CN109765296B - 厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法 - Google Patents

厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法 Download PDF

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本发明属于厚壁管材检测技术领域，尤其是一种厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法，包括步骤S1，利用超声探伤仪，采用脉冲反射法对内部缺陷进行超声检测；S2、将探头在厚壁管材圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查。该厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法，通过设置S1、利用超声探伤仪，采用脉冲反射法对内部缺陷进行超声检测；S2、将探头在厚壁管材圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查；S3、此时探头在厚壁管材纵向的位置即是缺陷的长度位置，采用6dB法可测出缺陷长度，能够对厚径比t在0.20～0.40之间的超厚壁管材内部缺陷的深度进行准确检测。解决了超厚壁管材内部缺陷深度的超声检测技术难题，具有较高的经济效益和社会效益。

Description

厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法
技术领域
本发明涉及厚壁管材检测技术领域，尤其涉及一种厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法。
背景技术
厚壁管材广泛应用在电力以及石化等行业之中，使用环境恶劣。厚壁管材在制造过程中，一般经过冶炼、锻造、热处理、机械加工等工艺过程，在制造过程中，厚壁管材常会出现以径向、纵向分布为主的内部缺陷，一般对厚壁管材进行100％超声检测。但厚径比t在0.20～0.40之间的超厚壁管材在检测过程中，由于需采用的入射角度太小，内部会同时存在折射横波和折射纵波，利用对比试块调整仪器后，检测中发现缺陷反射波时难以判断检出缺陷的波型种类，因此难以对缺陷深度进行准确定位，使得厚壁管材难以评价和处置，增加质量成本，给后续的使用埋下隐患。
发明内容
基于现有的检测中发现缺陷反射波时难以判断检出缺陷的波型种类，因此难以对缺陷深度进行准确定位，使得厚壁管材难以评价和处置，增加质量成本，给后续的使用埋下隐患的技术问题，本发明提出了一种厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法。
本发明提出的厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法，包括：
步骤S1：利用超声探伤仪，选用折射横波声束与钢管内壁相切的入射角度，将声束入射到厚壁管材，所述超声探伤仪为普通脉冲反射式数字超声探伤仪，采用脉冲反射法对内部缺陷进行超声检测；
步骤S2：将探头在厚壁管材圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查；在检测灵敏度下，分别找到缺陷反射波最高的位置，两个位置连线的中点即是缺陷在厚壁管材圆周方向的位置；
步骤S3：此时探头在厚壁管材纵向的位置即是缺陷的长度位置，采用6dB法可测出缺陷长度；
步骤S4：根据检测所用探头的横波折射角βs计算出相应的纵波折射角βl，再将该角度βl角作为新的横波折射角βs＇计算出相应的纵波入射角α＇，利用入射角为α＇的探头对放置在厚壁管材缺陷长度位置上圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查，如果发现缺陷反射波，则判断该缺陷是由折射纵波检出的；
步骤S5：如果无法发现缺陷反射波，则判断该缺陷是由折射横波检出的；
步骤S6：根据S4和S5判断检出缺陷的波型，按其相应角度和声程利用三角函数关系计算出缺陷的深度位置。
步骤S7：整合上面长度、深度和圆周方向的定位信息，确定缺陷的三维尺寸。
优选地，所述步骤S4中，缺陷靠近厚壁管材外表面，此时，可直接通过βs＇角度下的折射横波声程以及仪器中读出的缺陷声程位置计算得出缺陷的具体深度尺寸。
