鍋爐小徑管焊縫超聲波探傷

1、鍋爐小徑管焊縫超聲波探傷前言：實(shí)施鍋爐小徑管焊縫探傷操作通常是運(yùn)用射線照相措施進(jìn)行的，但是該操作措施存在較為明顯的局限性，在探傷過程中容易檢漏未熔合性裂紋和部分危險(xiǎn)性較強(qiáng)的缺陷。除此之外，部分小徑管缺陷部位不易察覺，導(dǎo)致探傷檢測工作難度增大，而且一些裂縫不能獲得合理的監(jiān)控。然而，隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，逐漸推行使用超聲波小徑管探傷技術(shù)，可以快速解決小徑管在焊縫時(shí)容易出現(xiàn)的問題。因此，本文對超聲波探傷操作方法在鍋爐小徑管裂紋等問題上的運(yùn)用進(jìn)行了分析，并為今后的探傷工作提供有效的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。一、超聲波對小徑管焊縫的探傷方法1、選擇儀器探頭。本次試驗(yàn)當(dāng)中選擇的儀器探頭參數(shù)為：頻率為5MHz46mm的

2、前沿，B=70°,k=3。在儀器探頭使用之前，首先要采用打磨成斜面的方式針對端面與底面的棱角進(jìn)行處理。保證不小于5mm勺前沿距離，還要采用打磨成圓弧面的方式針對探頭底面按管子的曲率進(jìn)行處理，使其接觸面積能夠有所擴(kuò)大。2、調(diào)整掃描速度。對掃描速度進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，利用小徑管焊縫探傷專用試塊來進(jìn)行。同時(shí)，為了能夠?qū)晒馄恋恼麄€(gè)屏幕進(jìn)行充分的利用，保證具有容易辨別以及顯示清晰的缺陷反射波，在對掃描速度進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，還要以能夠?qū)⒄麄€(gè)熒光屏占滿的管子厚度一次波、二次波作為參考標(biāo)準(zhǔn)。3、調(diào)整起始靈敏度。小徑管探傷專用試塊中按照h=5mm采度的橫通孔進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，保證可以達(dá)到熒光屏滿幅的五分之三

3、以上的最強(qiáng)的反射波幅，同時(shí)將其作為基準(zhǔn)波高，再增加14dB，這就是本次試驗(yàn)的探傷起始靈敏度。4、處理探測表面。首先在焊縫兩側(cè)的探傷面上采用銼刀清除掉包括焊渣以及飛濺物等在內(nèi)的雜物，隨后針對其表面實(shí)施相應(yīng)的除銹措施，使其具有光潔的表面。打磨的過程中，嚴(yán)禁利用電動(dòng)砂輪。防止有不圓滑過渡的小平面出現(xiàn)在管子表面，這樣會(huì)造成聲耦合不良的問題。5、選擇耦合劑。將一些較稠的機(jī)油作為耦合劑，并且適量的對之進(jìn)行涂抹。避免出現(xiàn)過厚的現(xiàn)象，這樣就會(huì)導(dǎo)致雜亂反射波的出現(xiàn)，最終使缺陷判別的準(zhǔn)確度受到極大的影響。6、補(bǔ)償量。需要在被探管子上針對表面粗糙度補(bǔ)償量進(jìn)行實(shí)際的測定，保持在04dB的范圍之內(nèi)。應(yīng)該以被探管子的具體

4、規(guī)格作為根據(jù)，將二次波探測時(shí)的散射補(bǔ)償量以及曲率折射確定下來。測定小徑管專用對比試塊的時(shí)候，將36dB作為確定范圍，比如加熱器管子的規(guī)格為42X5.5,通過測定，可以了解到8dB為二次波表面粗糙度補(bǔ)償值，2dB;為一次波表面粗糙度補(bǔ)償值。二、檢測前準(zhǔn)備1、探頭的選用小徑管對接焊縫探傷時(shí)，應(yīng)盡可能選擇較大角度的探頭，使聲束能掃查到整個(gè)焊縫斷面，要求一次波的主聲束至少應(yīng)掃查到焊縫下部占壁厚1/4的范圍。為滿足這一要求，除增大聲束入射角外，還應(yīng)縮短探頭聲束入射點(diǎn)至探頭前沿的距離。因此，在探頭選擇上，晶片尺寸：實(shí)際檢測中一般選用6m睇6mm尺寸的探頭。探頭頻率：探頭晶片尺寸小則指向性較差，管壁薄反射雜

