CN214622453U - 一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，包括管道和试块本体，试块本体的侧面设有截面呈圆弧形的若干半径为等差分布的反射体，试块本体上设有若干不同深度的第一横通孔，试块本体上还设有与第一横通孔并排排列的若干不同深度的第二横通孔，管道的截面处设有第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷，第一人造缺陷为未熔合缺陷，所述第二人造缺陷为未焊透缺陷，第三人造缺陷为条渣缺陷，所述第四人造缺陷为气孔缺陷，第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷之间的周向间距相同，本装置结构简单，能够通过与对比试块进行配合来确保现场火力发电厂小径管焊缝缺陷的检出率得到有效保证。

Description

一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置

技术领域

本实用新型涉及无损检测领域，特别涉及一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置。

背景技术

电站锅炉汽水系统中小径管广泛应用，其壁厚一般在4-14mm，外径32-89mm，其焊接质量关系到锅炉的安全运行，火力发电厂的水冷壁管、过热器管、再热器管等大都属于小径管。电厂中小径管一般都是以管排形式布置，目前的检测方法是脉冲反射法超声检测和胶片法射线检测，小径管由于其管径小和壁厚薄特点，检测具有较大难度，射线检测时，采用双壁双影椭圆成像。此时为了提高透照的宽容度，往往采用较高的射线能量。因此，这种情况下，缺陷的检出率是很低的，特别是危害严重的裂纹常常发生漏检。此外，很多小径管在安装过程中，管子密集排列，处于射线检测困难位置，给射线检测带来很大的难度。采用脉冲反射法超声波检测，由于小径管其管壁曲率大，声波耦合困难，其反射面声能损失较大，壁厚薄，探头的前沿长度对检验的影响大，常规超声波对小径管对接接头中的危害性缺陷较难判定，影响了超声波在小径管检测中的应用，特别是在超超临界机组安装、检修方面，由于机组的工况参数越来越高，新材料的使用和管道的壁厚越来越薄，常规脉冲反射法超声检测技术越来越暴露出它的技术盲区，无法满足火力发电工程施工效率、性能检测和安全环保的要求。

近年来利用相控阵小径管检测系统解决小径管环焊缝的超声相控阵自动记录扫查，对焊缝进行全面覆盖检测，替代现场的常规超声检测和射线检测设备，提高现场检测效率及检出率。利用超声相控阵探头、仪器和软件技术来控制超声波声束，使其覆盖被检测材料，并生成被检材料的内部不连续检测图像。与常规的超声波检测技术相比较，相控阵检测技术是通过控制各个独立阵元的延时，可生成不同指向性的超声波波束，产生不同形式的声束效果，可以模拟各种斜聚焦探头的工作，并且可以电子扫描和动态聚焦，无需或少移动探头，检测速度快，探头放在一个位置就可以生成被检测物体的完整图像，实现了电子自动扫查，且可检测复杂形状的物体。这种技术无辐射、无污染，能够适应多工种立体交叉作业现场，且解决了因采用射线检测而造成其他人员全部需要安全避让等问题。但是目前相控阵检测技术刚处于引进应用阶段，NB/T47013-2015 承压设备无损检测标准还没有对应的检测方法标准，为解决相控阵检测灵敏度设置和检测工艺正确性验证问题需要设计灵敏度校准检测装置。

实用新型内容

针对上述现有问题，本实用新型要解决的技术问题在于结构简单，能够通过与对比试块进行配合来确保现场火力发电厂小径管焊缝缺陷的检出率得到有效保证的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置。

本实用新型提供一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，包括管道和试块本体，所述试块本体的侧面设有截面呈圆弧形的若干半径为等差分布的反射体，所述试块本体上设有若干不同深度的第一横通孔，所述试块本体上还设有与所述第一横通孔并排排列的若干不同深度的第二横通孔，所述管道的截面处设有第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷，所述第一人造缺陷为未熔合缺陷，所述第二人造缺陷为未焊透缺陷，所述第三人造缺陷为条渣缺陷，所述第四人造缺陷为气孔缺陷，所述第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷之间的周向间距相同。

