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[摘 要]在火电站安装过程中,受热面管子主要是小径管,而管口的焊接质量与锅炉的运行息息相关。小径管的质量检测主要依赖于射线检测和超声波检测,本文分析了小径管超声波检测的困难,并对射线检测与超声波检测进行了分析和现场实验,通过现场检测得出超声波检测的准确率是可行的。
[关键字] 小径管;超声波检测;应用
【分类号】:TG333.7
引言
小径管指的是壁厚4~14mm,外径32~89mm的管子。它在锅炉和压力容器制造安装的过程中的应用十分广泛,承受到很高压力。尤其是火力发电厂中的水冷壁管、过热器管以及再热器管等等大部分都是小径管。
小径管对接接头无损检测通常的方法是射线检测与超声波检测。在射线检测的时候,用双壁双影椭圆成像,采用高电压的能量,在此情况之下,缺陷检出率通常是较低的,尤其是危害较为严重的裂纹会漏检。除此之外,多数小径管安装的过程中,管子呈密集地排列,这使射线检测的难度加大。而超声波检测,不仅速度快,成本低,而且由于超声波检测固有的特点,对于面积型缺陷敏感,灵敏度高,安全可靠。由于小径管的管壁曲率较大,声波耦合困难,反射面的声能大大损失,壁厚薄,探头前沿的长度对于检验结果的影响较大,这影响了在对小径管检测中超声波的应用。
1、小径管超声波探伤的困难
(1)壁厚和焊缝宽度影响
小径管管壁薄,焊缝宽,如用普通斜探头探伤,因前沿距离长,用一次波探伤时,主声束扫查不到小径管焊缝根部,如改用三次波探伤,则因探头发射的声束宽,声束扩散,加之小径管曲率大的影响,造成声束严重散射,使得回波游动范围大,反射回波杂乱,给缺陷的判定和定位带来很大的困难,影响到探测的可靠性。
(2)曲率半径影响
小径管曲率半径小,普通探头探测接触面小,曲面耦合损失大;超声横波在小径管内表面反射,发散严重,探伤灵敏度低;小径管壁薄,超声横波声程短,容易在近场区内检测,对缺陷判定带来很多困难。
综上所述,用常规超声波探伤方法对小径管焊缝的检验存在很大的困难,必须采用专用的探伤工艺,探头和仪器。
2、案列:
(1)工程名称: 广西苏源投资股份有限公司自备电厂2×135MW机组安装工程
(2)实验设备: 南通友联PUXT-350B+数字超声波探伤仪、XXG-2505 X光射线机
超声波检测在电厂小径管的准确率和射线检测是一致的。通过实验我们可以得出:在电厂建设过程中,小径管的检测在一定情况下可以用超声波代替射线检测,其准确率是可行的.
3、超声波检测参数选择
3.1探伤仪的选择
小径管焊缝宽, 当壁厚较薄时, 焊缝宽度往往大于管壁厚度;小径管曲率半径小,壁薄,超声波探伤时杂波多。为了便于探伤,要求仪器具有较高的分辨率和较窄的始脉冲宽度,并且小径管超声波探伤应提高探伤灵敏度进行, 以补偿曲率大、声能发散及藕合不良的影响。
3.2扫查探测
电力导则规定用一、二次波探测,用一次波探测焊缝下部缺陷,用二次波探测焊缝中上部缺陷。探测小径管焊缝时,探头在焊缝两侧正对焊缝作锯齿形扫查,相邻两次扫查至少有10%重叠,扫查速度小于150mm/s。为区分缺陷真伪或确定缺陷位置和方向,还可采用前后、左右、转角等多种扫查。
对于小径管的焊缝检测,主要用来探测焊缝中的各种裂纹,包括气孔、夹渣、未融合、裂纹等。缺陷的取向多平行于焊缝,所以为了得到良好的探伤效果,应从缺陷垂直的方向进行检测。故应选择使探头在垂直于焊缝的一段距离内作周面轴向锯齿形扫查。
确定探头扫查方式时,要注意以下两点: 一是要保证工件的全部被检测区域都能够被超声束所覆盖;二是应尽量使主声束与缺陷反射面相垂直,以获得最大的回波高度。故要采用全面扫查方式中的周面径向扫查,且扫查间距不得大于晶片直径的1/2,以免造成漏检。
3.3探头K值的选择
1、K 值的计算参考式
《小径管熔化焊对接接头超声波探伤工艺和质量分级导则》规定,选用横波斜探头K 值,应满足直射波声束中心线能扫查到焊接接头的1/ 4 以上壁厚的范围,不同管壁厚度的焊接接头探伤时K 值选择可参考式(1) 。
4、结语
随着超声波探伤仪与高性能的超声波探头的不断发展,对于缺陷的定位与定量也越来越准确。使对小径管超声波探伤的试验走向了实用,并且因为相比射线检测存在众多优点,使超声波检测小径管的发展十分迅速,若再与人工模拟缺陷试块相结合,对缺陷的判定会更加准确。
