通过校验，则将该适宜值作为探伤探头的入射角固定下来，并进入步骤(3)；若没有通过校验，则返回步骤(1)；

(3)采用具有固定入射角的探伤探头对钢管进行探伤。

现有技术中是通过调整探伤设备的机械同心度的方法来缩小其周向灵敏度差的，然而探伤设备的机械同心度无法调整至零误差，也就是说，通过调整探伤设备的机械同心度很难有效地缩小设备的周向灵敏度差。与此同时，机械同心度的误差最终会致使探伤探头的入射角在周向位置上的增减，而探伤探头的入射角的变化将直接引起反射波幅的变化。

本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法是通过观察探伤反射波幅图形以及其变化趋势来确定一固定的探伤探头的入射角，并利用具有该固定入射角的探伤探头来对各种壁厚规格的钢管进行探伤。

本领域的技术人员可以根据不同壁厚规格的钢管的反射波幅图形绘制出探伤探头的入射角与反射波幅之间的关联曲线，在每一条绘制的曲线中，反射波具有一最高值，该最高值即为在所在曲线上位于该值的前后的所有数值均小于该值，也就是说，经过反射波的最高值后，无论探伤探头的入射角发生怎样的波动变化，入射角所对应的反射波的数值均呈现下降趋势。正因为如此，当探伤设备的机械同心度发生波动时，若探伤探头的入射角正好对应于反射波最高值，那么由机械同心度的误差所引起的探伤探头的入射角的波动对于探伤设备的周向灵敏度差的影响最小，即探伤设备发生探伤误报的情况是最少的。由此，需要在一开始就将探伤探头的入射角调整到一适宜值，并且该适宜值对应于样管的人工伤的反射波最高值。

本发明的技术方案基于钢管超声波探伤的特点，结合现有技术中的钢管探伤机组的功能，利用了探伤探头的入射角的变化与反射波幅之间的关系，实现了探伤设备的周向灵敏度差波动的最小化，缩小了探伤设备的周向灵敏度差的波动范围，以确保探伤设备始终处于精度稳定的控制状态，最大程度地避免了探伤过程中的误报发生，从而有效解决了钢管探伤过程中的误报缺陷。

进一步地，本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法中，上述步骤(2)中的校验包括步骤：将样管的人工伤分别置于周向方向上的若干个不同的点，用探伤探头进行测量，在各个点分别读取探伤报警时的衰减器读数，找到衰减器读数的最大值和最小值，该最大值和最小值的差值小于等于一阈值，则判断为通过校验，该最大值和最小值的差值大于该阈值，则判断为没有通过校验。

在本发明的技术方案中，需要使得由探伤探头测量获得的衰减器读数的最大值和最小值之间的差值不大于一数值，则判断为通过校验，反之，则判断为未通过校验，经过校验后的探伤探头的入射角才能对实体钢管进行探伤。

更进一步地，在本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法中，上述周向方向上的若干个不同的点包括：0度、120度和240度所对应的点。

更进一步地，在本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法中，上述阈值为对应周向灵敏度波动4dB的值。

较之于现有技术中的探伤方法，本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法改善了探伤设备的周向灵敏度差波动的调试结果，确保在探伤机组的机械同心度发生波动时，最小化探伤设备的周向灵敏度差波动，缩小了探伤设备的周向灵敏度差的波动范围，大幅度地避免了探伤过程中的误报发生，从而有效解决了钢管探伤过程中的误报问题。

此外，本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法由于采用了上述技术方案，能够提高探伤准确率，避免重复探伤，从而提升了探伤效率。

附图说明

图1为本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法在一种实施方式下的流程图。

图2为探伤探头的入射角与反射波幅之间的关联曲线图。

具体实施方式

下面将根据具体实施例对本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法做出进一步说明，但是具体实施例和相关说明并不构成对于本发明的技术方案的不当限定。