5、波多，為了改善探頭指向性和提高分辨力，一般選擇較高探測頻率的探頭（5MHz。K值：選用K3的探頭。前沿長度：由于管徑較小，探傷過程中內(nèi)壁反射發(fā)散嚴(yán)重，因此二次波的靈敏度明顯低于一次波，為了盡可能保證一次波的掃查面積，應(yīng)選擇前沿長度較小的探頭，實(shí)際檢測中一般選擇w5mm2、試塊的選擇采用DL/T8202002DL-1型試塊，測定探頭參數(shù)、系統(tǒng)組合性能及校準(zhǔn)時(shí)基線。為了使超聲波探傷更接近于現(xiàn)場特點(diǎn)，利用鍋爐小徑管焊前練習(xí)管在射線探傷中檢查出存在的缺陷，如裂紋、未焊透、未熔合等，來輔助加強(qiáng)超聲波探傷人員對危險(xiǎn)性缺陷反射波的認(rèn)識(shí)。3、耦合劑的選擇常用的耦合劑有機(jī)油、漿糊等，實(shí)際檢測中耦合劑用量比較大，

6、一般選擇機(jī)油。4、探傷靈敏度的調(diào)整根據(jù)DL/T8202002標(biāo)準(zhǔn)中的小徑管焊接接頭探傷規(guī)定，在DL-I試塊上調(diào)整時(shí)基掃描、繪制DAC曲線，距離-波幅曲線增益10dB進(jìn)行檢測。三、實(shí)際操作及影響因素1、探傷前的工件表面處理采用電動(dòng)工具進(jìn)行表面打磨（電動(dòng)鋼絲刷）。2、影響缺陷定位的因素（1）時(shí)基線調(diào)節(jié)不準(zhǔn)A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀屏顯示傳播時(shí)間和反射波波幅。調(diào)節(jié)時(shí)基線時(shí)，由于視差的影響，會(huì)造成反射波前沿與時(shí)基線刻度偏差，最終產(chǎn)生缺陷定位誤差。（2）斜探頭磨損的影響當(dāng)斜探頭使用力度前后不均時(shí)，造成斜探頭前、后端磨損不一樣，結(jié)果使K值減小或增大。探傷前要準(zhǔn)確測定探頭K值和前沿長度，以避免探頭磨損造

7、成的缺陷定位誤差。（3）曲面的影響小徑管對接焊縫探傷時(shí)，缺陷徑向深度比儀器屏顯小，而水平距離比儀器屏顯大。若按平板、大管對接焊縫對缺陷定位，則可能把一次波探傷發(fā)現(xiàn)的根部缺陷誤認(rèn)為是二次波發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部缺陷，而二次波探傷發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部缺陷，也會(huì)被誤認(rèn)為是焊縫以外的反射而誤判。四、分析缺陷波形1、分析焊縫內(nèi)部缺陷。在利用一次波進(jìn)行探傷的情況下，一次波標(biāo)記點(diǎn)以前出現(xiàn)反射波，在利用二次波進(jìn)行探傷的情況下，二次波、一次波標(biāo)記點(diǎn)中間會(huì)出現(xiàn)反射波。這時(shí)候就要針對根部變型波以及變型表面波進(jìn)行區(qū)分，同時(shí)還將由于擴(kuò)散聲束而造成的余高反射波區(qū)別開來?？梢葬槍缚p采用沾油的手指進(jìn)行拍打來驗(yàn)證，還可以采用是否在焊縫上存在水平定

