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        不銹鋼常識
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        大口徑不銹鋼焊管無損檢測方法及技術應用

        來源:至德鋼業 日期:2021-06-26 08:16:39 人氣:29

        本文主要介紹了大口徑不銹鋼焊管常用的三種探傷手段。分析了三種探傷的優缺點:超聲波探傷具有檢測穿透力強、缺陷定位、定量準確、成本低、探傷速度快等特點,但對缺陷的定性不直觀,有些需要通過經驗來進行來評定,不利于對檢測結果的保存;X射線探傷技術具有測量結果可以直觀顯示和長期保存、最適合檢測體積性缺陷,但是,檢測成本高、并對面積性缺陷受方向性的限制,由于射線探傷存在輻射,工作時必須考慮安全防護;磁粉檢測對表面缺陷具有靈敏度高,能很好地分辨出鋼管內外表面及近表面缺陷,相對于其他表面探傷方法成本低、速度快。

        在大口徑不銹鋼焊管制造和使用過程中,為了保證大口徑不銹鋼焊管質量,無損檢測是重要的質量檢測手段,也是質量管理體系的一個重要支持過程。大口徑不銹鋼焊管常用的無損檢測手段有:大口徑不銹鋼焊管原材料鋼板和焊縫的在線超聲波檢測、焊縫射線檢測、管端射線拍片以及管端磁粉檢測。本文將通過對大口徑直縫雙面埋弧焊鋼管檢測標準API SPEC 5L(第46版)《管線鋼管規范》,結合大口徑不銹鋼焊管生產經驗以及大口徑不銹鋼焊管常用的無損檢測原理與技術,并對其優缺點進行分析比較。

        1?鋼板超聲波檢測控制

        鋼板超聲波檢測可有效地檢測出鋼板內在分層、夾雜物等缺陷,從而確保大口徑不銹鋼焊管原材料質量,也是大口徑不銹鋼焊管在成材之前的首道檢測工序之一。根據API SPEC 5L(第46版)標準,要求對天然氣輸送管道用焊接鋼管進行鋼板或管體超聲波檢測。

        1.1鋼板超聲波檢測設備要求

        采用的超聲波頻率要高于20kHz。不同頻率和波形的超聲波,從材料返回的波形是不同的。超聲波檢測時檢測探頭必須與被測工件接觸,并且在探頭和被測工件之間要有一種能使超聲波進入工件里面的傳輸介質,在鋼板的超聲波探傷中,一般用水作為這種傳輸介質,即所謂“耦合水”。探頭探傷參數的設置:在探傷時,將儀器和探頭調試到最佳位置,在試塊上的人工缺陷回波最強且雜波波高不超過20%的波幅。

        1.2鋼板超聲波檢測敏度要求

        對于鋼板分層檢測,CDP-S-NGP-PL-013標準要求采用對比試塊人工缺陷尺寸為:平底孔直徑?60+0.35mm,平底孔深度包括t/2、t/43t/4;條形刻槽寬度:60+0.35mm mm,深度包括t/2、t/43t/4。通過靜態校準檢測儀器,以人工缺陷產生的信號回波100%幅度作為設定設備的報警閘門。

        1.3鋼板超聲波檢測的應用

        鋼板超聲波檢測主要是針對鋼板內部的分層、夾雜物等缺陷的檢測。

        2?鋼管焊縫超聲波檢測

        2.1焊縫超聲波檢測設備要求

        鋼管焊縫超聲檢測設備探頭布置如圖1(探頭固定導向系統),該探頭固定導向系統從左到右由縱傷、橫傷、分層、串列來排列。超聲波檢測系統目的是檢測直縫埋弧鋼管焊縫和焊縫兩側25mm的母材。E11554L/2Q/4D/8TL型系統與配備7組探頭架,其中,兩套縱向檢測系統(4個探頭)獨立檢測焊縫區以及焊縫熱影響區域的內部和外部的縱向缺陷;一套橫向檢測系統(2個探頭)檢測焊縫和熱影響區域內部和外部的橫向缺陷;兩套測厚檢測系統(4個探頭)通過噴水耦合檢測焊縫兩側30mm范圍內的母材分層缺陷;兩套串聯檢測系統(8個探頭)主要檢測焊縫中部未焊透缺陷,每組探頭距離可根據鋼管的壁厚以及管徑進行反射角調整。

