CN112147233A - 一种承压设备曲面纵向对接接头超声检测对比试块及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种承压设备曲面纵向对接接头超声检测对比试块，包括八个用于检测承压设备曲面纵向对接接头超声检测的对比试块，所述对比试块分别为适用于曲率半径50～61mm范围内、61～75mm范围内、75～92mm范围内、92～112mm范围内、112～137mm范围内、137～167mm范围内、167～204mm范围内、204～250mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的对比试块。本发明不仅满足检测部件不同曲面曲率要求，还能满足检测部件不同曲面曲率下不同厚度要求，以实现承压设备曲面曲率半径在50mm～250mm范围内不同曲率不同厚度对接接头超声检测，节约资源和空间，并使承压设备曲面对接接头超声检测效率更高、定位定量更准，从而保证火电机组的安全运行和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于超声检测技术领域，尤其涉及一种承压设备曲面纵向对接接头超声检测对比试块及方法。
背景技术
随着国内高参数火电机组服役时间的延长，越来越多的承压设备曲面纵缝相继出现问题，对此国家和行业标准相继给出具体承压设备曲面纵向对接接头超声检测要求及方法。对于承压设备曲面曲率半径在50mm～250mm范围内的纵向对接接头，由于检测曲面曲率半径变化造成探头相对曲面纵向对接接头的入射角发生变化、曲面内外径之比变化造成大角度折射角的探头无法进行对接接头一定深度的一次波或多次反射波缺陷检测，因此超声检测的仪器调整和缺陷检测难度较大。
目前为解决承压设备曲面曲率半径在50mm～250mm范围内对接接头超声检测的问题，国家或行业标准已有推荐用对比试块，根据推荐可根据承压设备超声检测部件曲面的厚度制作不同的对比试块，但对不同曲率的曲面纵向对接接头，还需根据部件厚度制作不同的对比试块，这样不仅需要制作一套同一曲率不同厚度的曲面纵缝对接接头超声检测试块，当试块曲率不能满足部件曲率要求时，还应根据曲率的变化制作对应曲率下不同厚度的一套对比试块，这样会产生大量的曲面对接接头超声检测对比试块，不仅使用时较为复杂，并且浪费了大量空间和资源，因此急需一种及能满足部件曲面曲率要求、又能满足厚度要求的对比试块。
发明内容
本发明的目的是提供一种承压设备曲面纵向对接接头超声检测对比试块及方法，不仅满足检测部件不同曲面曲率要求，还能满足检测部件不同曲面曲率下不同厚度要求，以实现承压设备曲面曲率半径在50mm～250mm范围内不同曲率不同厚度对接接头超声检测，节约资源和空间，并使承压设备曲面对接接头超声检测效率更高、定位定量更准，从而保证火电机组的安全运行和经济效益。
本发明提供了一种承压设备曲面纵向对接接头超声检测对比试块，包括八个用于检测承压设备曲面纵向对接接头超声检测的对比试块，所述对比试块包括：
适用于曲率半径50～61mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第一对比试块；
适用于曲率半径61～75mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第二对比试块；
适用于曲率半径75～92mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第三对比试块；
适用于曲率半径92～112mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第四对比试块；
适用于曲率半径112～137mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第五对比试块；
适用于曲率半径137～167mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第六对比试块；
适用于曲率半径167～204mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第七对比试块；
适用于曲率半径204～250mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第八对比试块；
所述对比试块的尺寸参数如下：
试块宽度t＝40mm，
L2≥20mm，其中，R1为对比试块外弧半径；R2为对比试块内弧半径；x为对比试块最深人工通孔深度；L1为对比试块分布人工通孔反射体两条半径之间的外弧长；L2为对比试块分布人工通孔反射体两条半径到试块两侧端面之间外弧长；
所述曲率半径50～61mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为55mm，R2为30mm，L1≥120mm；
所述曲率半径61～75mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为68mm，R2为38mm，L1≥130mm；
所述曲率半径75～92mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为83mm，R2为53mm，L1≥140mm；
所述曲率半径92～112mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为102mm，R2为62mm，L1≥180mm；
所述曲率半径112～137mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为124mm，R2为74mm，L1≥205mm；
所述曲率半径137～167mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为152mm，R2为92mm，L1≥240mm；
所述曲率半径167～204mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为186mm，R2为116mm，L1≥280mm；
所述曲率半径204～250mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为227mm，R2为147mm，L1≥308mm。
本发明还提供了一种应用所述对比试块进行承压设备曲面纵向对接接头超声检测的方法，包括如下步骤：
步骤一，根据所检承压设备曲面曲率半径在所述第一至第八对比试块中选择合适曲率范围内的对比试块；
步骤二，根据所检部件厚度及厚度与曲面曲率半径比值，选择满足NB/T47013.3-2015标准附录J中要求频率和折射角的探头、探头数量及检测级别；
步骤三，当检测面曲率半径R≤W2/4时，W为探头接触面宽度，将所选探头接触面修磨至检测面与探头楔块底面或保护膜间的间隙≤0.5mm；相控阵超声检测时，选择检测面曲率半径1.0～1.1倍曲率半径的AOD楔块；
步骤四，利用所选对比试块中的人工通孔反射体，测出修磨后探头的入射点和折射角，测出显示屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异并进行修正，制作距离-波幅曲线；
步骤五，使所检承压设备曲面纵向对接焊缝超声检测两侧最小准备宽度L0满足
步骤五中L0为焊缝单侧最小打磨宽度，r1为部件外曲面半径，r2为部件内曲面半径；
步骤六，利用所调节超声检测系统进行承压设备曲面纵向对接接头超声检测。
借由上述方案，通过承压设备曲面纵向对接接头超声检测对比试块及方法，具有如下技术效果：
(1)对于承压设备曲面曲率半径在50～250mm范围内的部件，对比试块的曲率半径在部件检测面曲率半径的0.9～1.1倍范围内。
(2)对于内外径比大于等于70％的所有部件，对比试块含有大于等于所检部件最大厚度的人工缺陷反射体。
(3)对比试块的长度能满足部件曲面纵向对接接头所有折射角探头一次波检测。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是本发明一实施例中QMZX-1曲率半径50～61mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块结构示意图；
