馮毅鵬

摘 要 伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，管道焊縫檢驗(yàn)技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，其中超聲波作為第三次科技革命的成果被引用到管道焊縫技術(shù)的檢驗(yàn)中來(lái)。超聲波檢驗(yàn)與老舊的檢驗(yàn)方法相比有著靈敏度高、工作速度快、設(shè)施消耗及檢測(cè)支出少的特性，作為優(yōu)秀的檢驗(yàn)手段，超聲波檢測(cè)技術(shù)已開(kāi)始在各個(gè)工業(yè)檢測(cè)部門中普及，在傳統(tǒng)射線檢驗(yàn)技術(shù)下，管道焊縫需要被超高的溫度和極強(qiáng)的力量壓迫，并且其制作材料基本上是使用高低鋁合金，所以就導(dǎo)致管道焊縫極易出現(xiàn)縫隙。因?yàn)槭苌渚€刺穿厚重度數(shù)的阻礙，假如把射線作為檢驗(yàn)管道焊縫的工具，就會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的安全問(wèn)題。從而導(dǎo)致管道焊縫缺口處理結(jié)束后，炸裂的紋路沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)而出現(xiàn)事故，這時(shí)超聲波檢驗(yàn)技術(shù)的優(yōu)越性就凸顯出來(lái)了

關(guān)鍵詞 管道焊縫;超聲波檢驗(yàn);問(wèn)題;探討

當(dāng)前情況下，管道運(yùn)輸成為液體運(yùn)輸?shù)闹饕溃鋬?yōu)點(diǎn)是可以運(yùn)輸?shù)呢浳锒?，消耗的資金少。但液體輸送管道建造的環(huán)境極為惡劣、輸送貨物經(jīng)過(guò)的里程非常遙遠(yuǎn)、對(duì)管道材料的耐用度要求較高，并且需要繁重的電工焊接技術(shù)焊接，但因?yàn)槠涔こ虩┈?、工程時(shí)間長(zhǎng)等特性所以工作進(jìn)程并沒(méi)有安全保障。從而其管道焊縫檢測(cè)需要當(dāng)下先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)超聲波來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)量。因?yàn)槌暡z驗(yàn)功能不被管道材料所局限，所以可以在各種材料的管道焊縫檢驗(yàn)中所使用。為保障液體輸送管道能夠穩(wěn)定使用，就需要有效把控管道焊縫檢驗(yàn)測(cè)量技術(shù)高質(zhì)量。本文從管道焊縫超聲波檢驗(yàn)測(cè)量探討作為切入點(diǎn)，對(duì)管道焊縫超聲波檢驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究，希望可以給相關(guān)單位提供依據(jù)。

1管道焊縫檢驗(yàn)測(cè)量缺口原因研究

1.1 分析管道焊縫材質(zhì)特性

被超聲波檢測(cè)的管道組成材料為11CrMo抗熱鋼材，歸屬于鋁合金鋼材范圍內(nèi)。其方向需要向淬硬類型偏頗，比較容易發(fā)生焊接炸裂現(xiàn)象，所以在焊接作業(yè)開(kāi)始的時(shí)候必須先對(duì)其進(jìn)行緩慢加熱，在焊接完成后對(duì)其做熱量抬高修復(fù)。這樣一來(lái)管道焊縫就會(huì)和超聲波檢驗(yàn)得到合適的重合，使其金屬用料不再需要那么多從而減少開(kāi)支，得到更大的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1.2 管道焊縫缺陷

和大部分常態(tài)化設(shè)備道焊縫對(duì)接技術(shù)比較，管道焊縫有著以下特性：①管道焊縫所采用的焊接技術(shù)材料是用單一面焊成兩面形狀的技術(shù)工藝，其產(chǎn)生的接頭是弧型，超聲波檢驗(yàn)的范圍是弧形焊縫的全部橫切面。探頭接口處所對(duì)接的面是余切弧面。橫切面接口與余切弧接口僅僅是線型接觸，沒(méi)有完善的耦合效果。②因?yàn)楣艿篮缚p內(nèi)里也是較為凸的接觸面，因?yàn)槌暡ǖ臄U(kuò)大散布，超聲波頻率在凸面發(fā)生四處折射，這種折射隨著一次又一次超聲波頻率的擴(kuò)大而擴(kuò)大，從而導(dǎo)致折射壓力降低，而無(wú)法準(zhǔn)確檢驗(yàn)出管道焊縫中的缺口。③在超聲波檢測(cè)里程中，假如接口隨著管道焊縫驅(qū)動(dòng)而變化，就導(dǎo)致耦合效果出現(xiàn)問(wèn)題。

所以，管道焊縫的UT較一般設(shè)備焊縫的UT更為艱巨。實(shí)地考察出現(xiàn)的狀況是無(wú)法通過(guò)人的眼睛來(lái)觀察出管道焊縫底部是否出現(xiàn)的問(wèn)題，假如沒(méi)有成為合適的形狀，就會(huì)有較為強(qiáng)烈的折射信息，需要辨別這種折射信息是缺口信息還是變形信息。這樣一來(lái)管道焊縫所需要的超聲波檢測(cè)接頭只能選擇傾斜方向的接口觸頭。斜接口觸頭的有效數(shù)據(jù)有：斜接口頻率f，晶片尺寸及K值。這些數(shù)據(jù)的大小都關(guān)乎近場(chǎng)區(qū)的范圍是否可行。由于管道焊縫范圍內(nèi)最值的出現(xiàn)，超聲波形都可以規(guī)劃在此控制范圍內(nèi)。

