小径管超声波探伤浅析

郑磊

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院洛阳分院，河南 洛阳 4 7 1 0 0 0）

小径管超声波探伤浅析

郑磊

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院洛阳分院，河南 洛阳 4 7 1 0 0 0）

火力发电厂锅炉受热面管子对焊接缝的无损检测过去一直使用射线探伤，但是射线探伤在使用过程中常常会出现一些问题，导致管子不能正常使用，并在一定程度上影响工作进程。射线探伤的使用成本较高、材料消耗大、不易操作，还会对相关工作人员造成一定的伤害，这种探伤方式在一些小径管中很少被广泛应用。要保证小径管的探伤工作可以顺利进行对下去就需要使用超声波探伤，从而提高探伤工作的质量与效率。超声波探伤在使用过程中，可以与其他工种交叉进行，所消耗的成本、材料也相对较低，方便人们操作。基于此，本文对小径管超声波探伤进行了简单的分析。

小径管；超声波；探伤

火力发电厂锅炉受热面由于其管壁较薄、曲率较大，使整个探伤工作的探测范围都要在超声场的附近，如果在此时探伤就会导致探伤工作不能顺利进行下去，常常会发生信号干扰现象，计算探测出的结果其准确性也较低。另外，在对小径管进行探伤时，小径管的壁厚要在规定的范围内，只有这样才能保证其公差数值减少，如果在对小径管探伤时不能将其中的壁厚进行测，就会使其整个根部出现缺陷状态，不能将小径管进行探测，这对探伤工作人员来说将造是一项非常严峻、艰难的挑战。

1 小径管超声波探伤存在的技术难点

小径管超声波探伤工作是一项复杂、困难的工作，对工作人员来说也有着十分严格的要求。超声波探伤是焊缝检验中的一种，其主要的表现特征就是面积性的缺陷，并常常出现未焊透、未融合等现象，从而导致小径管超声波探伤工作不能顺利进行下去。另外，小径管进行探伤时，体积部分的缺陷主要体现在小径管的气孔中，使超声波探伤的灵敏度与射线探伤的灵敏度相差甚远。如果小径管的缺陷较小，就不能有足够的缺陷反射波而被捡漏。

超声波探伤在使用过程中还有这另一个特点，就是具有较高的可靠性，而这一特点需要一些高技术、高水平的探伤工作人员进行，只有这样才能在一定程度上提高探伤工作的灵敏性。再加上探伤工作的全部过程不能自动记录，就需要工作人员自行尽量，因此，在进行探伤工作时所记录的工作结果与射线探伤底片相比，其可靠性较低。另外，火力发电厂锅炉小径管超声波探伤工作在进行过程中，还存在着一定的技术难度，比如说曲率较大、探头与接触面的偶合工作较差、在小管径的两侧出现变形波等，如果小径管超声波工作在进行时探头没有设置好，就会导致焊缝工作很难顺利进行下去。小径管的焊缝工作主要分为面状缺陷和体积性缺陷，其中的体积性缺陷主要由小径管气孔、夹渣等内部的缺陷；而面状缺陷就是小径管出现裂纹、未融合等现象。小径管焊接接头的缺陷与内部、外部缺陷之间存在着很大的差距，外部缺陷主要体系在小径管在焊接过程中出现变形、尺寸不符合要求、未填满、烧穿等问题。

2 小径管超声波探伤的实际操作

在对小径管超声波探伤时，不可以使用一些电动工具进行打磨，如果稍有不慎就会导致小径管的表面出现破损现象。小径管油漆在使用过程中如果结合的较好，就不需要进行打磨，要是使用银粉就需要对小径管进行打磨。火力发电厂日常使用的油类需要将其视作为耦合剂，减少其声速，形成全新的油膜。在对小径管涂油时要用手来探伤其中油膜的厚度与杂波，如果小径管没有任何的异状就不需要再为其涂油。另外，在对小径管进行涂油时要选择一些纤维类型的油类作为耦合剂，比如说胶水、防腐剂等，只有这样才能保证探头在运行过程中具有较高的灵敏性。

