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A級不銹鋼管圓周對接焊縫超聲檢測主要參數的選擇
欄目:行業動態 發布時間:2021-06-23
《鍋爐安全技術監察規程》要求對A級鍋爐不銹鋼管環焊縫進行一定程度的射線或超聲波探傷。使用超聲檢查時,參數的選擇對檢查結果的影響較大。本文作者通過大量使用理論分析和實驗論證方法的工作實踐得出結論,A類鍋爐II型焊縫超聲檢測應采用“大K值和短邊界”和可調


《鍋爐安全技術監察規程》要求對A級鍋爐不銹鋼管環焊縫進行一定程度的射線或超聲波探傷。使用超聲檢查時,參數的選擇對檢查結果的影響較大。本文作者通過大量使用理論分析和實驗論證方法的工作實踐得出結論,A類鍋爐II型焊縫超聲檢測應采用“大K值和短邊界”和可調化學成分。已達到。作為粘合劑,糊狀物具有最高的缺陷回波信號幅度。

外徑159mm以下不銹鋼管環向對接焊縫,P9.8MPa,100%輻射或100%超聲波檢測(安裝現場,接頭數量的50%); P9.8 MPa,50%輻射或50%超聲波檢查(安裝現場,接頭數量的25%)。這意味著對于這些焊接接頭,必須在出廠前采用輻射或超聲波無損檢測方法通過檢驗。對不銹鋼管周向焊縫進行射線探傷可以得到更好的檢測結果,射線膜可以作為檢驗的永久證據。因此,射線照相檢查最廣泛地用于這種類型的焊接接頭。但是,對于一些復雜的結構,在輻射檢測中很難實施,而對于經過現場檢測的焊接接頭,超聲波檢測將是最好的選擇。

爱游戏官网冠名意甲對于不銹鋼管環焊縫的超聲波探傷,鍋爐范圍內的管道和連接管普遍具有曲率半徑小、管壁薄的特點,這給常規超聲波探傷帶來了困難。近年來的研究表明,相控陣技術作為一種超聲檢測方法,按照TSG G0001—2012 《鍋爐安全技術監察規程》的要求,在檢測管道圓周焊縫對焊縫進行無損檢測方面取得了一定進展。鍋爐中的接頭,NB/T 47013-2015 《鍋爐安全技術監察規程》標準的實施與標準中尚未包含分段排列檢測技術,因此在實際實施過程中對這些焊接接頭進行檢測或按照NB/T 47013.3的相關要求進行檢測-2015 用于使用傳統超聲檢測方法的超聲檢測。因此,為了提高缺陷檢出率,需要對探頭K值、探頭前沿、鍵合類型等超聲檢測關鍵參數進行優化。

爱游戏官网冠名意甲1 管道環焊縫超聲檢測技術難點

在與A級鍋爐有關的管周向焊接接頭中,不銹鋼管的曲率半徑較大,連接管的曲率半徑較小。這給超聲波檢測帶來的困難在于,由于曲率半徑小,正常探頭與傳感面的接觸面也小,攜帶缺陷信息的反射波信號不易被探頭接收到。缺少耦合損耗故障檢測。另外,由于超聲波是指向管道內表面的凸面,反射波發散很大,檢測靈敏度大大降低。大多數不銹鋼管壁薄且雜亂,因此很難確定這種缺陷。考慮到這一點,在處理超聲測試時,應優化一些參數以達到最佳檢測靈敏度。

2 選擇主要參數

2.1 超聲波探頭選擇

探針頻率和芯片尺寸是對缺陷檢測率影響較大的關鍵因素。對于探測頻率,頻率幅度與檢測到的最小缺陷的大小直接相關。超聲波的聲速、頻率和波長的關系如下:

c= f (1)

爱游戏官网冠名意甲對于給定的測試材料,內部超聲波的聲速是給定的,頻率f越高,波長越小,超聲波檢測所能檢測到的最小缺陷約為/2[2],因此可以發現最小的缺陷。從一個角度來看,應選擇盡可能高的超聲頻率。

爱游戏官网冠名意甲探針芯片尺寸的選擇,根據NB/T 47013.3—2015 《承壓設備無損檢測》 4.2.2.2的要求,圓形芯片直徑40mm,方形芯片四邊長度40mm。并且芯片的尺寸應不超過40mm。超聲檢查的效果主要體現在半擴散角和近場區的長度上。芯片尺寸越大,它的一半就越小。 -擴散角近區的長度和芯片尺寸的關系如下。

N=Fs (2)

從近區越小,晶片尺寸越小,近區長度越小,有利于檢測的觀點來看。在NB/T 47013.3—2015 《承壓設備無損檢測》中,壓力管道焊接接頭分為I類焊接接頭和II類焊接接頭,其中工件厚度為5~150mm,外徑大于159mm。 I型焊接接頭。其他特點II 型焊接接頭。

型焊接接頭超聲波檢測技術條件與平焊接頭相同,此處不作討論。對于II類焊接接頭,NB/T 47013.3-2015第6.4.3.1條:推薦使用線聚焦探頭和雙晶斜探頭。探頭頻率通常為4 到5 MHz。管壁厚超過15mm,使用2.5~5MHz;探頭塊必須加工成與管道外徑相匹配的形狀。根據NB/T 47013.3—2015 《承壓設備無損檢測》的要求選擇探頭的K值,可按表31[2]的要求進行選擇。選擇型焊縫超聲檢測探頭的K值,一般選擇K值較大的探頭,探頭前緣比較短。這意味著對于管道環向焊縫,缺陷更容易出現在焊縫根部,用較大的K值和較短的前緣探頭,至少掃描一次焊縫根部,用波浪能。

