管道环焊缝相控阵超声检测和射线检测的对比实验分析.pdfVIP

2022 年第1 期 特 种 设 备 安 全 技 术 ·57 · 管道环焊缝相控阵超声检测和射线检测的对比实验分析 贾　潇　王景人　寇　威 摘　要　本文拟采用相控阵超声检测方法代替常规射线检测，用模拟管件对射线检测底片与相控阵超声检测图谱 进行结果验证。从缺陷定位，大小，安全风险等方面进行对比分析。 关键词　相控阵超声检测　射线检测　结果比对　安全环保 0　前　言 在某项目施工过程中，主管廊架最高处有8 层，约 30 米高，设计要求进行射线检测。现场实际操作时发 现高空管廊夜间进行射线检测，安全风险极大。我们计 图1　HS PA20-P 相控阵设备 划对原本射线检测的管道使用安全环保的相控阵超声检 测方法代替，并进行试验验证。在满足施工进度的同时， 3　使用模拟管件进行现场试验 提高工作效率，减低安全风险。 此次相控阵超声检测使用探头型号为：7.5L16- 1　相控阵超声的探伤原理 0.5P 自聚焦相控阵探头，楔块型号为8R （35 ）60S3-I- AOD-159 ，并配套小径管专用链式扫查架，进行管道 相控阵超声系统由超声阵列换能器和相应的电子控 对接焊缝单面双侧扇形扫查；经过相控阵仿真软件计 制系统组成。超声阵列换能器由许多小的压电晶片（阵 算模拟探头距焊缝中心的水平距离为9mm ，起始角度 元）按照一定形状排列而成的，其内部的各阵元可以独 37°，终止角度72°，角度步进1°，扫查速度不大于 立进行超声发射或接收。在相控阵超声发射状态下，阵 50mm/s ；对4 个已知人工缺陷的模拟管件进行相控阵 列换能器中各个阵元按照一定延时规律顺序激发，产生 超声检测和射线检测，得到对比实验结果如下： 的超声发射子波束在空间合成，形成聚焦点和指向性。 检测对象1：（SJ-12# ）Ф159*8mm 焊接对接接头， 改变各阵元激发的延时规律，可以改变焦点位置和波束 已知模拟试件人工缺陷长度27mm 。 指向，形成在一定空间范围内的扫描聚焦。 检测结果：相控阵超声检测缺陷长度28.2mm ，缺 2　相控阵超声设备型号 陷深度5.8mm ；射线检测缺陷长度25mm （见表1 ）。 表1　检测对象 1 对比表 此次使用的相控阵超声设备型号武汉中科生产的 检测方式 相控阵检测图谱/ 射线底片 检测结果 HS PA20-P （见图1 ），设备参数如下：脉冲前沿：15 ns ；脉冲宽度：50 ns-1000ns 连续可调；阻抗匹配； 缺陷长度 25 Ω/500 Ω；检测范围：5mm——15000mm 钢纵波；采 相控阵 =28.2m 检测 缺陷深度 样频率/ 位数：125