浅议计算机超声检测装置在管道焊缝缺陷检测中的应用.doc

　　浅议计算机超声检测装置在管道焊缝缺陷检测中的应用 计算机超声检测装置在管道焊缝缺陷检测中的应用论文导读：本论文是一篇关于计算机超声检测装置在管道焊缝缺陷检测中的应用的优秀论文范文,对正在写有关于缺陷论文的写有一定的参考和指导作用, 摘要：本文主要介绍了超声检测缺陷定量的基本原理以及管道焊缝超声检测的主要历程，并对各历程存在的优缺点作了简单介绍。其对进一步完善我国油气管道焊缝超声检测评价技术、验收标准和检测设备具有一定的推动作用，从而使管道焊缝缺陷超声检测的准确性不断提高，使管道更加安全可靠及长期稳定地运转，以便减少因焊缝缺陷而引起的重大事故。 　　关键词：管道 焊缝 超声检测 缺陷 定量 　　0 引言 　　管道是油气输送的主要工具，其焊接工作量大，基本全线焊接量的80%都依靠组合焊（手工电弧焊+半自动焊）施工，从而使得焊缝质量更为关键[1]。对于野外现场组焊的管道，其焊缝大多采用超声波策略检测。超声波是指频率在20kHz以上的声波。用于超声检测的声波频率范围为计算机超声检测装置在管道焊缝缺陷检测中的应用由.zbjy.收集,如需论文可联系我们.0.4～25MHz。在超声探伤中，脉冲反射法使用最多。其中，斜射的横波探伤由于容易发现垂直于探测面或倾斜较大的缺陷而主要用于焊缝探伤[2]。采用超声斜射法检测内部缺陷，其有效探测深度可达400mm。在焊缝缺陷超声检测中，一般需要确定的缺陷有点状缺陷、条渣、未焊透、未融合、裂纹等。这些缺陷会减小结构承载横截面的有效面积，同时会在缺陷周边区域产生应力集中而降低焊件结构的强度，从而对其使用性能及寿命产生不利影响。而焊缝缺陷超声检测主要有两个任务：一是判断焊缝有无缺陷；二是当判断有缺陷后，就要对其进行评定，而评定的关键内容之一就是对缺陷的定量。通过对缺陷定量，进而评价该焊缝有无实用价值及修复的可能性。因此，应定期对有焊缝的管道进行全面的缺陷检测并加以分析，以便进行安全评估，从而保证管道安全经济地运转。 　　1 超声检测缺陷定量的基本原理 　　管道焊缝中的实际缺陷是多种多样的，而且超声波的波长又较小，因此，要确定其真值大小是非常困难的，甚至是不可能的。目前主要是利用来自缺陷的反射波高、沿试件表面测出的缺陷延伸范围以及存在缺陷时底面回波的变化等信息，对缺陷的尺寸进行评定。评定的策略包括回波高度法、当量评定法和长度测量法。当缺陷尺寸小于声束截面时，可用缺陷回波幅度当量直接表示缺陷的大小；当缺陷尺寸大于声束截面时，则需用缺陷指示长度测定策略确定缺陷的延伸长度。当把高频超声波入射到被检测物中时，如果遇到缺陷（界面），则一部分入射超声波被反射，并利用探头接收反射信号，从而可不损坏工件而检测出缺陷的大小（尺寸）和位置。当采用当量法时，实际缺陷与人工规则缺陷比较的具体策略是这样的：在灵敏度、耦合损失、材质衰减等检测条件相同时，工件某一声程上的实际缺陷的回波声压或高度，与试块同声程上规则的人工缺陷的回波声压或高度相等时，则认为该试块上人工缺陷的尺寸或面积就相当于工件中实际缺陷的尺寸或面积，这就是缺陷定量中的“当量法”[3]。 　　对于长输管线，当管道焊缝为点状缺陷时，一般采用当量法来确定其大小；当缺陷为线状缺陷时，一般根据波形情况采用端点衍射法、6dB法或端点6dB法测高；当缺陷为体积型缺陷时，可采用6dB法或端点6dB法测量长度和断面尺寸；当缺陷为平面缺陷时，也可采用同样的策略测长、测高；对于最大回波高度可用距离-波幅曲线进行评定[4]。 　　2 超声检测管道焊缝缺陷的历程 　　利用超声定量检测的策略对管道焊缝缺陷进行检测，主要经历了三个阶段，与此相对应的也有三种相应的检测技术。 　　第一阶段：20世纪90年代初以前，对管道焊缝缺陷进行检测主要使用传统的A型显示脉冲反射超声波探伤仪，通过示波屏显示回波，模拟信号为当时的采集处理信号[5]。根据示波屏上反射信号的有无、反射信号和入射信号的时间间隔、反射信号的高度，确定反射面的有无、其所在位置及相对大小。图1即为A型脉冲反射式超声检测仪的基本电路框图。 　　在扫描电路和发射电路中，同时加入了同步电路产生的触发脉冲，在触发的作用下，扫描电路开始工作，在示波管水平偏转板加入了产生的扫描电压，使电子束发生偏转，同时在荧光屏上产生一条扫描线。同时，发射产生调频窄脉冲，加至探头，激励压电晶片振动，在工件中产生超声波，同时在工件中传播，超声波遇到缺陷或底面反射，返回探头时，重新被压电晶片转换为电信号，经接收电路处理后，加至示波管垂直偏转板上，使电子束发生垂直偏转，在相应位置上产生缺陷波和底波。由于仪器水平扫描线的长短与扫描电压有关，而扫描电压与时间成正比，因此反射波的位置能反映声波传播的时间。又由于反射波幅度的高低与接收的电讯号大小有关，电讯号的大小取决于接收的反射声能多少，