        2.2焊縫超聲波探傷標準要求

        超聲波自動檢測是對直縫埋弧焊鋼管的焊縫、熱影響區以及焊縫兩側30mm的焊接和母材缺陷檢測,鋼管管端檢測盲區可以通過探傷系統設置,一般將鋼管管端檢測盲區小于150mm,鋼管超聲波自動檢測對比樣管應具有6個縱向N5刻槽和2個橫向N5刻槽。如圖2鋼管超聲波對比樣管示意圖。

        2.3焊縫超聲波檢測的應用

        鋼管焊縫超聲波檢測主要是針對鋼管在焊接過程中產生的面積性缺陷,例如,夾渣、氣孔、裂紋、未焊透等缺陷的檢測。

        3?鋼管焊縫X射線檢測

        目前,鋼管焊縫射線檢測技術大致可以分為:X射線膠片成像和數字成像等。

        3.1 X射線檢測設備要求

        大口徑不銹鋼焊管焊縫射線檢測是X射線直接透過焊縫材料,在射線檢驗膠片上或者數字成像介質上產生適合的影像。射線底片的黑度不低于2.0(焊縫黑度不低于1.5);X射線使用ISO規定的象質計,象質計選用與透照厚度相對應,X射線拍片靈敏度優于2%,工業電視動態靈敏度優于4%。

        3.2 X射線檢測技術要求

        1)評片室應整潔、安靜、溫度適宜,光線應暗且柔和。

        2)檢測環境要保持一定的溫度和濕度。

        3)為了保證底片質量,要嚴格按照要求保證顯影和定影工作質量以及膠片的質量和有效期。

        4)暗室安全照射要定期進行確定。

        3.3 X射線檢測的應用

        大口徑不銹鋼焊管焊縫X射線檢測主要是針對大口徑不銹鋼焊管在焊接過程中產生的體積性缺陷,例如,未熔合、夾珠、氣孔、裂紋、未焊透、夾鎢等缺陷。

        4?鋼管管端磁粉探傷

        管端磁粉檢測是指鋼管金屬材料被磁化后,使鋼管內外表面和近表面的材質不一致而在鋼管表面形成的漏磁場,通過漏磁場顯示磁痕通過外觀發現缺陷的無損檢測技術。鋼管磁粉檢測利用便攜式電磁軛磁粉探傷儀主要檢測管端焊縫、母材、坡口面以及補焊焊縫等表面和近表面缺陷。

        4.1磁粉檢測設備要求

        儀器各項性能指標均應達到標準的要求,儀器應經計量周期鑒定合格,保證設備在有效使用周期之內。磁軛法磁化時要按照相關規定要求進行。

        4.2磁粉檢測靈敏度試片使用要求

        使用A型靈敏度試片時,應將試片有“十”字刻槽的面與鋼管外壁緊貼。為使靈敏度試片與被檢面接觸良好,可用透明膠帶將其平整粘貼在鋼管檢面上,并注意膠帶不能覆蓋試片的“十”字刻槽。

        4.3磁粉檢測的應用

        大口徑不銹鋼焊管管端磁粉檢測主要是針對鋼管表面和坡口上存在的裂紋、折疊、疏松、分層等缺陷的檢測,對鋼管表面及近表面缺陷能更好地通過磁痕顯示出缺陷的形狀、大小和位置。

        5?結語

        1)超聲波檢測具有檢測范圍廣、穿透力強、缺陷定位定量準確、成本低、檢測方便等特征,但是,在實際檢查過程中,需要利用耦合劑才能檢測(一般用水作為耦合劑),對缺陷的定性也不直觀,檢測結果的評定對操作人員的技術水平要求較高。

        2X射線檢測技術主要優點:①拍片結果可以通過底片直接看出缺陷的大小和形狀;②檢測結果可以通過底片長期保存;③最適合檢驗體積形缺陷,即對射線能量衰減較大缺陷的檢測,或者具有一定厚度的缺陷,通過射線底片的黑度差進行缺陷的對比。但是,射線檢驗成本較高、檢驗的射線底片為一次性,不能重復利用,對面積性缺陷受方向性的限制,由于射線探傷存在輻射,為了工作人員安全檢測,工作時必須考慮安全防護措施。

        3)磁粉檢測靈敏度高,能很好地分辨出鋼管內外表面及近表面缺陷,特別是大口徑不銹鋼焊管表面及近表面缺陷能更好地通過磁痕顯示出缺陷的形狀、大小和位置,相對于其他表面,探傷方法成本低、速度快,但對鋼管內部缺陷不容易發現。

        本文標簽:大口徑不銹鋼焊管 

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