超大壁厚sawh鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波探傷裝置或方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超大壁厚SAWH鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]西氣東輸三線工程開始生產(chǎn)后，螺旋縫埋弧焊鋼管一直使用最大壁厚為18.4mm的大管徑管線，由于國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展，天然氣的用氣量也在逐年增加，現(xiàn)有的國內(nèi)幾條輸送管線已經(jīng)慢慢不能滿足工農(nóng)業(yè)及家庭使用的需求，勢必會需求更大壓力、更多條管道工程的制造使用，在輸送量增大的前提下，鋼管的管徑及壁厚也會隨之增大，這就意味著更大壁厚的螺旋埋弧焊管(SAWH)將面臨市場競爭的大批量采購，在2013年底，國家管道項目部便開始制定大壁厚鋼管的試制工作計劃，并在當(dāng)年末進行了螺旋焊埋弧焊鋼管試制壁厚為超過20_的大管徑SAWH鋼管，現(xiàn)在各大鋼管生產(chǎn)廠也都在進行試制大壁厚的鋼管，在這接下來的兩年中小批量試制也在陸續(xù)進行中，國家監(jiān)督檢測的所有試制及評價結(jié)束合格后，即將會面臨大批量的采購，國內(nèi)各大管線項目工程將開始大批量采購大壁厚的螺旋縫埋弧焊鋼管，國家工程開工在即，需求量巨大。
[0003]西氣東輸三線工程、中俄管線工程等國家一類大型重點工程的開工使用，對此進行了試制壁厚超過20_的大壁厚SAWH鋼管，以此用來代替使用在二類地區(qū)的直縫埋弧焊鋼管來進行重要管線的鋪設(shè)，由此降低鋼管采購成本，現(xiàn)在的國內(nèi)各大螺旋縫埋弧焊鋼管制造廠均已經(jīng)著手開始進行生產(chǎn)、檢驗各個方面的改造，以便適應(yīng)對此類規(guī)格鋼管的生產(chǎn)需求。
[0004]隨著現(xiàn)階段的石油管線輸送市場的需求，大壁厚的SAWH鋼管制造已在眼前，由于鋼管壁厚的不斷增加，針對現(xiàn)有的超聲波自動探傷設(shè)備并不具備完全覆蓋此類大壁厚鋼管的探傷能力，必須增加新的檢驗方式針對大壁厚鋼管檢驗的改造并滿足最終全部覆蓋焊接區(qū)域。
[0005]根據(jù)現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T9711-2011)、美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(APISpec5L)、石油內(nèi)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)檢測要求的內(nèi)容來看，所有針對超聲波檢測的鋼管標(biāo)準(zhǔn)試樣均采用焊縫區(qū)域制作豎通孔、縱向刻槽、橫向刻槽的方式來確定檢驗校驗的方式，探頭大部分采用的為橫波斜射法通過單面雙側(cè)的方式進行平行掃查，由于壁厚不斷加大，使用超聲波斜射聲束的方法造成在焊接區(qū)域的中部出現(xiàn)菱形的檢測盲區(qū)(見圖1-3，其中圖1中焊縫的中部為檢測盲區(qū))，對焊接鋼管的超聲檢測出現(xiàn)一定區(qū)域的盲區(qū)，由此可見，一種針對大壁厚鋼管的校驗方式到了必須進行研究試驗的階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超大壁厚SAWH鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法，所述方法能夠有效降低在焊縫中部區(qū)域出現(xiàn)缺陷發(fā)生漏檢的可能性，提高了鋼管焊縫檢測完整性，減低了焊縫漏檢的幾率，保證了鋼管出廠的合格率，從而提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種超大壁厚SAWH鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法，其特征在于包括如下步驟:
1)在焊縫的上側(cè)和下側(cè)各打一個Φ1.6mm孔，制造人工缺陷，孔深為鋼管壁厚的一半，上側(cè)豎孔和下側(cè)豎孔的位置錯開；