2超聲波檢測(cè)與分析

2.1 超聲波檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)

超聲波檢驗(yàn)材料主要是包括探頭接口、記錄接口和電源接口等成分，運(yùn)用萬(wàn)向接口將各個(gè)接口進(jìn)行合并。探頭接口在使用弧形陣列分布時(shí)，其主要分布情況如下，包括探頭信息處理系列和慣性導(dǎo)出鏈條化;記錄環(huán)的作用是可以儲(chǔ)存超聲波信息散射、慣性導(dǎo)出信息散射和里程信息散射;電源接口環(huán)節(jié)大部分對(duì)探頭、慣性導(dǎo)出設(shè)施供給電力資源。經(jīng)過(guò)管道內(nèi)部設(shè)施的高低壓差來(lái)驅(qū)使該檢驗(yàn)設(shè)施沿著管道焊縫隨意走動(dòng)，在運(yùn)行里程里，對(duì)管道焊縫內(nèi)里腐蝕情況進(jìn)行綜合檢查，并且加上管道內(nèi)部的腐蝕情況，根據(jù)探頭接口的弧形分布實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)部的完全檢查測(cè)量。為保障高于十分之一的聲束覆蓋，組合陣采用4列80路傳輸感應(yīng)機(jī)器，從而來(lái)完成管道焊縫超聲波檢驗(yàn)[2]。

3超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)探討

3.1 超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)

對(duì)超聲波檢測(cè)方式和另外幾種沒(méi)有損害的檢驗(yàn)方式來(lái)做比較，超聲波檢驗(yàn)方式有很多比較優(yōu)越的特點(diǎn)可以不受管道組建材料的影響來(lái)對(duì)任意型號(hào)的管道焊縫進(jìn)行檢查測(cè)驗(yàn)，對(duì)管道焊縫的檢驗(yàn)力度比較強(qiáng)，檢驗(yàn)測(cè)量所需要的資金少，檢驗(yàn)測(cè)量所用的時(shí)間短。超聲波檢驗(yàn)所需要的設(shè)施比較易挪動(dòng)，又綠色環(huán)保。在實(shí)際使用的時(shí)候非常的便利，能快速的發(fā)現(xiàn)缺口所處的位置，有著極強(qiáng)的檢驗(yàn)測(cè)試能力。在科技還未全面發(fā)展的時(shí)候管道焊縫檢驗(yàn)經(jīng)常使用射線頻率來(lái)測(cè)量存在特別多的缺陷，隨著研究人員的不斷探索，超聲波檢測(cè)管道焊縫技術(shù)得到了發(fā)展和普及，其快捷便利，不間斷記錄狀況的優(yōu)點(diǎn)，取代了了老舊的射線檢測(cè)系統(tǒng)。與此同時(shí)也增加了信息的分解與處置。檢驗(yàn)測(cè)量的工具也發(fā)展得輕便利于搬運(yùn)。所以超聲波檢驗(yàn)測(cè)量也被廣泛應(yīng)用到管道焊縫檢驗(yàn)中來(lái)。

3.2 管道焊縫超聲波檢驗(yàn)對(duì)策分析

管道焊縫超聲波檢驗(yàn)測(cè)量過(guò)程需要對(duì)超聲波測(cè)出的聲波形狀做更深的分析和比較，管道根部如果出現(xiàn)與平常不一樣的情況其波形特性是呈現(xiàn)連續(xù)不斷曲線的，觀察者可以通過(guò)這些連續(xù)型波形來(lái)判斷管道焊縫出現(xiàn)的缺點(diǎn)從而進(jìn)行處理。如何完善管道焊縫超聲波檢驗(yàn)技術(shù)的推進(jìn)，需要選擇合適的超聲波檢驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的探頭接口，并且在k值的處理研究上的盡力做到完整，對(duì)超聲波儀器的安裝地也提前勘探和測(cè)驗(yàn)以保證其能夠與管道焊縫所處地點(diǎn)相結(jié)合，縮短聲波探測(cè)距離，從而使專業(yè)人員在探測(cè)聲波波形的時(shí)候更確切的給出問(wèn)題所在位置，為處理缺陷打下基礎(chǔ)，從而保證液體輸送管道技術(shù)的蓬勃發(fā)展[3]。

4結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合本文情況分析，為了保證管道焊縫狀態(tài)的安全性，維持液體管道運(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)性能，增強(qiáng)管道焊縫辨別的精細(xì)準(zhǔn)確率與有效率，將超聲波檢驗(yàn)測(cè)量技術(shù)運(yùn)用到管道焊縫檢驗(yàn)中就顯特別重要，不但保證了液體管道傳送資源的安全性還避免了資源流失，為管道焊縫平穩(wěn)運(yùn)行打下良好根基。

參考文獻(xiàn)

[1] 張斌，錢成文，王玉梅，等.國(guó)內(nèi)外高鋼級(jí)管線鋼的發(fā)展及應(yīng)用[J].石油工程建設(shè)，2012，38（1）：1-4.

[2] 劉志毅.X80管線鋼環(huán)焊縫焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬[D].天津：天津大學(xué)，2008.

[3] 韓紅芹.超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2011.