大直縫焊管鋼板超聲波探傷的幾種掃查方式淺析

1、1大直縫焊管鋼板超聲波探傷的幾種掃查方式淺析大直縫焊管鋼板超聲波探傷的幾種掃查方式淺析朱吉祥，王小伍，郭京華（湖北沙市石油鋼管廠荊州434001）摘要：本文介紹了大直縫焊管用鋼板超聲波探傷的三種掃查方式：橫向掃查、縱向掃查和擺動(dòng)掃查，并分別從探頭與鋼板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、結(jié)構(gòu)、探傷軌跡、探頭數(shù)量和對(duì)探傷機(jī)的要求等方面逐一作了分析和比較。關(guān)鍵詞鍵詞：鋼板超聲波探傷掃查橫向縱向擺動(dòng)AnalysestoSeveralUTScanningMetho

2、dstoSteelPlateUsedbyLargeLongitudinalWeldedPipeZhujixiang，Wangxiaowu，Guojinhua(ShashiSteelPipeWksinHubeiProvincejinzhou434001)Abstract:ThreetypesofUTscanningmethodsoftransversescanningLongitudinalscanningswingingscanning

3、tosteelplateusedbylargelongitudinalweldedpipeareintroducedherein.Detailedanalysescomparisonsarealsomadefromtheaspectssuchastherelativemovingdirectionbetweenprobesthesteelplateconfigurationstheinspectiontracesthequantityo

4、fprobesusedrequirementstothedetect.KeyWds:SteelPlateUTInspectionScanningTransverseLongitudinalSwinging1.概述概述借國(guó)家大力開發(fā)西部、建設(shè)中哈及西氣東輸?shù)裙芫€的強(qiáng)勁東風(fēng)，我國(guó)大力發(fā)展了大口徑直縫焊管的生產(chǎn)，彌補(bǔ)了螺旋焊管的不足，使我國(guó)的焊管工業(yè)又躍上了一個(gè)新的臺(tái)階。大口徑直縫焊管高壓輸送是石油天然氣長(zhǎng)輸、高壓、大流量管道的發(fā)展趨勢(shì)。大直

5、縫焊管的原料為熱軋鋼板，板厚6~40mm，板寬655~4500mm，板長(zhǎng)8~12.2m。鋼板中常見的缺陷有分層、夾渣、裂紋和白點(diǎn)等，其中分層和夾渣是鋼板中最為常見的缺陷。超聲波法是檢測(cè)鋼板分層缺陷的一種行之有效的方法，在自動(dòng)掃查時(shí)，一般采用水膜脈沖反射式探傷。2.掃查掃查2.1基本概念在進(jìn)行超聲波探傷時(shí)，探傷面上探頭與試件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為掃查。掃查一般考慮兩個(gè)原則，一是保證鋼板的整個(gè)檢查區(qū)有足夠的聲束覆蓋以避免漏檢；二是掃查過程中聲束入射

6、方向始終符合標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求。2.2掃查方法與探傷標(biāo)準(zhǔn)直縫焊管的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)很高，國(guó)際上公認(rèn)的和應(yīng)用最廣泛的管線規(guī)范有：AAPISPEC5L（第43版）；BISO3183.1（2；3）[equGBT9711.1（2；3）]。國(guó)內(nèi)外許多石油公司在具體的管線建設(shè)中都把這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還根據(jù)實(shí)際需要制定了許多的補(bǔ)充技術(shù)規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)充規(guī)范都要求鋼板必須先進(jìn)行超聲波探傷后才能制成鋼管。由于鋼管用途不同，生產(chǎn)鋼管的標(biāo)準(zhǔn)各異，鋼板超聲波

7、探傷執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)也就各異，常見的探傷標(biāo)準(zhǔn)有：AASTM－A578／A578M－92；BGB／2970.91；CSY／T6234.5－1999DZBJ74003－88不同的探傷標(biāo)準(zhǔn)決定了掃查方法亦不相同，一般可分為全面掃查、格子線掃查、邊緣掃查及列線掃查。1)全面掃查：在整個(gè)板面上進(jìn)行全面積（100%）掃查。相鄰掃查線之間應(yīng)有100%的有效波束覆蓋。2)格子線掃查：在板邊緣的一定范圍，如50mm以內(nèi)，作全面積掃查，其余部分劃成例如20031

8、).探頭數(shù)量：探頭數(shù)量多少由鋼板寬度及探傷標(biāo)準(zhǔn)決定。若鋼板作直線運(yùn)動(dòng)而探頭不動(dòng)的在線超聲波探傷，按掃查要求擺放探頭，如：板寬4500mm鋼板（φ1420鋼管），實(shí)施GBT2970的1級(jí)探傷標(biāo)準(zhǔn)，作間距100mm掃查，則需要：A主探頭：（4500250）100=44只。B兩縱邊探頭：23=6只（二邊各三只，因?yàn)橐恢惶筋^晶片尺寸為φ20mm，考慮到50mm之內(nèi)掃查100%覆蓋，至少需要3只探頭）。C兩橫邊（板頭板尾）探頭：13=3只。在主探

9、架前方平行增加一個(gè)橫邊副探架（橫邊探頭在其探架上可作返往直線運(yùn)動(dòng)），如圖1。以上共計(jì)探頭數(shù)量為53只。2).縱向掃查對(duì)探傷機(jī)的要求：A因?yàn)樘筋^數(shù)量多，因而要求的探傷儀通道數(shù)多。B因?yàn)樘筋^數(shù)量多，因而探頭的夾持機(jī)械手及其升降機(jī)構(gòu)（利于上、下料時(shí)保護(hù)探頭）也多。3.2橫向掃查橫向掃查探頭垂直于鋼板的壓延方向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的檢查方法為橫向掃查，結(jié)構(gòu)形式如圖3。A)B)圖3橫向掃查結(jié)構(gòu)工作示意圖橫向掃查與縱向掃查方式基本一樣，探傷軌跡也為平行直線（

10、見圖4），只是橫向掃查的探頭數(shù)量由于一次掃查的范圍增大而比縱向掃查的探頭數(shù)量多。若探頭數(shù)量不多，則可采用結(jié)構(gòu)圖3B），鋼板作步進(jìn)（間歇）直線運(yùn)動(dòng)，探頭垂直于鋼板壓延方向往返掃查，但它的檢驗(yàn)節(jié)拍慢。圖4橫向掃查探傷軌跡示意圖3.3擺動(dòng)掃查（即橫向梳掃）擺動(dòng)掃查（即橫向梳掃）按一定間距固定的若干探頭沿垂直于鋼板壓延方向排布，并沿垂直于鋼板壓延方向作橫向擺動(dòng)，同時(shí)鋼板縱向作勻速直線連續(xù)運(yùn)動(dòng)并通過探頭的檢查方法稱為擺動(dòng)掃查?？v邊探傷由縱邊探頭沿