图1显示了本发明所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法在一种实施方式下的流程。

如图1所示，按照下述步骤来实现钢管超声波探伤机组探伤误报的消除：

1)反复调整探伤探头的入射角至一适宜值，该适宜值对应于样管人工伤的反射波最高值；

2)对上述适宜值进行校验，其中，校验包括：

2a)将样管的人工伤分别置于周向方向上的三个不同点上，这三个点包括：0度、120度和240度所对应的点；

2b)用探伤探头进行测量，在各个点分别读取探伤报警时的衰减器读数，测量的顺序为0度-120度-240度；

2c)找到衰减器读数的最大值和最小值，并判断最大值和最小值的差值是否小于等于对应周向灵敏度波动4dB的值，若是，则判断为通过校验，若否，则判断为未通过校验，若通过校验，则将该适宜值作为探伤探头的入射角固定下来，并进入步骤3)；若没有通过校验，则返回步骤1)；

3)采用具有固定入射角的探伤探头对实际钢管进行探伤。

图2通过曲线显示了探伤探头的入射角与反射波幅之间的关联。

在上述步骤1)中，需要调整探伤探头的入射角直至一适宜值，该适宜值对应于样管人工伤的反射波最高值，参阅图2的所示内容，对于该调整过程进行说明如下：

不同规格壁厚的钢管在进行探伤设备的周向灵敏度调试过程中，会出现类似于图2中所示的3种不同的波幅状态，入射角的调试角度范围为15°～25°，其中，波幅I的最高波幅为b点，即为72％，波幅II的最高波幅为a点，即为93％，而波幅III的最高波幅为c点，即为60％。如果此时探伤设备的同心度存在误差，且该误差造成的探伤探头的入射角的波动范围在18°～20°之间，那么，此时的波幅I的最大波幅为b1，即82％，其最小波幅为b2，即62％，最大和最小波幅之间的波幅差B为20％，则探伤设备的周向灵敏度差为2.4dB；波幅Ⅱ的最大波幅为a1，即93％，其最小波幅为a2，即87％，两波幅之间的波幅差A为6％，则探伤设备的周向灵敏度差为0.5dB；波幅III的最大波幅为c1，即68％，其最小波幅为c2，即48％，两者之间的波幅差C为20％，则探伤设备的周向灵敏度差为3dB。

如图2所示，根据三种不同波幅所产生的探伤设备的周向灵敏度差波动的差异性，尝试将波幅I的b点调至e点(e点为波幅I曲线的最高点，即为最高值)，将波幅III的c点调至d点(d点为波幅III曲线的最高点，即为最高值)，并维持波幅II的a点不变(波幅II曲线的最高点即为a点)，经过这些反射波的最高值后，无论探伤探头的入射角产生怎样的波动变化，反射波幅所对应的反射波的值均呈现下降趋势，而此时经调试后的入射角确定为19°(适宜值)，也就是说，该适宜值对应于样管的人工伤的反射波最高值。

这样，当探伤设备的机械同心度发生波动时，在上述实施方式下采用具有19°入射角的探伤探头对钢管进行探伤，此时，由机械同心度的误差所引起的探伤探头的入射角的波动对于探伤设备的周向灵敏度差的影响最小，即设备发生探伤误报的情况最少。

此外，还可以在探伤过程中规定每班对探伤设备的周向灵敏度差实行动态实时监控，通过每班测试探伤设备的周向灵敏度差来及时掌握设备精度的波动，在实际实施过程中，这样的操作可以将探伤的准检率提高3％。

需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法，其特征在于，包括步骤：

(1)调整探伤探头的入射角至一适宜值，该适宜值对应于样管人工伤的反射波最高值；

(2)对上述适宜值进行校验，若通过校验，则将该适宜值作为探伤探头的入射角固定下来，并进入步骤(3)；若没有通过校验，则返回步骤(1)；其中所述校验包括步骤：将样管的人工伤分别置于周向方向上的若干个不同的点，用探伤探头进行测量，在各个点分别读取探伤报警时的衰减器读数，找到衰减器读数的最大值和最小值，该最大值和最小值的差值小于等于一阈值，则判断为通过校验，该最大值和最小值的差值大于该阈值，则判断为没有通过校验；

(3)采用具有固定入射角的探伤探头对钢管进行探伤。

2.如权利要求1所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法，其特征在于：所述周向方向上的若干个不同的点包括：0度、120度和240度所对应的点。

3.如权利要求1所述的消除钢管超声波探伤机组探伤误报的方法，其特征在于，所述阈值为对应周向灵敏度波动4dB的值。