进一步的，所述管道的外径为42mm，所述管道的壁厚为5mm，所述管道的长度为300mm。

进一步的，所述未熔合缺陷的长度为14mm。

进一步的，所述未焊透缺陷的长度为18mm。

进一步的，所述条渣缺陷的长度为25mm。

进一步的，所述气孔缺陷为3个。

进一步的，所述第一横通孔与所述第二横通孔的直径相同。

进一步的，若干所述第一横通孔呈竖直排列，若干所述第二横通孔呈竖直排列。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，当将探头放在所述试块本体上，选择所述反射体进行声速校准工作，通过来回移动探头，找到半径最长的所述反射体的最高波，调节闸门进行记录，完成声速校准；然后将探头放在所述试块本体上，选择半径最长的所述反射体进行延迟校准，将仪器调节为声程模式，来回移动探头，找到半径最长的所述反射体的最高回波并进行记录，通过仪器校准功能调整各条声束的时间延迟，校准完成后再次在同位置前后移动探头，校准后的楔块延迟误差在满足要求的误差带内，则完成楔块延迟校准，否则应重新进行校准；然后进行扇扫描，因楔块衰减，晶片差异及声压往复透射率等因数导致不同角度声束对相同尺寸的所述反射体的回波幅度存在差异，应利用检测软件对该差异进行修正，使之达到相同幅值，以确保对缺陷的定位准确，将探头放在所述试块本体上，选择半径最长的所述反射体进行灵敏度校准，将仪器调节为声程模式，来回移动探头，找到半径最长的所述反射体的最高回波，仪器对各条声束最高波进行记录，通过仪器校准功能调整各条声束的最高波到达基准设定波高，校准完成后再次在同位置移动探头，复验校准后的回波幅度误差是否满足误差带的要求，若不满足校准误差带的要求则需要重新校准；然后采用所述试块本体上的不同深度的横通孔依次制作 TCG曲线，校准时仪器调节为深度模式，前后移动探头，使不同角度的声束均采集到任意一个所述第一横通孔或所述第二横通孔的最高回波，仪器记录各个回波值，使用仪器校准功能调节各条声束的增益值，使不同声束对相同的所述第一横通孔或所述第二横通孔的回波高度达到基准回波值，即可完成采用所述试块本体完成检测灵敏度的调节工作，然后将检测系统对本装置上的所述第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷进行检测，若能够检测出本装置上的所述第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷，则证明检测工艺是可行的，从而能够提高后续进行实际检测工作的准确率，使得后续检测工作中的焊缝缺陷的检出率得到有效保证。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置的管道的剖面图；

