CN109946377A - 一种用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法，采用横波检测和纵波检测相结合的方式，即，利用横波斜探头对三通肩部靠近外表面部分进行检测，利用纵波探头对横波无法到达的三通肩部靠近内表面部分进行检测。本发明采用横波检测和纵波检测相结合的方式，可有效覆盖大厚径比三通肩部整个壁厚范围，有效解决了大厚径比三通肩部横波无法到达内壁、变形横波在不规则结构下无法使用的难题，避免了纯纵波在入射角为20～80°时端角反射率低的难题，具有缺陷检出率高的特点，操作简单方便，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于无损检测技术领域，涉及一种用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法。
背景技术
三通，尤其是大厚径比钢制热压三通在火力发电厂高温承压部件中得到大量应用，随着发电技术的升级，三通面临着加工难度大、工作温度和压力高等多方面挑战，这对三通的材料、结构等整体质量提出了越来越高的要求。同时，国内部分超临界发电机组服役时间超过了10万小时，超超临界机组服役时间也将陆续达到10万小时，材料老化、内部缺陷等影响安全可靠运行的问题日益凸显。目前，多个电厂的钢制热压三通肩部靠近内壁均已出现裂纹缺陷，严重威胁机组的正常运行和人身财产安全。为了使三通能够长期安全、可靠地服役运行，完备的质量检测手段必不可少。
目前，三通肩部缺陷的检测仍存在着多方面的技术困难。三通肩部由于处于应力集中部位，制造过程中的补强使得此处壁厚较大，对于大容量高参数的超(超)临界机组主蒸汽管道热压三通，厚径比一般大于0.23，现有的标准DL/T 718-2014《火力发电厂三通及弯头超声波检测》只给出了厚径比小于等于0.23三通的超声检测方法，此时若单独使用横波超声检测，超声波无法到达三通肩部内壁，存在内壁缺陷漏检的可能。此外，由于三通肩部内外壁均为不规则结构，变形横波在实际检测中难以适用，而纯纵波在入射角为20～80°时又存在端角反射率低的难题。截至目前，行之有效的针对大厚径比钢制热压三通肩部的全面超声检测方法尚未见报道。
发明内容
本发明针对上述现有技术缺点，提供了一种用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法，该方法能够对厚径比大于0.23的三通肩部的缺陷进行检测，具有可操作性强、检测灵敏度高、缺陷检出率高等优点。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明所述的用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法在检测时，采用横波检测和纵波检测相结合的方式，即，利用横波斜探头对三通肩部靠近外表面部分进行检测，利用纵波探头对三通肩部靠近内表面部分进行检测，具体包括以下步骤：
步骤1：对待检测三通肩部表面进行预处理；
步骤2：对三通肩部进行壁厚T及外径D的测量，计算厚径比T/D；
步骤3：使用与被检三通材质相同的人工槽对比试块，采用横波斜探头制作第一距离波幅曲线，对三通肩部距离外表面小于或等于0.23D的壁厚部分进行检测；
步骤4：当三通肩部厚径比大于0.23时，横波无法到达三通的内壁，使用与被检三通材质相同的人工槽对比试块，采用纵波探头制作第二距离波幅曲线，对三通肩部距离外表面大于0.23D的壁厚部分进行检测。
横波斜探头的频率为2.5MHZ，折射角范围为35～45°。
纵波探头的频率为2.5MHZ，折射角范围为0°～15°。
本发明的特点及有益效果为：
1.本发明采用横波检测和纵波检测相结合的方式，利用横波斜探头对三通肩部靠近外表面部分进行检测，利用纵波探头对横波无法检测到的三通肩部靠近内表面的部分进行检测，从而覆盖大厚径比三通肩部的整个壁厚范围；
2.本发明有效解决了横波无法到达大厚径比三通肩部的内壁、变形横波在不规则结构下无法使用的难题，避免了纯纵波在入射角为20～80°时端角反射率低的难题，具有缺陷检出率高的特点。
3.针对大厚径比三通肩部检测的特点，分别制作横波和纵波距离波幅曲线，能够实现缺陷的检测与等级评定，操作简单方便，实用性强。
附图说明
图1为本发明检测时的示意图；
图2为实施例一中钢制热压三通肩部内部裂纹的照片。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法在检测时，采用横波检测和纵波检测相结合的方式，即，利用横波斜探头对三通肩部靠近外表面部分进行检测，利用纵波探头对三通肩部靠近内表面部分进行检测，具体包括以下步骤：
步骤1：对待检测三通肩部表面进行预处理；
步骤2：对三通肩部进行壁厚T及外径D的测量，计算厚径比T/D；
步骤3：使用与被检三通材质相同的人工槽对比试块，采用横波斜探头制作第一距离波幅曲线，对三通肩部距离外表面小于或等于0.23D的壁厚部分进行检测；
步骤4：使用与被检三通材质相同的人工槽对比试块，采用纵波探头制作第二距离波幅曲线，对三通肩部距离外表面大于0.23D的壁厚部分进行检测。
图1中，a为三通，b为探头，c为横波斜探头检测的靠近三通肩部外表面的部分，d为纵波探头检测的三通肩部靠近内表面的部分。
实施例一
某火力发电厂主蒸汽管道三通，为热压三通，材质为P92，主管规格为ID350×70mm，支管规格为ID250×56mm，肩部位置内外壁形状均不规则，测得肩部壁厚最大处为T＝135mm，肩部曲率半径最小处为R＝190mm，则外径D＝380mm，求得厚径比为135/380≈0.355，远大于现有标准DL/T 718-2014《火力发电厂三通及弯头超声波检测》所规定的检测厚径比上限0.23，利用该标准无法进行全面检测。
采用本发明中的方法，如图1所示，将肩部壁厚分为两部分，检测分为两个阶段：
阶段一，三通肩部距离外表面小于等于0.23D范围内的部分(即厚度小于或等于87.4mm)采用横波斜探头进行检测，扫查选用的探头规格为2.5MHz9×9，折射角为39°，检测前利用人工槽对比试块制作距离波幅曲线；
阶段二，对于距离外表面大于87.4mm，横波无法到达的部分，采用纵波探头进行检测，选用的探头规格为2.5MHz9×9，折射角为10°，检测前利用人工槽对比试块制作距离波幅曲线。
综合阶段一、二的检测结果，可确定缺陷的位置和大小，图2所示为运用本发明检测出的某大厚径比钢制热压三通肩部内壁缺陷。
Claims (3)
1.一种用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法，其特征在于，采用横波检测和纵波检测相结合的方式，即，利用横波斜探头对三通肩部靠近外表面部分进行检测，利用纵波探头对三通肩部靠近内表面部分进行检测，具体包括以下步骤：
步骤1：对待检测三通肩部表面进行预处理；
步骤2：对三通肩部进行壁厚T及外径D的测量，计算厚径比T/D；
步骤3：使用与被检三通材质相同的人工槽对比试块，采用横波斜探头制作第一距离波幅曲线，对三通肩部距离外表面小于或等于0.23D的壁厚部分进行检测；
步骤4：当三通肩部厚径比大于0.23时，横波无法到达三通的内壁，使用与被检三通材质相同的人工槽对比试块，采用纵波探头制作第二距离波幅曲线，对三通肩部距离外表面大于0.23D的壁厚部分进行检测。
2.根据权利要求1所述的用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法，其特征在于，横波斜探头的频率为2.5MHz，折射角范围为35～45°。
3.根据权利要求1所述的用于大厚径比钢制热压三通肩部的超声检测方法，其特征在于，纵波探头的频率为2.5MHz，折射角范围为0°～15°。
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