钢管无损检测技术的新应用和探讨.doc

钢管无损检测技术的应用和探讨 摘要：本文介绍了无损检测技术在钢管厂的应用情况，针对现场一些问题，包括检测标准，检测设备的调整，对比试样的制作等进行分析和探讨。 关键词：检测标准；设备调整；对比试样 根据生产方式的差异，钢管分为无缝钢管和焊接钢管。宝钢股份宝钢分公司钢管厂目前有无缝钢管厂、ERW焊管厂、UOE焊管厂，生产的产品有锅炉管、油井管、管线管等，这些产品需要进行无损检测。其中，高压锅炉管进行涡流、超声波检测；油井管进行超声波、漏磁、涡流检测，管端进行磁粉检测；管线管进行涡流和超声波检测；ERW焊管进行板材超声波检测、在线超声波检测、离线焊缝检测、管端超声波检测、超声波管体检测；UOE焊管进行超声波检测和射线检测。在钢管厂应用的几种检测方法中，超声波检测是最重要的一种，本文着重介绍超声波检测中遇到的一些问题，包括检测??准，检测设备的调整，对比试样的制作等进行分析和探讨。 1. 检测标准 钢管厂的产品有输送管、结构管、高压锅炉管、低中压锅炉管、管线管、油井管、钻杆。高压锅炉管产品执行ASME标准的，要求按照ASTM E213超声波检测；执行GB5310标准的，要求按照GB/T 5777超声波检测。管线管产品执行API SPEC 5L标准的，要求按照ASTM E213超声波检测；管线管产品执行ISO 3183-3标准的，要求按照ISO 9303超声波检测纵向缺陷，按照ISO 9305超声波检测横向缺陷，按照ISO 10543超声波检测厚度，按照ISO 10124超声波检测分层缺欠，按照ISO 11496超声波检测管端分层缺欠。 在以上标准中，ISO 9303和ISO 9305的主要内容在GB/T 5777中可以找到。 钢管厂接触较少的标准是ISO 10543和ISO 10124。 ISO 10543标准适用于检测外径大于和等于25.4毫米，最小壁厚2.6毫米的钢管。标准说明：测厚时，不要求管子表面100%扫查，除非产品标准有要求或用户和制造商协商；使用相同的超声波探头可以按照ISO 10124检测分层缺欠。检测时，扫查螺距不应大于150毫米。自动检测系统应能区分合格和可疑管子，并有自动报警和标记系统。使用相同规格的钢管加工对比试样，壁厚公差±0.05毫米或±0.2%之间取大者。设备对壁厚的检测精度±0.1毫米或±2%之间取大者。用对比试样校验设备的间隔时间应小于4小时。检测时没有报警的管子为合格品。报警管子为可疑品，应进行标记或再次检测，还可以将报警超标部分切除。 ISO 10124标准适用于检测外径大于30毫米的钢管。最小壁厚没有规定，但是小于5毫米壁厚的钢管检测和确定分层尺寸会有困难。使用超声脉冲反射法检测分层缺欠，超声波束垂直钢管表面，探头最大长度30毫米，最低频率2MHz。对比试样采用平底孔、正方形、矩形刻槽校验设备，尺寸为周向宽度或直径6毫米，深度为壁厚的1/4到1/2，最大10毫米。用对比试样校验设备的间隔时间应小于4小时，或检测10支钢管后，取时间长者。检测时没有报警的管子为合格品。报警管子为可疑品，可再次检测，采用手动、半自动、自动扫查确定分层的范围，还可以将可疑部分切除。国家标准GB/T 20490—2006修改采用ISO 10124标准。 2. 检测设备 无缝钢管厂有五套超声波自动检测设备，其中四套为探头旋转式检测系统，能够检测钢管纵向缺陷、横向缺陷、分层缺欠、钢管壁厚，一套为钢管旋转式检测系统，主要检测钻杆焊缝的横向缺陷。 探头旋转式检测系统中，两套为德国KRAUTKRAMER公司制造的ROT180检测设备。采用探头旋转，钢管直线前进的检测方式，纵波检测钢管壁厚和分层缺欠，横波检测纵向缺陷、横向缺陷。每台ROT180检测设备有18只探头，装在四个插件中，四个插件在旋转体的一个截面上，互相呈90度布置。每个插件安装两只检测纵向缺陷的探头，两只探头发射的声束从管子圆周上相反方向入射到钢管内部，每个插件上有两只检测横向缺陷的探头，两只探头发射的声束沿管子轴线上相反方向入射到钢管内部，测厚探头有两只，分别装在呈180度布置的两个插件上，另两个插件则没有测厚探头。钢管横向检测示意图见图3，钢管纵向检测示意图见图4，钢管测厚检测示意图见图5。 对比试样的制作 按照检测标准的要求，在对比试样钢管上加工纵向、横向缺陷、分层、测厚基准。 纵向缺陷为平行于管轴的槽，机械加工。横向缺陷为垂直于管轴的槽，电蚀加工。分层缺欠为平行于管轴的槽，机械加工。测厚基准为管周向的圆环，机械加工。 钢管横向缺陷和分层缺欠的示意图分别见图6、图7。 在钢管自动超声波检测过程中，采用的是当量比较的方法，即把缺陷回波的幅度与标准人工伤的回波幅度比较的方法来判定缺陷。如果钢管缺陷回波幅度