参考文献:
[1]杨存奎;超声波检测中缺陷识别及其影响因素[J];企业技术开发;2011年13期
[2]侯胜利;一种特殊的迟到波[J];无损检测;2011年06期
[关键字] 小径管;超声波检测;应用
【分类号】:TG333.7
引言
小径管指的是壁厚4~14mm,外径32~89mm的管子。它在锅炉和压力容器制造安装的过程中的应用十分广泛,承受到很高压力。尤其是火力发电厂中的水冷壁管、过热器管以及再热器管等等大部分都是小径管。
小径管对接接头无损检测通常的方法是射线检测与超声波检测。在射线检测的时候,用双壁双影椭圆成像,采用高电压的能量,在此情况之下,缺陷检出率通常是较低的,尤其是危害较为严重的裂纹会漏检。除此之外,多数小径管安装的过程中,管子呈密集地排列,这使射线检测的难度加大。而超声波检测,不仅速度快,成本低,而且由于超声波检测固有的特点,对于面积型缺陷敏感,灵敏度高,安全可靠。由于小径管的管壁曲率较大,声波耦合困难,反射面的声能大大损失,壁厚薄,探头前沿的长度对于检验结果的影响较大,这影响了在对小径管检测中超声波的应用。
1、小径管超声波探伤的困难
(1)壁厚和焊缝宽度影响
小径管管壁薄,焊缝宽,如用普通斜探头探伤,因前沿距离长,用一次波探伤时,主声束扫查不到小径管焊缝根部,如改用三次波探伤,则因探头发射的声束宽,声束扩散,加之小径管曲率大的影响,造成声束严重散射,使得回波游动范围大,反射回波杂乱,给缺陷的判定和定位带来很大的困难,影响到探测的可靠性。
(2)曲率半径影响
小径管曲率半径小,普通探头探测接触面小,曲面耦合损失大;超声横波在小径管内表面反射,发散严重,探伤灵敏度低;小径管壁薄,超声横波声程短,容易在近场区内检测,对缺陷判定带来很多困难。
综上所述,用常规超声波探伤方法对小径管焊缝的检验存在很大的困难,必须采用专用的探伤工艺,探头和仪器。
2、案列:
(1)工程名称: 广西苏源投资股份有限公司自备电厂2×135MW机组安装工程
(2)实验设备: 南通友联PUXT-350B+数字超声波探伤仪、XXG-2505 X光射线机
超声波检测在电厂小径管的准确率和射线检测是一致的。通过实验我们可以得出:在电厂建设过程中,小径管的检测在一定情况下可以用超声波代替射线检测,其准确率是可行的.
3、超声波检测参数选择
3.1探伤仪的选择
小径管焊缝宽, 当壁厚较薄时, 焊缝宽度往往大于管壁厚度;小径管曲率半径小,壁薄,超声波探伤时杂波多。为了便于探伤,要求仪器具有较高的分辨率和较窄的始脉冲宽度,并且小径管超声波探伤应提高探伤灵敏度进行, 以补偿曲率大、声能发散及藕合不良的影响。
3.2扫查探测
电力导则规定用一、二次波探测,用一次波探测焊缝下部缺陷,用二次波探测焊缝中上部缺陷。探测小径管焊缝时,探头在焊缝两侧正对焊缝作锯齿形扫查,相邻两次扫查至少有10%重叠,扫查速度小于150mm/s。为区分缺陷真伪或确定缺陷位置和方向,还可采用前后、左右、转角等多种扫查。
对于小径管的焊缝检测,主要用来探测焊缝中的各种裂纹,包括气孔、夹渣、未融合、裂纹等。缺陷的取向多平行于焊缝,所以为了得到良好的探伤效果,应从缺陷垂直的方向进行检测。故应选择使探头在垂直于焊缝的一段距离内作周面轴向锯齿形扫查。
确定探头扫查方式时,要注意以下两点: 一是要保证工件的全部被检测区域都能够被超声束所覆盖;二是应尽量使主声束与缺陷反射面相垂直,以获得最大的回波高度。故要采用全面扫查方式中的周面径向扫查,且扫查间距不得大于晶片直径的1/2,以免造成漏检。
3.3探头K值的选择
1、K 值的计算参考式
《小径管熔化焊对接接头超声波探伤工艺和质量分级导则》规定,选用横波斜探头K 值,应满足直射波声束中心线能扫查到焊接接头的1/ 4 以上壁厚的范围,不同管壁厚度的焊接接头探伤时K 值选择可参考式(1) 。
4、结语
随着超声波探伤仪与高性能的超声波探头的不断发展,对于缺陷的定位与定量也越来越准确。使对小径管超声波探伤的试验走向了实用,并且因为相比射线检测存在众多优点,使超声波检测小径管的发展十分迅速,若再与人工模拟缺陷试块相结合,对缺陷的判定会更加准确。
参考文献:
[1]杨存奎;超声波检测中缺陷识别及其影响因素[J];企业技术开发;2011年13期
[2]侯胜利;一种特殊的迟到波[J];无损检测;2011年06期