优选地，所述步骤S5中，缺陷靠近厚壁管材内表面，此时需按照βs角度下的折射横波声程以及仪器中读出的缺陷声程位置计算得出缺陷的具体深度尺寸。
本发明中的有益效果为：
1、通过设置步骤S1、利用超声探伤仪，采用脉冲反射法对内部缺陷进行超声检测；步骤S2、将探头在厚壁管材圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查；步骤S3、此时探头在厚壁管材纵向的位置即是缺陷的长度位置，采用6dB法可测出缺陷长度，能够对厚径比t在0.20～0.40之间的超厚壁管材内部缺陷的深度进行准确检测。解决了超厚壁管材内部缺陷深度的超声检测技术难题，具有较高的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法，其步骤如下；包括S1，所述S1：利用超声探伤仪，采用脉冲反射法对内部缺陷进行超声检测，选用折射横波声束与厚壁管材内壁相切的入射角度，将声束入射到厚壁管材，所述超声探伤仪的型号为普通脉冲反射式数字超声探伤仪；所述S2：将探头在厚壁管材圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查，在检测灵敏度下，分别找到缺陷反射波最高的位置，两个位置连线的中点即是缺陷在厚壁管材圆周方向的位置；所述S3：此时探头在厚壁管材纵向的位置即是缺陷的长度位置，采用6dB法可测出缺陷长度；所述S4：根据检测所用探头的横波折射角βs计算出相应的纵波折射角βl，再将该角度βl角作为新的横波折射角βs＇计算出相应的纵波入射角α＇，利用入射角为α＇的探头对放置在厚壁管材缺陷长度位置上圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查，如果发现缺陷反射波，则判断该缺陷是由折射纵波检出的，靠近厚壁管材外表面，此时，可直接通过βs＇角度下的折射横波声程以及仪器中读出的缺陷声程位置计算得出缺陷的具体深度尺寸；S5：如果无法发现缺陷反射波，则判断该缺陷是由折射横波检出的，靠近厚壁管材内表面，此时需按照βs角度下的折射横波声程以及仪器中读出的缺陷声程位置计算得出缺陷的具体深度尺寸；S6：整合上面长度、深度和圆周方向的定位信息，确定缺陷的三维尺寸。
通过设置步骤S1：利用超声探伤仪，采用脉冲反射法对内部缺陷进行超声检测；步骤S2：将探头在厚壁管材圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查；步骤S3：此时探头在厚壁管材纵向的位置即是缺陷的长度位置，采用6dB法可测出缺陷长度，能够对厚径比t在0.20～0.40之间的超厚壁管材内部缺陷的深度进行准确检测。解决了超厚壁管材内部缺陷深度的超声检测技术难题，具有较高的经济效益和社会效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种厚壁管材内部缺陷超声检测三维定位方法，其特征在于，包括：
步骤S1：利用超声探伤仪，选用折射横波声束与钢管内壁相切的入射角度，将声束入射到厚壁管材，所述超声探伤仪为普通脉冲反射式数字超声探伤仪，采用脉冲反射法对内部缺陷进行超声检测；
步骤S2：将探头在厚壁管材圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查，发现缺陷后，在检测灵敏度下，分别找到缺陷反射波最高的位置，两个检测方向探头位置连线的中点即为缺陷在管材的周向位置；
步骤S3：发现缺陷最高波时探头在厚壁管材纵向的位置即是缺陷的长度位置，采用6dB法测出缺陷长度；
步骤S4：根据检测所用探头的横波折射角βs计算出相应的纵波折射角βl，再将该角度βl角作为新的横波折射角βs＇计算出相应的纵波入射角α＇，利用入射角为α＇的探头对放置在厚壁管材缺陷长度位置上圆周表面分别做顺时针及逆时针周向扫查，如果发现缺陷反射波，则判断该缺陷是由折射纵波检出的，缺陷靠近厚壁管材外表面，通过βs＇角度下的折射横波声程以及仪器中读出的缺陷声程位置计算得出缺陷的具体深度尺寸；
步骤S5：如果无法发现缺陷反射波，则判断该缺陷是由折射横波检出的，缺陷靠近厚壁管材内表面，按照βs角度下的折射横波声程以及仪器中读出的缺陷声程位置计算得出缺陷的具体深度尺寸；
步骤S6：根据S4和S5判断检出缺陷的波型，按βs＇角度下的折射横波声程、βs角度下的折射横波声程，利用三角函数关系计算出缺陷的深度位置；
步骤S7：整合上面长度、深度和圆周方向的定位信息，确定缺陷的三维尺寸。
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