2.2 耦合劑的選擇

爱游戏官网冠名意甲在探頭和工件之間使用耦合可以確保在異質界面處有足夠的聲音傳輸。當探頭和傳感表面之間有一層薄薄的空氣時,超聲波在傳輸過程中位于空氣界面上方。它被反射回探頭塊,無法接收被檢測工件內部的超聲波返回信息。具有良好結合性能的材料可以很好地填充探頭與傳感面之間的間隙,從而可以將超聲波傳輸到工件上,如果工件內部有反射信號,則探頭可以接收到信號。啟用超聲波檢測缺陷。除了為信號傳輸提供穩定的通路外,耦合劑的另一個功能是潤滑。聯軸器可減少探頭與工件的摩擦,防止工件表面磨損探頭,探頭移動更方便。其功能可以概括為三點: (1)為探頭塊與工件之間的超聲波信號傳輸提供了穩定的傳輸路徑。 (2)通過耦合的聲阻抗性能降低界面聲能;損失,因此更多的聲能到達工件進行測試。 (3)減少潤滑、摩擦阻力和探頭磨損。

爱游戏官网冠名意甲在A級鍋爐管道環焊縫超聲波檢測中,耦合劑的要求比一般設備的要求更為嚴格。這是因為A 級鍋爐受壓力和火焰的綜合影響。耦合劑長期使用對人體無毒無害,不會腐蝕工件,測試完成后可輕松快速去除工程實踐中常用的偶聯劑有變壓器油、甘油、水、機油、化學膏等。化學膏19甘油12.5負壓往復透過率機油11.

爱游戏官网冠名意甲在A型鍋爐II型焊接接頭的超聲波檢測中,由于檢測面是彎曲的,曲率半徑小,通常加工成與檢測面相匹配的形狀,但仍難以連接探頭塊。為了避免氣隙的存在,選擇合適的耦合劑來填充傳感表面和探頭之間的間隙對于提高檢測質量非常重要。在A級鍋爐類焊接接頭超聲檢測中,對上述常用偶聯劑甘油、機油和化學膏進行以下適用性分析。 (1)由于聲阻抗特性,甘油可以達到最好的結合效果,但使用時需要用水稀釋腐蝕工件,使用時檢查時必須清洗,價格為高的。 (2)油取材較方便,對工件表面有良好的潤濕作用,有一定的粘度,價格低廉,是目前使用最多的偶聯劑。 (3)化學膏適應性強,濃度可調,可用于各種凹凸不平的表面,價格低廉,越來越廣泛地用于超聲波檢測。

3 試塊生產對比

爱游戏官网冠名意甲用于A級鍋爐環焊縫的對比試塊,其化學成分必須與被測工件相似,其外形尺寸(主要是曲率)必須與被測管道尺寸相當。用于A級鍋爐環縫焊縫檢測的試塊為GS系列,其形狀和尺寸必須符合NB/T 47013.3—2015 《承壓設備無損檢測》圖23和表30的要求。在生產過程中,需要根據待檢測管道的外徑制作相應的試塊,然后用試塊完成DAC曲線的創建。

4 測試演示

爱游戏官网冠名意甲根據以上分析,甲級鍋爐環焊縫超聲檢測的主要參數包括探頭選擇和耦合裝置選擇。本文通過制作模擬缺陷試樣來驗證不同耦合劑和不同K值探針對相同缺陷的檢測靈敏度。試件尺寸為1085管道對焊接頭,模擬管道定期檢查缺陷為未焊透,采用以下組合檢測缺陷。

爱游戏官网冠名意甲(1) 5P66K2.5探頭前緣為4和6,甘油,機油和化學膏。

爱游戏官网冠名意甲(2) 5P66K3.0探針的前緣分別為甘油、機油和化學膏4和6。

爱游戏官网冠名意甲(3) 5P66K2.5探頭前沿4,5P66K3.0探頭前沿4,甘油,機油和化學膏。

爱游戏官网冠名意甲從上圖可以得出以下結論:小芯片探頭可檢測1085管對焊接頭的未焊透缺陷。具有不同探頭前沿值的探頭會影響檢測幅度。信號,“短”前沿探頭總能獲得比“長”前沿探頭更高的信號幅度。比較三種鍵時,使用可調化學膏獲得的信號幅度始終相同。如果使用具有相同前沿的不同K 值探頭來檢測相同的缺陷,則較大的K 值探頭可以獲得更高的信號幅度。

5. 結論

爱游戏官网冠名意甲A級鍋爐不銹鋼管的圓形對接焊縫一般采用射線探傷作為嵌入缺陷的檢測方法,但對于一些不便射線探傷的結構,必須采用超聲波探傷。本文通過理論分析和實驗論證,論證了采用大K值的短前緣探頭和耦合零化學膏對相同缺陷的A級鍋爐不銹鋼管圓周對焊接頭進行超聲檢測的結論最高回波幅度值。本白皮書中的方法對鍋爐生產企業執行法規標準無損檢測規定具有具體的參考意義。


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