2)在所述焊縫左右兩側(cè)的鋼管外壁上各夾持一個超聲波檢測探頭，調(diào)整好探頭距離上側(cè)豎孔或下側(cè)豎孔的位置，微調(diào)探頭位置，通過超聲波探傷儀找到缺陷反射最高波；其中，一側(cè)探頭校驗上側(cè)豎孔，另一側(cè)探頭校驗下側(cè)豎孔，校驗上側(cè)豎孔的探頭采用一次半反射聲程進行校驗，該探頭距離上側(cè)豎孔的距離應(yīng)滿足:(探頭的K值X被測鋼管的壁厚)X1.5倍的反射聲程±10mm ;校驗下側(cè)豎孔的探頭采用兩次半反射聲程進行校驗，該探頭距離下側(cè)豎孔的距離應(yīng)滿足:(探頭的K值X被測鋼管的壁厚)X 2.5倍的反射聲程±10mm;
3)將超聲波探傷儀閘門的中部位置處于所述反射最高波處，調(diào)節(jié)超聲波探傷儀的增益器，將反射波達到閘門位置的100%，增益3dB-5dB，作為動態(tài)掃查靈敏度，動態(tài)掃描觀察人工缺陷是否能夠觸發(fā)報警界限，如果正常報警即標(biāo)定完畢，如果未能觸發(fā)報警上限，則重新調(diào)整探頭位置，直至報警為止，其中缺陷反射當(dāng)量為Φ1.6mm孔波高100%，基準(zhǔn)反射波高為超聲波探傷儀顯示屏幕的50%，即閘門報警高度為超聲波探傷儀顯示屏幕的50% ;
4)使用標(biāo)定后的超聲波探傷儀對鋼管的焊縫進行批量檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超聲波探傷儀顯示回波高度超過顯示屏50%觸發(fā)報警時，認定為不合格，對報警處焊縫進行復(fù)查處理，并標(biāo)記出不合格位置。
[0008]進一步的技術(shù)方案在于:所述探頭選用橫波探頭，頻率在2.5MHz-5MHz之間，K值在2-2.5之間。
[0009]進一步的技術(shù)方案在于:探頭距離上側(cè)豎孔或下側(cè)豎孔的距離測量方法如下:首先，測定出探頭的前沿距離，然后通過步驟2)中的計算公式計算出探頭距離上側(cè)豎孔或下側(cè)豎孔的理論距離，理論距離減去前沿距離得出上側(cè)豎孔或下側(cè)豎孔到達探頭的邊沿距離，最后使用尺子量出上述邊沿距離，對探頭進行定位。
[0010]進一步的技術(shù)方案在于:采用標(biāo)準(zhǔn)CSK-1A試塊對探頭入射角的前沿距離進行測定。
[0011]進一步的技術(shù)方案在于:所述SAWH鋼管的壁厚不小于20mm。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:通過所述方法對大壁厚SAWH鋼管進行自動超聲波檢測過程中，能夠有效降低在焊縫中部區(qū)域出現(xiàn)缺陷發(fā)生漏檢的可能性，提高了鋼管焊縫檢測完整性，減低了焊縫漏檢的幾率，保證了鋼管出廠的合格率，從而提高了產(chǎn)品的質(zhì)量及運行的安全系數(shù)。
【附圖說明】
[0013]圖1-3是現(xiàn)有技術(shù)的探傷原理示意圖；
圖4是本發(fā)明的流程圖；
圖5-7是本發(fā)明的探傷原理示意圖；
其中:1、焊縫2、鋼管3、上側(cè)豎孔4、下側(cè)豎孔5、探頭6、檢測盲區(qū)。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0016]總體的，本發(fā)明公開了一種超大壁厚SAWH鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法，所述方法包括如下步驟:
1)在焊縫I的上側(cè)和下側(cè)各打一個φ1.6_孔，制造人工缺陷，孔深為鋼管2壁厚的一半，上側(cè)豎孔3和下側(cè)豎孔4的位置錯開，如圖5-6所示；
2)在所述焊縫I左右兩側(cè)的鋼管2外壁上各夾持一個超聲波檢測探頭5，調(diào)整好探頭距離上側(cè)豎孔3或下側(cè)豎孔4的位置，微調(diào)探頭位置，通過超聲波探傷儀找到缺陷反射最高波；其中，一側(cè)探頭校驗上側(cè)豎孔3，另一側(cè)探頭校驗下側(cè)豎孔4，校驗上側(cè)豎孔3的探頭采用一次半反射聲程進行校驗(如圖5所示)，該探頭距離上側(cè)豎孔3的距離應(yīng)滿足:(探頭的K值X被測鋼管的壁厚)X1.5倍的反射聲程±10mm ;校驗下側(cè)豎孔4的探頭采用兩次半反射聲程進行校驗(如圖6所示)，該探頭距離下側(cè)豎孔4的距離應(yīng)滿足:(探頭的K值X被測鋼管的壁厚)X 2.5倍的反射聲程±10mm ;
探頭距離上側(cè)豎孔或下側(cè)豎孔的距離實際測量方法如下:首先，測定出探頭的前沿距離，然后通過步驟2)中的計算公式計算出探頭距離上側(cè)豎孔或下側(cè)豎孔的理論距離，理論距離減去前沿距離得出上側(cè)豎孔或下側(cè)豎孔到達探頭的邊沿距離，最后使用尺子量出上述邊沿距離，對探頭進行定位。
[0017]3)將超聲波探傷儀閘門的中部位置處于所述反射最高波處，調(diào)節(jié)超聲波探傷儀的增益器，將反射波達到閘門位置的100%，增益3dB-5dB