在小径管进行焊接缝探伤工作时，需要选择一些大角的探头，并保证该探头的声速可以检查整个焊缝断面。当探头的角较大时，小径管的声速就可以快速传播，从而产生一定的声变行波，在一定程度上阻碍超声波的探伤工作进行。另外，在进行超声波探伤时需要对小径管的焊缝下部的厚度进行检查，保证小径管的焊接头以垂直的形状存在，如图1所示，保证其厚度在1/4时才能进行探伤工作。为了保证探伤工作可以顺利进行下去，就需要设置探头的距离。由于小径管在进行超声波探伤时，可以使用一次波和二次波的形式进行，可以有效的增加小径管在探伤工作时的灵敏度。

图1 小径管焊接头

2 小径管焊接缝的超声波波形分析

2.1 焊缝内部

在对小径管进行探伤工作时，反射波主要在一次波中体现出来，对此，相关工作人员就需要对其进行标记；在二次波探伤时所反射的出的位置就会在一次波和二次波之间。同时，小径管的会随着表面波和根部的变形波发生变化，所产生的声速会产生一定的反射波。因此，在工作人员进行探伤工作时，可以使用手进行涂油，并对小径管的焊接位置进行拍打。

2.2 焊缝根部缺陷

当小径管的反射波处于指定一次波位置时还需要将其进行标记，并在水平定位去安装探头，将小径管的错边与焊瘤位置区分出来，只有这样才能做好探伤工作。如果发现这两端出现异常现象就需对其进行全面监测，防止一些故障问题发生。在对小径管的根部缺陷进行探伤时，可以采用一些掏槽试块进行，并将所检测的结果进行对比，如果试块的内曲面以V形式出现，其反射波会就在6 0%左右，在此基础上添加一些3 6 d B作为小径管焊接根部的组成部分，只有这样才能将其根部未焊透等缺陷进行对比，并为其制定有效的解决对策。

2.3 干扰波

在小径管探伤时，其荧光屏会反射出小径管缺陷与假信号。如果探伤工作人员没能将这些假信号进行辨认就会导致判断失误，从而增加小径管的缺陷。探伤工作人员在工作时只需要对这些假信号进行仔细的判断，就能找出其中的问题所在。小径管的焊缝根部的完成时，一般反射波的强度较弱；如果焊缝根部未形成时，就需要对其的两侧进行检测，只有这样才能了解其中的反射信号，保证信号具有较高的真实性。在小径管超声波探伤时，其反射条根部就形成一定的缺陷，如果不能对这些缺陷进行判定就会导致探伤工作不能顺利进行下去。要想解决这一问题就需要对其进行判断：第一，从小径管的声程上比较，如果焊缝根部的反射波较大，就需要调整原有的探伤工作；第二，从小径管的水平位置上判定，如果焊缝根部与焊缝中心差距较大，那么根部的缺陷位置就应该在焊缝中心。

4 小径管超声波探伤时应注意的问题

在小径管超声波探伤工作时，一定要注意以下几点：（1）做好小径管的一次波和二次波位置判断工作，并观察波的位置和探头的位置，并用手蘸耦合剂对小径管焊缝处拍打，并结合水平位置来判断小径管是否存在问题；（2）对小径管焊缝位置进行1 5%～2 5%的射线检测工作来判断小径管出现缺陷问题的概率；（3）根据小径管的现状制定对应的超声波探伤方案，并按照指定要求进行；（4）提高探伤工作人员的综合素质与专业知识技能，只有这样才能保证探伤工作可以顺利进行下去。

5 结语

在小径管进行超声波探伤时要按照国家指定要求进行，只有这样才能保证探伤工作可以顺利进行下去。小径管的超声波探伤工作可以有效的解决小径管焊缝中的缺陷，并为其制定有效的解决对策。焊缝内部对于小径管的焊缝强度来说有着很重要的关系，因此需要加强对其的检测工作，找出其中的缺陷、不足，保证探伤工作可以顺利进行下去，保证探伤工作人员的健康安全。本文对小径管超声波探伤工作进行了简单的分析，文中还存在着一定的不足，希望有助于我国专业技术人员加强对小径管超声波探伤工作的研究。

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