电站锅炉小径管超声波检测技术
内容摘要小径管是电站锅炉广泛应用的一种材料,其焊接质量关系到锅炉的安全运行。对其焊接质量的内部检验主要依赖于无损检测技术。本文分析了小径管超声波检测的困难,分析了解决这些困难的方法,制订了有针对性的检测工艺,较好地满足了检验要求。一、引言
小径管是指壁厚4~14mm,外径32~89mm的管子。小径管在锅炉和压力容器制造安装过程中应用较广,承受较高的压力。特别是火力发电厂的水冷壁管、过热器管、再热器管等大都属于小径管。
小径管其对接接头的无损检测,常用的方法为射线检测和超声波检测。射线检测时,采用双壁双投影椭圆成像。此时为了提高透照的宽容度,往往采用较高的射线能量。因此,这种情况下,缺陷的检出率是很低的,特别是危害严重的裂纹常常发生漏检。此外,很多小径管在安装过程中,管子密集排列,处于困难位置,给射线探伤带来很大的难度。而采用超声波检测,不仅检测速度快,检测成本低,而且由于超声波检测固有的特点,对面积型缺陷(裂纹、未熔合)等敏感,检测灵敏度高,检测的安全可靠性大大提高。但是由于小径管其管壁曲率大,声波耦合困难,其反射面声能损失较大,壁厚薄,探头的前沿长度对检验的影响大,因而,对小径管对接接头中的危害性缺陷较难判定,影响了超声波在小径管检测中的应用。二、小径管超声波探伤的困难
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f(一)、壁厚和焊缝宽度影响小径管管壁薄,焊缝宽,如用普通斜探头探伤,因前沿距离长,
用一次波探伤时,主声束扫查不到小径管焊缝根部,如改用三次波探伤,则因探头发射的声束宽,声束扩散,加之小径管曲率大的影响,造成声束严重散射,使得回波游动范围大,反射回波杂乱,给缺陷的判定和定位带来很大的困难,影响到探测的可靠性。(二)、曲率半径影响
小径管曲率半径小,普通探头探测接触面小,曲面耦合损失大;超声横波在小径管内表面反射,发散严重,探伤灵敏度低;小径管壁薄,超声横波声程短,容易在近场区内检测,对缺陷判定带来很多困难。
综上所述,用常规超声波探伤方法对小径管焊缝的检验存在很大的困难,必须采用专用的探伤工艺,探头和仪器。三、超声波探伤条件的选择(一)、探伤仪器
小径管曲率半径小,壁薄,超声波探伤时杂波较多,为了便于判伤,要求探伤仪器的主要性能指标除应满足ZBY23084标准规定的各项要求外,还应具有较高的分辨力和较窄的始脉冲宽度,最好使用数字式超声波探伤仪。(二)、探头1、斜锲
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