CN109813808A - 一种链环相控阵探伤装置的校验快和灵敏度的试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种链环相控阵探伤装置的校验试块，包括用于表面或近表面缺陷的灵敏度校准的参考试块a及用于表面以下和内部缺陷的灵敏度校准的参考试块b；灵敏度校验方法，在PAUT探伤设备上新建一个文件；在检查区域内，探头应用光栅扫描和斜向扫描的组合运动，选择合适的角度范围来覆盖整个横截面；将相控阵探头放置在距离焊缝轴线距离“D的位置”，依次扫查CH0、CH1、CH3、CH2a、CH2b、N1、N2、N3、N4得到其80%FSH的对应的振幅增益；记录各区域对应的振幅增益；在设备中保存设置；本发明方法简单，便于操作，性能稳定，提高了对闪光焊缝内部扫查的灵敏度和对缺欠检出的准确率，降低了损失，链环的安全性能得到保障。
Description
技术领域
本发明涉及链环相控阵探伤的领域，尤其涉及一种链环相控阵探伤装置的校验块和灵敏度的试验方法。
背景技术
海洋系泊链广泛用于大型海洋工程结构物，是保证在恶劣的海洋工况下安全使用的生命之链。随着海洋工程向深海发展，各类设施对系泊链性能的要求也越来越高，这其中也包括对产品表面和内部质量的要求。
传统的超声波探伤方法在检验链环时需要将斜探头放置在焊缝两侧呈锯齿形来回扫查，但是该方法在探测闪光焊缝内部平面型缺欠和近表面缺欠时仍然存在回波较弱，信号接收不灵敏的问题。使用相控阵技术可以提高对闪光焊缝内部扫查的灵敏度和对缺欠检出的准确率，但前提是需要根据校准试块建立各区域对声波的灵敏度，并通过灵敏度校准确定相应的dB数；需要解决的问题就是如何建立校准试块及如何试验灵敏度校验。
发明内容
本发明目的是提供一种链环相控阵探伤装置的校验块和灵敏度的试验方法，分别建立两种校验试块，一种用于表面或近表面缺陷的灵敏度校准，另一种用于表面以下和内部缺陷的灵敏度校准；并能根据校准试块建立各区域对声波的灵敏度，且通过灵敏度校准确定相应的dB数；解决了以上技术问题。
为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种链环相控阵探伤装置的校验试块，其特征在于：包括用于表面或近表面缺陷的灵敏度校准的参考试块a及用于表面以下和内部缺陷的灵敏度校准的参考试块b；所述的参考试块a的端面设置为圆形，在水平方向N2、N4的位置、竖直方向N1、N3的位置设置有凹槽，凹槽的深度设置为3%-5%的链径或3-8mm，宽度设置为2-5mm，底部半径设置为10-20mm；凹槽设置于链环闪光焊缝±20mm范围内；所述的参考试块b设置为在链环界面带平底孔，平底孔CHO直径设置为4%的链径或5-10mm；平底孔CHO中心位置为链径中心；平底孔CHO的底部位于链环闪光焊缝±20mm范围内；平底孔CHO深度为40-60mm；平底孔CH1，CH2a，CH2b，CH3直径为3%的链径或3-8mm；平底孔 CH1，CH2a，CH2b，CH3中心位置设置在从链环表面向内1/4-1/3链径或10-20mm；平底孔 CH1，CH2a，CH2b，CH3底部位于链环闪光焊缝±20mm范围内；平底孔 CH1，CH3深度为50-70mm，平底孔CH2a，CH2b深度为30-50mm；平底孔直径公差为±0.03mm；垂直度公差⊥＜0.05mm；深度公差为±1.6mm。
一种链环相控阵探伤装置的灵敏度校验方法，其特征在于：（a）在PAUT探伤设备上新建一个文件；
（b）在检查区域内，探头应用光栅扫描和斜向扫描的组合运动，选择合适的角度范围来覆盖整个横截面；
（c）将相控阵探头放置在距离焊缝轴线距离“D的位置”，即相控阵列的前端和理论的焊接轴线之间的距离为D；
（d）6&12点方向PA探头扫查CH0得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（e）6&12点方向PA探头扫查CH1得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（f）6&12点方向PA探头扫查CH3得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（g）3点方向PA探头扫查CH2a得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（h）9点方向PA探头扫查CH2b得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（i）扫查N1得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（j）扫查N2得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（k）扫查N3得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（l）扫查N4得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（m）记录各区域对应的振幅增益；
(n)在设备中保存设置。
本发明的有益效果；一种链环相控阵探伤装置的校验块和灵敏度的试验方法，分别建立两种校验试块，一种用于表面或近表面缺陷的灵敏度校准，另一种用于表面以下和内部缺陷的灵敏度校准；并能根据校准试块建立各区域对声波的灵敏度，且通过灵敏度校准确定相应的dB数；方法简单，便于操作，性能稳定，提高了对闪光焊缝内部扫查的灵敏度和对缺欠检出的准确率，降低了损失，链环的安全性能得到保障。
附图说明
图1为本发明校验试块a、校验试块b的主视图；
图2为本发明校验试块a的右端面示意图；
图3为本发明校验试块b的右端面示意图；
图4为扫查方向示意图；
图5为链环结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明；
在附图中：一种链环相控阵探伤装置的校验试块，其特征在于：包括用于表面或近表面缺陷的灵敏度校准的参考试块a及用于表面以下和内部缺陷的灵敏度校准的参考试块b；所述的参考试块a的端面设置为圆形，在水平方向N2、N4的位置、竖直方向N1、N3的位置设置有凹槽，凹槽的深度设置为3%-5%的链径或3-8mm，宽度设置为2-5mm，底部半径设置为10-20mm；凹槽设置于链环闪光焊缝±20mm范围内；所述的参考试块b设置为在链环界面带平底孔，平底孔CHO直径设置为4%的链径或5-10mm；平底孔CHO中心位置为链径中心；平底孔CHO的底部位于链环闪光焊缝±20mm范围内；平底孔CHO深度为40-60mm；平底孔CH1，CH2a，CH2b，CH3直径为3%的链径或3-8mm；平底孔 CH1，CH2a，CH2b，CH3中心位置设置在从链环表面向内1/4-1/3链径或10-20mm；平底孔 CH1，CH2a，CH2b，CH3底部位于链环闪光焊缝±20mm范围内；平底孔 CH1，CH3深度为50-70mm，平底孔CH2a，CH2b深度为30-50mm；平底孔直径公差为±0.03mm；垂直度公差⊥＜0.05mm；深度公差为±1.6mm。
一种链环相控阵探伤装置的灵敏度校验方法，其特征在于：（a）在PAUT探伤设备上新建一个文件；
（b）在检查区域内，探头应用光栅扫描和斜向扫描的组合运动，选择合适的角度范围来覆盖整个横截面；
（c）将相控阵探头放置在距离焊缝轴线距离“D的位置”，即相控阵列的前端和理论的焊接轴线之间的距离为D；
（d）6&12点方向PA探头扫查CH0得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（e）6&12点方向PA探头扫查CH1得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（f）6&12点方向PA探头扫查CH3得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（g）3点方向PA探头扫查CH2a得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（h）9点方向PA探头扫查CH2b得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（i）扫查N1得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（l）扫查N2得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（m）扫查N3得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（l）扫查N4得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（n）记录各区域对应的振幅增益；
(n)在设备中保存设置。
本发明的具体实施：参考试块链径设置为待检链环的公称直径；参考试块分为两种，一种用于表面或近表面缺陷的灵敏度校准，另一种用于表面以下和内部缺陷的灵敏度校准。
参考试块在加工之前由MT和UT检查，防止任何内部和外部缺陷。
进行灵敏度校验时，使用相控阵探头扫查以上参考试块上的凹槽和平底孔，将反射波调到满屏波高的70-80%并获得相应的增益dB数，然后在扫查实际产品时在增加5-15dB的补偿即可用于相应区域的缺陷评估。
案例1
针对直径145mm材料为R4的链环准备的参考试块，其具体尺寸如下：
试块A（凹槽试块）
凹槽位于链环正中，距离环冠端部435mm。弧形凹槽缺口宽度3mm，深度5mm，底部半径15mm。
试块B（FBH试块）
平底孔顶部距离链环环冠端部485mm。CHO深度50mm，直径8mm。CH1和CH1深度60mm，直径5mm。CH2a和CH2b深度40mm，直径5mm。
根据灵敏度校验得到对应的增益为CHO孔37dB，CH1为46dB，CH3为55dB，CH2a为58dB，CH2b为60dB。
扫查时对应CH1的区域发现一个疑似缺陷，将dB数调到37并作进一步确认，发现其反射波高超过80%，认为其不合格。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (2)
1.一种链环相控阵探伤装置的校验试块，其特征在于：包括用于表面或近表面缺陷的灵敏度校准的参考试块a及用于表面以下和内部缺陷的灵敏度校准的参考试块b；所述的参考试块a的端面设置为圆形，在水平方向N2、N4的位置、竖直方向N1、N3的位置设置有凹槽，凹槽的深度设置为3%-5%的链径或3-8mm，宽度设置为2-5mm，底部半径设置为10-20mm；凹槽设置于链环闪光焊缝±20mm范围内；所述的参考试块b设置为在链环界面带平底孔，平底孔CHO直径设置为4%的链径或5-10mm；平底孔CHO中心位置为链径中心；平底孔CHO的底部位于链环闪光焊缝±20mm范围内；平底孔CHO深度为40-60mm；平底孔CH1，CH2a，CH2b，CH3直径为3%的链径或3-8mm；平底孔 CH1，CH2a，CH2b，CH3中心位置设置在从链环表面向内1/4-1/3链径或10-20mm；平底孔 CH1，CH2a，CH2b，CH3底部位于链环闪光焊缝±20mm范围内；平底孔CH1，CH3深度为50-70mm，平底孔CH2a，CH2b深度为30-50mm；平底孔直径公差为±0.03mm；垂直度公差⊥＜0.05mm；深度公差为±1.6mm。
2.一种链环相控阵探伤装置的灵敏度校验方法，其特征在于：（a）在PAUT探伤设备上新建一个文件；
（b）在检查区域内，探头应用光栅扫描和斜向扫描的组合运动，选择合适的角度范围来覆盖整个横截面；
（c）将相控阵探头放置在距离焊缝轴线距离“D的位置”，即相控阵列的前端和理论的焊接轴线之间的距离为D；
（d）6&12点方向PA探头扫查CH0得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（e）6&12点方向PA探头扫查CH1得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（f）6&12点方向PA探头扫查CH3得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
（g）3点方向PA探头扫查CH2a得到其 80% FSH的对应的振幅增益；
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