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超聲波小徑管探傷論述(下)-水浸法
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2021-01-02

 

       對(duì)小徑管的水浸探傷是將水浸縱波探頭至于水中,利用縱波探頭傾斜入射到水/鋼界面,當(dāng)入射角αI≤α≤αII時(shí),可以實(shí)現(xiàn)鋼管內(nèi)純橫波檢測。

1、探頭的選擇

       小徑管水浸檢測,一般選用聚焦探頭。聚焦探頭分點(diǎn)聚焦和線聚焦。一般鋼管采用線聚焦探頭。對(duì)于薄壁管,為了提高檢測能力,也可以采用點(diǎn)聚焦探頭。探頭頻率一般在2.5-5MHz之間。聚焦探頭都是靠聲透鏡實(shí)現(xiàn)聚焦的功能的。聲透鏡的曲率半徑r應(yīng)該符合下面的條件:

超聲波小徑管探傷論述(下)-水浸法


式中C1—聲透鏡中縱波波速,m/s;

                              C2—水中波速,m/s;

F—水中焦距,mm

           對(duì)于有機(jī)玻璃聲透鏡,r = 0.46F

2、檢測參數(shù)的選擇

    (1)偏心距的選擇

偏心距是指探頭聲束軸線與管材中心軸線的水平距離,常用x來表示。入射角α隨偏心距的增大而增大,因此,控制x就可以控制入射角α。

對(duì)于水浸鋼管檢測,CL1=1480m/s,CL2=5900m/s,CS2=3230m/s,得到偏心距的選擇條件為:  0.251R≤x≤0.458r 

試中R-鋼管外半徑,r-鋼管內(nèi)半徑。偏心距在這個(gè)范圍內(nèi)均可實(shí)現(xiàn)管中純橫波探傷。若取平均值,則x=0.251R+0.458r/2

    (2)水層厚度的選擇

水浸檢測中,要求水層厚度H大于鋼管中全聲程的1/2。這是因?yàn)樗蠧L水=1480m/s,鋼中CS鋼=3230m/s,CL水/CS鋼≈1/2。當(dāng)水層厚度H大于鋼管中全聲程的1/2時(shí),水/鋼界面的第二次回波將會(huì)位于管子的缺陷回波F內(nèi)和F外之后,這樣有利于缺陷的判別。如下圖所示:

超聲波小徑管探傷論述(下)-水浸法


    (3)焦距的選擇

用水浸聚焦探頭檢測小徑管,應(yīng)使探頭的焦點(diǎn)落在與聲束軸線垂直的管心線上。

             焦距的選擇由以下公式得到:

超聲波小徑管探傷論述(下)-水浸法

式中:F-焦距   H-水層厚度   R-管子外半徑   x-偏心距

  見下圖2

超聲波小徑管探傷論述(下)-水浸法

 

 

3、掃查方式

        水浸時(shí)掃查方式為螺旋線,可采取前述的四種方式。無論哪種掃查方式,螺距都應(yīng)小于或等于探頭聲束有效寬度且應(yīng)有15%的覆蓋率。探頭與管材軸向移動(dòng)速度為:

                                             V=nxt(轉(zhuǎn)速x螺距)

實(shí)際檢測中因管子均有一定的不直度,因而造成偏心距、水層厚度的,從而影像檢測結(jié)果。

4、靈敏度設(shè)定和質(zhì)量評(píng)定

調(diào)整靈敏度所用試塊同接觸法。

設(shè)定靈敏度時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)水中試塊使內(nèi)外壁人工槽回波均達(dá)到50%波高,以此作為基準(zhǔn)靈敏度。掃查靈敏度在此基礎(chǔ)上提高6dB。

檢測中缺陷回波高于基準(zhǔn)靈敏度,應(yīng)判定為不合格。不合格產(chǎn)品允許在公差范圍內(nèi)進(jìn)行修磨,然后進(jìn)行復(fù)探。

在實(shí)際檢測中,小徑管的探傷一般采用水浸法進(jìn)行。這是因?yàn)樗絺菀讓?shí)現(xiàn)自動(dòng)化探傷,能大大提高工作效率。這是接觸法檢測所無法比擬的。





 

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