图2为本实用新型一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置的管道的侧视图。

图中，1为管道，2为试块本体，3为反射体，4为第一横通孔，5为第二横通孔，6为未熔合缺陷，7为未焊透缺陷，8为条渣缺陷，9为气孔缺陷。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1，本实用新型提供一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，包括管道1和试块本体2，所述试块本体2的侧面设有截面呈圆弧形的若干半径为等差分布的反射体3，所述试块本体2上设有若干不同深度的第一横通孔4，所述试块本体2上还设有与所述第一横通孔4并排排列的若干不同深度的第二横通孔5，所述管道1的截面处设有第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷，所述第一人造缺陷为未熔合缺陷6，所述第二人造缺陷为未焊透缺陷7，所述第三人造缺陷为条渣缺陷8，所述第四人造缺陷为气孔缺陷9，所述第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷之间的周向间距相同，当将探头放在所述试块本体2上，选择所述反射体3进行声速校准工作，通过来回移动探头，找到半径最长的所述反射体3的最高波，调节闸门进行记录，完成声速校准；然后将探头放在所述试块本体2上，选择半径最长的所述反射体3进行延迟校准，将仪器调节为声程模式，来回移动探头，找到半径最长的所述反射体3的最高回波并进行记录，通过仪器校准功能调整各条声束的时间延迟，校准完成后再次在同位置前后移动探头，校准后的楔块延迟误差在满足要求的误差带内，则完成楔块延迟校准，否则应重新进行校准；然后进行扇扫描，因楔块衰减，晶片差异及声压往复透射率等因数导致不同角度声束对相同尺寸的所述反射体3的回波幅度存在差异，应利用检测软件对该差异进行修正，使之达到相同幅值，以确保对缺陷的定位准确，将探头放在所述试块本体2上，选择半径最长的所述反射体3进行灵敏度校准，将仪器调节为声程模式，来回移动探头，找到半径最长的所述反射体3的最高回波，仪器对各条声束最高波进行记录，通过仪器校准功能调整各条声束的最高波到达基准设定波高，校准完成后再次在同位置移动探头，复验校准后的回波幅度误差是否满足误差带的要求，若不满足校准误差带的要求则需要重新校准；然后采用所述试块本体2上的不同深度的横通孔依次制作TCG曲线，校准时仪器调节为深度模式，前后移动探头，使不同角度的声束均采集到任意一个所述第一横通孔4或所述第二横通孔5的最高回波，仪器记录各个回波值，使用仪器校准功能调节各条声束的增益值，使不同声束对相同的所述第一横通孔4或所述第二横通孔5的回波高度达到基准回波值，即可完成采用所述试块本体2完成检测灵敏度的调节工作，然后将检测系统对本装置上的所述第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷进行检测，若能够检测出本装置上的所述第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷，则证明检测工艺是可行的，从而能够提高后续进行实际检测工作的准确率，使得后续检测工作中的焊缝缺陷的检出率得到有效保证。

具体的，所述管道1的外径为42mm，所述管道1的壁厚为5mm，所述管道1的长度为300mm。

具体的，所述未熔合缺陷6的长度为14mm。

具体的，所述未焊透缺陷7的长度为18mm。

具体的，所述条渣缺陷8的长度为25mm。

具体的，所述气孔缺陷9为3个。

具体的，所述第一横通孔4与所述第二横通孔5的直径相同。

具体的，若干所述第一横通孔4呈竖直排列，若干所述第二横通孔5呈竖直排列。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，其特征在于，包括管道和试块本体，所述试块本体的侧面设有截面呈圆弧形的若干半径为等差分布的反射体，所述试块本体上设有若干不同深度的第一横通孔，所述试块本体上还设有与所述第一横通孔并排排列的若干不同深度的第二横通孔，所述管道的截面处设有第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷，所述第一人造缺陷为未熔合缺陷，所述第二人造缺陷为未焊透缺陷，所述第三人造缺陷为条渣缺陷，所述第四人造缺陷为气孔缺陷，所述第一人造缺陷、第二人造缺陷、第三人造缺陷和第四人造缺陷之间的周向间距相同。

2.根据权利要求1所述的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，其特征在于，所述管道的外径为42mm，所述管道的壁厚为5mm，所述管道的长度为300mm。

3.根据权利要求1所述的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，其特征在于，所述未熔合缺陷的长度为14mm。

4.根据权利要求1所述的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，其特征在于，所述未焊透缺陷的长度为18mm。

5.根据权利要求1所述的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，其特征在于，所述条渣缺陷的长度为25mm。

6.根据权利要求1所述的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，其特征在于，所述气孔缺陷为3个。

7.根据权利要求1所述的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，其特征在于，所述第一横通孔与所述第二横通孔的直径相同。

8.根据权利要求1所述的一种火力发电厂小径管焊缝相控阵检测装置，其特征在于，若干所述第一横通孔呈竖直排列，若干所述第二横通孔呈竖直排列。

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