8、位的方式進(jìn)行驗(yàn)證。2、焊縫根部缺陷的判定。如果一次波最大標(biāo)記點(diǎn)上出現(xiàn)反射波，而在探頭一側(cè)或焊縫中心為水平定位，這時(shí)候就要對區(qū)分錯(cuò)邊和焊瘤予以關(guān)注，要仔細(xì)的分析和觀察其中的可疑信號(hào)，避免出現(xiàn)漏檢以及誤判的現(xiàn)象。采用溝槽試塊針對根部缺陷進(jìn)行測定，對其深度進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)證。比如在對DB-1型對比試塊進(jìn)行測定的時(shí)候，反射波如果在內(nèi)曲面V型槽當(dāng)中達(dá)到了五分之三的基準(zhǔn)波高，這時(shí)候就要增加36dB,并將之看作是內(nèi)凹以及未焊透等焊縫根部缺陷的對比當(dāng)量。3、干擾波。在進(jìn)行探傷的時(shí)候，不僅會(huì)有真正缺陷反射波出現(xiàn)在熒光屏當(dāng)中，還會(huì)存在若干假信號(hào)。對小徑管焊縫缺陷的判定會(huì)受到這些假信號(hào)的影響，這時(shí)候就要對熒光屏上的信號(hào)

9、進(jìn)行仔細(xì)的分析，從而能夠有效的區(qū)分假信號(hào)。（1）由于焊縫根部變形而出現(xiàn)的反射波。如果焊縫根部被聲束掃查到，在某種特定的條件下就會(huì)導(dǎo)致變形波的出現(xiàn)。一旦經(jīng)過焊縫余高的變形波標(biāo)記返回探頭的位置時(shí)，就會(huì)在二次波與一次波標(biāo)記之間出現(xiàn)反射波，就容易導(dǎo)致誤判現(xiàn)象的發(fā)生。這時(shí)候就要以探頭的水平定位和位置作為根據(jù)對之進(jìn)行區(qū)分，變形波水平定位點(diǎn)在通常情況下都處于焊縫之外的位置。（ 2）擴(kuò)散聲束造成的余高反射波：因?yàn)樾枰絺男焦芡哂休^薄的壁厚，所以在二次波標(biāo)記點(diǎn)與焊縫之間出現(xiàn)主聲束的擴(kuò)散聲束底面發(fā)射，可能會(huì)出現(xiàn)被誤判為焊縫上部或者中部的缺陷，這時(shí)候就要用沾油的手指對焊縫余高進(jìn)行拍打的方式或者以探頭的水平定

10、位和位置對之進(jìn)行有效判別。（ 3）錯(cuò)邊造成的反射波，如果存在有錯(cuò)邊，就會(huì)有錯(cuò)邊反射波產(chǎn)生，而且水平定位在大部分情況下處于焊縫中心的位置。然而因?yàn)槿狈Ψ瓷錀l件，因此在焊縫的另一側(cè)進(jìn)行控測的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)沒有信號(hào)的情況。（ 4）焊縫根部成形的影響。如果焊縫根部具有較好的成形，往往就會(huì)具有較多的反射波強(qiáng)度或者無反射波；如果在成形不好的情況下，根部成形的反射信號(hào)就會(huì)分別在焊縫的兩側(cè)探傷時(shí)出現(xiàn)，而且隨著根部成形所構(gòu)成的反射條件的不同，其反射強(qiáng)度也會(huì)出現(xiàn)較大的變化，這種情況下如果沒有注意到，就很可能將其判定為缺陷。在對區(qū)別進(jìn)行判定的時(shí)候一共包括兩種方法：首先是立足于水平定位進(jìn)行區(qū)別，其次是立足于聲程進(jìn)行比較。見圖1?？傊暡ㄌ絺椒]有定式，只有耐心、細(xì)致地對缺陷的回波聲壓進(jìn)行分析、比較，同時(shí)，還要了解坡口形式、焊接方式、