图2是本发明一实施例中QMZX-2曲率半径61～75mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块结构示意图；
图3是本发明一实施例中QMZX-3曲率半径75～92mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块结构示意图；
图4是本发明一实施例中QMZX-4曲率半径92～112mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块结构示意图；
图5是本发明一实施例中QMZX-5曲率半径112～137mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块结构示意图；
图6是本发明一实施例中QMZX-6曲率半径137～167mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块结构示意图；
图7是本发明一实施例中QMZX-7曲率半径167～204mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块结构示意图；
图8是本发明一实施例中QMZX-8曲率半径204～250mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1所示，图中1为主视图中对比试块本体；2为对比试块中
人工通孔反射体，分布于对比试块左右两条半径上；3为俯视图中的对比试块本体；t为对比试块宽度；L1为对比试块分布人工通孔反射体两条半径之间的外弧长；L2为对比试块分布人工通孔反射体两条半径到试块两侧端面之间外弧长。
QMZX-1～QMZX-8对比试块(参照图1～图8)：试块宽度t＝40mm，外弧长
外弧长L2≥20mm，R1为对比试块外弧半径、R2为对比试块内弧半径、x为对比试块最深人工通孔深度。
具体对比试块结构尺寸、不同人工通孔反射体深度见表1，详细对比试块结构及人工通孔分布见图1～图8，尺寸单位mm。
表1对比试块人工缺陷尺寸(单位：毫米)
步骤一：根据所检承压设备曲面曲率半径选择合适曲率范围内的QMZX-1～QMZX-8的对比试块。
步骤二：根据所检部件厚度及厚度与曲面曲率半径比值，选择满足NB/T47013.3-2015标准附录J中要求频率和折射角的探头、探头数量及检测级别。
步骤三：当检测面曲率半径R≤W2/4时，将所选探头接触面修磨至检测面与探头楔块底面或保护膜间的间隙≤0.5mm；相控阵超声检测时，选择检测面曲率半径1.0～1.1倍曲率半径的AOD楔块。
步骤四：利用所选QMZX对比试块中的人工通孔反射体，测出修磨后探头的入射点和折射角，测出显示屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异并进行修正，制作距离-波幅曲线。
步骤五：所检承压设备曲面纵向对接焊缝超声检测两侧最小准备宽度L0满足
L0为焊缝单侧最小打磨宽度、r1为部件外曲面半径、r2为部件内曲面半径。
步骤六：利用所调节超声检测系统进行承压设备曲面纵向对接接头超声检测。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种承压设备曲面纵向对接接头超声检测对比试块，其特征在于，包括八个用于检测承压设备曲面纵向对接接头超声检测的对比试块，所述对比试块包括：
适用于曲率半径50～61mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第一对比试块；
适用于曲率半径61～75mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第二对比试块；
适用于曲率半径75～92mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第三对比试块；
适用于曲率半径92～112mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第四对比试块；
适用于曲率半径112～137mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第五对比试块；
适用于曲率半径137～167mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第六对比试块；
适用于曲率半径167～204mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第七对比试块；
适用于曲率半径204～250mm范围内曲面纵向对接接头超声检测的第八对比试块；
所述对比试块的尺寸参数如下：
试块宽度t＝40mm，
L2≥20mm，其中，R1为对比试块外弧半径；R2为对比试块内弧半径；x为对比试块最深人工通孔深度；L1为对比试块分布人工通孔反射体两条半径之间的外弧长；L2为对比试块分布人工通孔反射体两条半径到试块两侧端面之间外弧长；
所述曲率半径50～61mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为55mm，R2为30mm，L1≥120mm；
所述曲率半径61～75mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为68mm，R2为38mm，L1≥130mm；
所述曲率半径75～92mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为83mm，R2为53mm，L1≥140mm；
所述曲率半径92～112mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为102mm，R2为62mm，L1≥180mm；
所述曲率半径112～137mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为124mm，R2为74mm，L1≥205mm；
所述曲率半径137～167mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为152mm，R2为92mm，L1≥240mm；
所述曲率半径167～204mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为186mm，R2为116mm，L1≥280mm；
所述曲率半径204～250mm范围内曲面纵向对接接头超声检测对比试块的R1为227mm，R2为147mm，L1≥308mm。
2.一种应用权利要求所述的对比试块进行承压设备曲面纵向对接接头超声检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，根据所检承压设备曲面曲率半径在所述第一至第八对比试块中选择合适曲率范围内的对比试块；
步骤二，根据所检部件厚度及厚度与曲面曲率半径比值，选择满足NB/T47013.3-2015标准附录J中要求频率和折射角的探头、探头数量及检测级别；
步骤三，当检测面曲率半径R≤W2/4时，W为探头接触面宽度，将所选探头接触面修磨至检测面与探头楔块底面或保护膜间的间隙≤0.5mm；相控阵超声检测时，选择检测面曲率半径1.0～1.1倍曲率半径的AOD楔块；
步骤四，利用所选对比试块中的人工通孔反射体，测出修磨后探头的入射点和折射角，测出显示屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异并进行修正，制作距离-波幅曲线；
步骤五，使所检承压设备曲面纵向对接焊缝超声检测两侧最小准备宽度L0满足
步骤五中L0为焊缝单侧最小打磨宽度，r1为部件外曲面半径，r2为部件内曲面半径；
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |