薄壁管道内部径向裂纹的检测
小管径薄壁管焊接接头的超声检测方法
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2006-4857-3480小管径薄壁管焊接接头的超声检测方法①聂凯(中核武汉核电运行技术股份有限公司浙江分公司 浙江嘉兴 314300)摘 要：不管是在电力行业还是在特种设备行业中，小管径薄壁管焊接接头的占比都非常高，此类焊接接头的焊接工艺要求较高，焊接过程控制不当就会产生如裂纹、未熔合、未焊透等的缺陷，而且即使是焊接没问题，在小管径薄壁管运行使用过程中，仍然可能出现新的缺陷，给设备甚至人生安全带来挑战，曾有某电厂因为小管径焊接接头漏水问题，停机维修5d，带来的经济损失不可估量，所以对于此类接头的检测显得尤其重要。
本文作者针对小管径薄壁管焊接接头的结构特点，选择了超声检测方法，它是一种用途广泛，使用频率较高而且发展速度较快的一种无损检测方法，本文在超声波仪器、探头、试块、探伤灵敏度的选择以及超声信号等方面进行分析，以便得到最佳的超声检测方法，希望对同行有所帮助。
关键词：超声检测 小管径薄壁管 缺陷 方法中图分类号：TG441.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)10(a)-0067-04Ultrasonic Testing Method for Welded Joint of SmallDiameter and Thin Wall PipeNIE Kai(CNNC Wuhan Nuclear Power Operation Technology Co., Ltd., Zhejiang Branch, Jiaxing, ZhejiangProvince, 314300 China)Abstract: Whether it is in the power industry and special equipment industry, small diameter thin wall pipe welding joint of proportion is very high, the welding joints of welding technology demand is higher, improper control of welding process can produce such as cracks, incomplete fusion, lack of penetration and other defects, and even welding is fine, in the process of small diameter thin wall pipe runs using, still new defects may occur, to equipment safety challenge in life, even there was a certain power plant because of small diameter welding joint leakage problem, maintenance downtime for five days, also bring incalculable economic loss. So for this kind of joint detection is especially important. In this paper, the author based on the structural feature of small diameter thin wall pipe welding joint, chose the ultrasonic detection method, it is a wide range of uses, use frequency is higher and faster development of a nondestructive testing method. This paper analyzes the selection of ultrasonic instrument, probe, test block, f law detection sensitivity and ultrasonic signal, in order to get the best ultrasonic detection method, hoping to be helpful to the peer.Key Words: Ultrasonic testing; Thin walled tube with small diameter; Defect；Method①作者简介：聂凯（1989—），男，汉族，山东肥城人，本科，工程师，研究方向为民用核设备无损检测技术研究及应用。
薄壁小管径探伤
摘要:介绍了小径管超声波探伤工艺在《电力建设施工及验收技术规范(管道焊接接头超声检验篇)》(DL/T 5048-95)标准基础上的制定过程及在实际探伤中遇到的一些问题，并提出了解决方法。
关键词：小径管；超声波；探伤；工艺；过程小径管超声波探伤是近几年我国探伤界逐渐发展起来的一项新兴探伤技术，随DL/T5048-95标准的执行，此项技术在电力系统得到普遍应用，其对“检修焊口进行100%无损探伤”及消除“四管”泄漏有一定意义。
1 漳泽电力股份有限公司简况漳泽电力股份有限公司现有6台机组，2台100 MW，4台210 M W。
自1986年投产到1995年“四管”因焊口泄漏达540次，占金属部件泄漏总次数的45 %，造成了很大的经济损失。
1995年以后，随着小径管超声波探伤技术的发展及漳泽电力股份有限公司消除"四管"中焊口泄漏的需要，此项技术开始在过热器、再热器、省煤器、水冷壁的检修更换中得以应用，使检修焊口检验率达100 %，检修焊口合格率达10 0%，检验过的焊口至今未发生泄漏，为机组安全运行奠定了坚实的基础。
漳泽电力股份有限公司小径管超声波探伤的特点是：小径管规格较多，有φ32mm×4 mm、φ32 mm×6 mm、φ36 mm×6 mm、φ42 m m×4 mm、φ42 mm×5 mm、φ60 mm×5 mm、φ60 mm×6 mm；异种钢1Cr18Ni9Ti/12Gr1MoV及同种钢1Cr18Ni9Ti焊口数量多。
在探伤过程中，考虑到工期、检验率与射线检验方法间存在的实际矛盾，有些焊口探伤只能参考标准DL/T 5048-95进行，探伤难度加大。
在山西电力科学研究院的大力协助下，采用超声波探伤方法使检修焊口达到1 00%探伤，保证了检修工作圆满完成。
现就漳泽电力股份有限公司小径管超声波探伤工艺的制定和取得的一些经验进行介绍。
管道检测工艺
管道检测工艺
管道在使用过程中，可能会存在各种问题，如漏水、渗水、裂缝、变形等，这些问题需要通过检测来及时发现和处理。
管道检测
工艺是一种高精度、高效率的管道检测方法，可以检测出各种管道
问题的存在和位置，为后续维修和处理提供依据。
管道检测工艺主要分为以下几种：
1.超声波检测法：使用超声波检测器测量管道内壁的腐蚀程度、厚度变化、管材变形等问题。
2.磁粉检测法：在管壁表面涂覆铁粉，并施加磁场，通过观察
铁粉运动轨迹，检测出管道表面的裂纹、焊缝缺陷等问题。
3.涡流检测法：在检测管道表面施加交变电场，检测管道中是
否存在裂缝、腐蚀或氧化层。
4.全息光学检测法：使用全息干涉法和光学投影法对管道进行
非接触式检测，可以检测出裂缝、变形等问题。
通过以上检测方法，可以对管道进行全面、准确的检测，为后续维修和处理提供了依据，并且可以有效避免事故的发生。
总之，管道检测工艺在各个行业中应用广泛，随着科技的发展和技术的进步，检测方法也在不断完善和创新，为更好地服务于人们的生产生活提供更加可靠的保障。
管道内壁横向裂缝的超声波探伤
实践经验N DT无损检测2009年第31卷第8期管道内壁横向裂缝的超声波探伤曾义雄,沈 治(上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂,上海 200240)摘 要:某厂提供给电厂的12Cr2M o钢管管道在现场安装过程中,发现钢管内表面存在严重的横向裂缝,经调查,该批钢管的横向裂缝有一定的普遍性。
对钢管裂缝的形成原因进行了调研与分析,并为今后避免产生此类缺陷,提出了对该规格的钢管,采取钢锭直接轧制的生产方法,并且建议钢管制造企业对高压锅炉管横向缺陷和纵向缺陷的检验都应进行检验。
关键词:超声波探伤;管道;裂缝;连铸坯中图分类号:T G115.28 文献标志码:A 文章编号:1000-6656(2009)08-0664-02The Ultrasonic Testing to the Transverse C rack on Inner Surface of PipelineZENG Y-i Xiong,SHEN Zhi(Shang hai Electr ic Po wer Generatio n Equipment Co,L td,Shang hai T ur bine P lant,Shanghai200240,China)Abstract:During field installatio n,the12Cr2M o steel pipes pro vided by a plant wer e found to have tr ansver se cr acks o n the inner sur face of them.Investig atio n tells us such kind o f cracks exist commonly in these steel pipes.We examined and analyzed these cracks and for the purpose o f av oiding them in the future,proposed that the method of direct rolling should be adopted fo r t he pipes of this specification,and sug gested pipe manufactur es sho uld per form ultrasonic inspection for bo th t ransv erse and longitudinal defect s.in H P boiler pipes.Keywords:U ltr aso nic test ing;Pipele;Cr ack;Continuo us casting blank2007年8月,陕西清水川电厂在进行材料为12Cr2M o钢、规格为 193.7m m 32mm的高压导管(经过弯管加工)配管过程中,发现截下的300mm钢管内壁有350mm长的横向裂缝,并已扩展到钢管的端面,贯穿整个壁厚,见图1和2。
小径管内壁裂纹超声检测
由于校准试块的限制，超声波检测小径管内壁纵向裂纹时，测定入射点、校正探伤仪扫描基线零点（数字式仪器称作距离校准）和测定折射角β存在一定难度，采用双弧单孔试块，可有效解决该问题。
1 探头折射角β的确定以φ44 mm ×5.5 mm高压无缝钢管为例（图1），为了有效地检测出钢管内壁的纵向裂纹，横波折射角9的理论最大值βmax发生在主声束与钢管内壁相切时Bmax=sin一1素=sin一1{≠=48.6。
式中r-钢管内径R-钢管外径图1如利用横波探伤，则纵波入射角应aL>27.6。
（第一临界角），依据折射定律得si虬sinBri。
CL —Cs收稿日期：2003-1卜181 62 2005年第27卷第3期- l .S S~aLf3min = sin' lCL. -i 3 ~sin22~ = 33。
sin 2 730式中aL -纵波入射角CL -探头斜楔的纵波声速Cs -被检工件中的横波声速βmin——横波折射角度的最小值即检测φ44 mm xs.5 mm钢管折射角B的取值范围是33≤β≤48.6。
，在此选用β=45。
2 测定探头折射角β2.1校正试块校正试块的形状及尺寸如图2（自制），用来测定入射点、校正仪器扫描基线零点（数字式仪器的距离校准）和测定折射角β。
图中O．为测试面圆弧圆心，R22为被测钢管外圆半径，02为R25圆弧圆心，通孔φ2 mm xis mm距测试面10 mm。
2.2入射点测定选用的探头应按照钢管外径磨出周向曲率，前沿要大干一船常规探头。
由干钢管外径小．对声束（J：测试面通孔图2小径管内壁纵向裂纹的外圆周向超声波检测散射强烈，将探头晶片做成线聚焦形状可提高信噪比。
所用探头为SP8 ×8 KIR 22 mm，前沿14 mm。
将探头置于图2试块测试面02位置，向无横孑L 的方向探测。
移动探头，利用数字式超声波探伤仪峰值搜索功能，找到R 25 mm圆弧面上的最大回波幅度，02圆心刻度线对应探头位置，即入射点。
薄壁管材的超声波检测方法的初步研究
15科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 研 究 报 告1 引言在超声波检测中，随着被检对象的不同往往采用不同的超声波型。
对薄壁管材进行检测时，由于壁厚较薄，与波长处于同一数量级，即T/D比（壁厚/外径）小于20%的管材，为了实现有效的检测，常用在管壁内激发横波的方法进行。
实际检验时，为提高检测效率易于实现自动化，减少探头的磨损，提高检测的灵敏度和准确性，常采用水浸聚焦横波法对其进行检测。
聚焦探头较常规探头来讲，声束指向性好，对提高探伤灵敏度、分辩力和信噪比均有利，在焦点处声能更为集中，在中心轴线上声压强，近场区小。
2 检测原理管材超声波水浸检测是探头发射的超声波经过一段水后在进入试件的检测方法。
薄壁管材一般采用聚焦探头，利用折射横波进行检测。
原理如图1。
由超声波的理论可知，当水中入射的超声纵波经折射进入管材时，管材内就能产生纵波L 和横波T 。
折射角根据折射定律。
T TL L L C C C sin sin sin 21 （1）式中：1L C ——水中声速，T L C C ,2——管材中纵，横波的声速， ——入射角，T L ,——纵，横波的折射角。
从上式可知，要进行纯横波检测，入射角必须大于第一临界角而小于第二临界角，即入射角满足：arcsin(c L1/c L2)<а<arcsin(c L1/c T ) (2)3 检测要求3.1探头选择(1)探头聚焦形式用于管材水浸横波检测的聚焦探头一般有线聚焦和点聚焦两种形式。
点聚焦声束直径小，长短缺陷的探测灵敏度都较高，但检测速度慢。
线聚焦探头，长缺陷的检出灵敏度比短缺陷的检出灵敏度高。
若以一定长度的缺陷为检测灵敏度时，有些缺陷可能有误检和漏检现象，但检测速度快。
选择哪种探头聚焦形式应根据技术标准要求进行。
一般情况下，由于加工工艺，管材产生的缺陷主要为纵向延伸裂纹，批量生产，检测任务大，所以检测速度要快，检测效率要高。
使用无损检测技术进行水泥管道内部裂缝检测的方法
使用无损检测技术进行水泥管道内部裂缝检测的方法水泥管道是现代建筑中常见的重要结构组件之一，它们广泛应用于供水、排水、污水处理、输送液体和气体等领域。
然而，在使用过程中，由于各种原因，如材料老化、地震、冻融循环等，水泥管道内部可能会出现裂缝，这给管道的稳定性和安全性带来了风险。
因此，确定管道内部裂缝的存在和程度对于维护和管理管道的安全非常重要。
为此，使用无损检测技术进行水泥管道内部裂缝检测成为一种常见且可行的方法。
无损检测技术是一种通过对受测物表面或内部的物理特性进行测量和分析，而无需破坏或影响受测物完整性的检测方法。
在水泥管道内部裂缝检测中，以下几种无损检测技术被广泛应用。
首先，超声波检测是一种常见的无损检测技术，其通过发射超声波脉冲至管道内部来检测裂缝。
当超声波遇到裂缝时，会发生反射、透射和散射，从而形成特定的声波图像。
通过分析声波图像，可以确定裂缝的位置、长度、宽度和深度等参数，从而评估管道的安全性。
此外，超声波检测还可以识别裂缝的类型，如张裂缝、拉裂缝或剪切裂缝等，进一步帮助工程师制定管道维修方案。
其次，磁粉探伤是另一种常见的无损检测技术，适用于检测水泥管道内部的裂缝。
该技术利用涂有磁粉的表面液体或干粉，通过磁力的吸引力来检测裂缝。
当磁粉探伤液或粉末涂覆在水泥管道上时，如果存在裂缝，则液体或粉末会沿着裂缝的方向集中，并形成可见的磁粉堆积。
工程师可以根据磁粉堆积的形状、颜色和密度来确定裂缝的位置和程度。
此外，红外热像仪也被广泛应用于水泥管道内部裂缝的无损检测。
红外热像仪通过测量物体发射的红外辐射来生成热图，从而反映物体的温度分布。
在水泥管道的内部裂缝检测中，由于裂缝周围的温度通常会有所变化，红外热像仪可以非常敏感地检测到这种温度变化，并以不同的颜色或亮度显示在热图上。
通过分析热图，工程师可以确定裂缝的位置和程度，进而进行相应的维修和修复措施。
最后，射线检测是一种常用于内部裂缝检测的无损检测技术。
水管爆裂鉴定
水管爆裂鉴定
水管爆裂通常是由于管道系统中的压力超出管道本身能够承受的范围或者管道出现物理损伤等原因导致的。
以下是一些常见的水管爆裂鉴定方法：
1. 观察损坏情况：
•物理损伤：检查管道是否有明显的物理损伤，如裂缝、撕裂、变形等。
•水流情况：检查是否有异常的水流情况，如喷水、漏水等。
2. 管道检测：
•水压测试：对管道进行水压测试，观察管道是否能够承受预期的压力。
•超声波检测：使用超声波检测技术，探测管道是否存在隐蔽的裂纹或损伤。
3. 环境和周围情况：
•环境调查：考察管道所处的环境条件，如是否存在外部压力、温度变化、地质情况等。
•管道使用历史：回顾管道的使用历史，包括是否曾进行维修、更换或升级等。
4. 压力情况和原因分析：
•压力分析：分析管道系统的压力变化情况，确认是否存在压力过载导致的爆裂。
•管道质量检查：考察管道的材料、安装和质量情况，确定是否存在制造缺陷或安装不当。
5. 专业检测和鉴定：
•专业评估：可请水管行业专业人士进行检测和鉴定，对爆裂原因进行进一步的分析和判断。
管道爆裂鉴定需要综合考虑多种因素，包括管道自身的材质、工作环境、压力情况以及历史使用情况等。
针对具体情况，建议在必要时请专业人士进行检测和分析，以便找到爆裂原因并采取相应的修复措施。
检测管桩竖向裂纹的方法
检测管桩竖向裂纹的方法
1. 目视检查：进行裸眼观察，检查管桩表面是否存在明显的裂纹痕迹，包括裂纹的长度、宽度和分布情况。
2. 声波检测：通过声波检测仪器，在管桩表面划定一定的测量区域，通过发送声波信号并接收反射信号的方式，检测出管桩内部的裂纹情况。
3. 超声波检测：通过超声波检测仪器，将超声波信号传递到管桩内部，通过接收反射信号的方式，检测出管桩内部裂纹的位置、长度和深度。
4. X射线检测：使用X射线机器对管桩进行扫描，通过观察扫描图像，检测出管桩内部的裂纹情况。
5. 钢丝绳测量：使用钢丝绳等设备沿管桩纵向缠绕，并通过应变测量，检测管桩的变形和裂纹情况。
6. 压力测试：通过对管桩施加一定的压力，观察管桩表面是否出现裂纹，以及裂纹的程度和分布情况。
以上方法可以根据具体情况选择使用，也可以组合使用以提高检测的准确性和可靠性。
在进行检测时，建议由专业人员进行操作和解读结果。
检验压力容器管道裂纹常用的无损检测技术及其原理
检验压力容器管道裂纹常用的无损检测技术及其原理由于压力容器及管道长期处于高温高压下运行，一旦显现裂纹，将严重威逼工厂的正常生产和工作人员的生命安全，所以在加工过程中，确定要重视压力容器及管道的裂纹检测，确保压力容器及管道的质量满足要求。
合理应用无损检测技术及时发现压力容器的安全隐患，并结合其裂纹类型深入分析压力容器及管道显现裂纹的原因，并采取有效的措施进行防备，对于提升压力容器及管道的质量，进一步促进我国工业建设的发展意义重点。
一、超声波检测技术超声波检测技术是利用频率高于20KHz的声波进行检测，假如工件中存在缺陷，那么缺陷和金属料子中确定会形成一个不同介质的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射，反射回来的能量又被探头接受到，我们依据这个反射信号在屏幕中的位置对被检工件进行评定。
这种检测技术被广泛应用到压力容器和压力管道的裂纹检测。
为提升其检测效果，在应用该技术时要掌握以下要点：1、超声波检测受表面耦合好坏限制较大，被检工件表面需处理的平滑干净，探头表面不能有异物；2、若缺陷在工件中存在的角度与探头释放超声波的角度全都或相近，可能造成回波信号很弱甚至检测不到回波信号，所以检测高温高压高危介质管线容器时尽量在检测过程中选择多角度探头进行检测；3、裂纹反射回波的波峰多尖锐，很多裂纹信号的端角还会产生分叉信号，虽然能从经验上初步推断缺陷性质，但从原理上无法识别缺陷信号是否确定为裂纹信号，在确定缺陷性质时，可采用其他无损检测手段验证缺陷性质，如X射线/γ射线检测。
二、X射线/γ射线检测射线法是检测压力管道焊缝的紧要方法之一、其原理是利用缺陷与四周金属对射线的吸取率不同，使X射线或γ射线的透射强度发生更改，从而检测缺陷及其位置。
目前紧要采用中心透照法对主管路环焊缝进行射线探伤。
辐射源安装在自行式履带车上。
其紧要优点是灵敏度高，工作效率高。
外部辐照设备用于焊接接头和弯头，返工和测试小直径焊缝。
管道破裂试验方法
管道破裂试验方法
管道破裂试验方法是一种用于评估管道抗破裂性能的测试方法。
本文将介绍一种常见的管道破裂试验方法，以指导安全性能的评估
和设计改进。
试验步骤
1. 准备管道样品：选择代表性的管道样品，并确保其符合试验
要求。
准备样品前，应仔细检查管道的完整性和质量。
2. 设定试验压力：根据试验需求和试验对象的特点，设定试验
压力。
应根据管道的最低破裂压力进行设计，以确保试验的可行性
和安全性。
3. 安装试验设备：将管道样品正确安装在试验设备中，确保加
固和连接可靠。
检查设备的紧固度和安全性。
4. 开始试验：逐渐增加压力，直到管道破裂或达到设定的破裂
压力。
记录试验过程中的压力变化和时间。
5. 数据分析：根据试验时记录的数据，进行数据分析和评估。
计算和比较不同管道样品的破裂压力和破裂时间。
6. 结果总结：根据试验结果得出结论，并提出改进建议。
总结
试验过程中的注意事项和经验，以指导今后的相关研究和设计工作。
注意事项
- 试验设备和操作必须符合相关安全标准和国家法规。
- 在试验过程中，应密切注意管道样品的变化和异常情况，确
保试验安全。
- 试验完成后，应及时清洁和维护试验设备，以保证下次试验
的准确性和可靠性。
通过遵循上述管道破裂试验方法，可以有效地评估管道的抗破
裂性能，并为设计和改进提供依据。
同时制定合理的试验步骤和注
意事项，可以保障试验的安全性和可靠性。
探讨管道裂纹局部柔度及测量
探讨管道裂纹局部柔度及测量作者：葛庆鸿来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2020年第1期葛庆鸿摘要：管道结构裂纹可以通过局部柔度加以描述，当结构裂纹出现扩展改变时，可以通过局部柔度反映管道结构的损伤程度，基于线弹性断裂力学理论构建管道裂纹模型，获取管道裂纹局部柔度，并提出基于振动和基于静变形的管道裂纹局部柔度测量方法，进行管道裂纹局部柔度的计算、分析和测量。
关键词：管道裂纹；局部柔度；测量管道结构出现裂纹会导致其动力特征发生改变，如固有频率、振型、质量、刚度等，因而可以采用管道裂纹局部柔度进行管道结构损伤程度的表述，通过构建适宜的裂纹管分析模型，较好地分析和确定管道结构裂缝的位置和损伤程度。
一、管道裂纹局部柔度相关理论概述（一）基于应变能释放率的局部柔度理论管道结构裂纹是在荷载的作用下产生应变能集中的现象，导致结构局部柔度发生改变，通常位于裂纹尖端区域附近。
（二）不同截面形式的裂纹局部柔度理论不同截面形式的构件因裂纹而引起的局部柔度可以采用应力强度因子进行计算，主要包括有：第一，矩形截面梁。
通过结构裂纹单元体在载荷作用下的局部柔度，可以研究和分析裂纹对矩形结构动力响应的影响。
第二，圆形截面梁。
可以通过应力强度因子计算结构裂纹的局部柔度。
第三，非贯穿裂纹管。
可以将裂纹区域离散成若干个独立的条带，通过平面裂纹梁理论计算各条带裂纹区域的附加应变能。
第四，贯穿裂纹管。
当裂纹逐渐扩展和深入时会形成贯穿裂纹，可以通过薄壁管的应力强度因子公式，计算获悉整个管道的应力强度因子，求取裂纹局部柔度。
二、基于振动的管道裂纹局部柔度测量分析（一）管道裂缝结构动力学分析可以采用有限元模型求解管道结构裂纹单元的刚度矩阵，获悉不同工况下的管道结构前两阶固有频率，生成不同工况下的管道裂纹故障数据库。
同时，进行等效裂纹柔度的计算，通过对管道结构的分解，使之成为大小不同的若干个薄壁管，再利用薄壁管的应力强度因子公式计算获悉整个管道的应力强度因子，求取获得管道裂纹局部柔度/等效刚度。
薄壁管道焊缝超声波探伤
2
壁厚为 6 时，取孔深 4、6、8、12 点 壁厚为 8 时，取孔深 4、6、8、12 点 做好曲线后存储于仪器内，再按相应的小径管测耦合补偿的办法测出补偿值 Δ，根据 DL/T5048—95 标准和Δ值重新调整曲线，重新存储，在探伤时，直接调 至面板应用 DL/T5048—95 DAC 曲线标准。 判废线 ф2×15—4—Δ 五．探伤 1.扫描探测，用一次波探测焊缝下部，二次部探测焊缝中上部，探头在焊缝 两侧正对焊缝做锯齿扫描，相邻两次扫描至少有 10%重叠，扫描速度≤150mm/s。 2.利用反射波的水平位置判别缺陷。 （1） 根部未焊透，回波较强，焊缝两侧均可探测到。水平定位于探头侧，靠 近焊缝中心线 1～2mm。 （2） 未熔合， 位于探头侧， 二次反射较强， 定位于坡口处， 另侧较难探测 （主 要受扫描范围影响，若可扫描到另侧，一次波较强） 。 3.气孔，根据两侧反射对比鉴别。 六.质量评定 与 DL/T5048—95 相同，下列缺陷不允许存在 1. 任何裂纹或未熔合、未焊透。 2. 密集气孔。 3. 反射波高超过或等于ф2×15—4dB 者。 4. 单个缺陷指示长度≥10mm，缺陷总长≥12mm。 应用以上的方法，我们在对中大口径薄壁管道探伤中，取得了一定的效果， 定量线 ф2×15—12—Δ 测长线 ф2×15—18—Δ
薄壁管道焊缝超声波探伤
在电站热力系统中，有着大量的φ159～φ425、壁厚 T≤8～12 的中大口径薄 壁管道。由于焊接位置和检验效率等问题，应用χ射线探伤总有许多不利。但用 超声波探伤，也由于管壁薄，杂波多，近场区影响严重等问题，应用常规的探伤 方法，缺陷的检出率较低，且目前国内的主要探伤标准 JB4730—94、GB11345— 89、JB1152—81 等标准的探伤范围并不包括此类薄壁焊缝。在实际工作中，我们 主要根据 DL/T5048—95 标准的推荐，应用小径管探伤的灵敏度及判废标准，及小 径管探伤的成熟经验进行此类焊缝的超声波探伤，简介如下： 一、 仪器 根据薄壁管的特点，选择分辨力较高和较窄始脉冲宽度，且定量、定位准确 的仪器，为此选用数字式超声波探伤仪. 二、 探头 小径管探伤推荐应用的是小晶片、短前沿、高频率、大 K 值的探头，是由于 小径管探头楔块加工成曲面后，探头边缘声束会产生散射、晶片尺寸愈大，散射 愈严重，不利于晶片尺寸太大，我们在探伤时，探头的选择主要从以下几方面考 虑。 （1） 用大 K 值，短前沿探头，增大一次波的检测范围，克服二次波探伤灵敏 度较低的问题，使一次波的扫描范围在焊缝中心线深度 1/4 以上。 （2） 尽量选取近场长度小的探头，以克服近场的影响，尽量使一次波的扫描 范围在 1.64N 至 3N （3） 高频率探头，指向性好，分辨力较高，但也存在着近场区大，衰减大等 影响，在保证近场长度和灵敏度等前提下，取低频率。
压力管道检验中的裂纹问题
压力管道检验中的裂纹问题摘要：压力管道在使用过程中由于多种问题的存在会产生裂缝问题，为了满足我国工业的不断发展对压力管道的更高要求，要求及时发现压力管道检验中的裂纹问题并对其采取有效的处理措施。
关键词：压力管道检验；裂纹问题；处理方式1 引言压力管道是我国现代工业生产中极为常见的设备，借由燃料燃烧释放的蒸汽，能够为我国各行各业所利用。
但也正因为如此，在使用方面存在较大的安全隐患，若不能及时有效的提供维护措施，避免压力管道受损，则势必会引发工业事故，使工业蒙受极大的经济损失，同时也会对操作人员生命财产安全带来损害。
2 压力管道的常见裂纹问题2.1 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹通常是管道外部或内部应力与腐蚀介质共同影响的结果。
此类裂纹类型常见区域在汽水管道与集装箱管座内。
根据以往调查资料可知，应力腐蚀裂纹部位通常会呈现出垂直性，因此主要遭受应力通常为外界荷载，在较大的荷载压力环境中，因为不锈钢管道元件本身需承受较热的循环水，因此管道拉伸与弯折强度会受到一定影响，在某一点大荷载接触的环境下，便极易造成管道变形，当超出管道材料变形极限，便会出现应力裂纹。
另外，在压力管道使用期间，因为管道内部流体压力等因素影响，若管道出现形变，则势必会受到内部热水的定向腐蚀。
此类裂纹通常会呈现出带状特点。
2.2 焊接裂纹焊接裂纹一般产生于生产过程中。
现阶段工业用压力管道大多数是通过将特定的金属板进行卷制后焊接加工的，在高温作用下容易形成热裂纹，因此很难避免焊接裂纹的出现。
当金属材料受热进行焊接后在常温下会自然冷却，这个过程中冷却的金属组织内部存在溶解的氢元素，而氢元素在不同环境中会表现出不同的溶解度，当焊接冷却时，金属组织中的奥氏体会转变为铁向体，在氢元素的影响下焊缝会发生聚集效果，随着冷却的持续，氢裂痕演变成焊接冷裂纹。
2.3 疲劳裂纹疲劳裂纹一般可以细分为机械疲劳与热疲劳2种。
机械疲劳裂纹主要出现在管道表面应变集中地区域，表现为直线形，刚开始出现时长度和范围均比较小，随着时间的变化以隧道式向内部逐渐发展，进入中间阶段后裂纹扩展呈现稳定状态，后期裂纹变化速度明显加快。
薄壁套管检测报告
薄壁套管检测报告1. 概述本报告为对薄壁套管进行检测的结果汇总和分析。
薄壁套管是一种常用于管道系统中的重要元件，它具有轻质、简单安装和良好的耐腐蚀性等特点。
然而，由于薄壁套管在使用过程中存在一定的风险，因此对其进行定期的检测和维护至关重要。
2. 检测方法本次薄壁套管的检测采用了无损测试技术，包括超声波检测和磁粉检测。
超声波检测主要用于检测套管的内部缺陷和腐蚀情况，而磁粉检测则用于检测套管表面的裂纹和其他表面缺陷。
超声波检测通过发送超声波脉冲到被测物体，并通过接收脉冲的反射信号来确定套管的内部缺陷和腐蚀程度。
磁粉检测则是在套管表面涂覆磁性粉末，通过施加磁场并观察磁粉粒子的分布情况来检测表面裂纹和缺陷。
3. 检测结果3.1 超声波检测结果经过超声波检测，我们对薄壁套管的内部缺陷和腐蚀情况进行了评估。
检测结果显示，共发现了3处内部缺陷和2处腐蚀区域。
3.1.1 内部缺陷•第一处内部缺陷位于套管的上部，长度为15cm，属于轻微缺陷，对套管的结构强度没有显著影响。
•第二处内部缺陷位于套管的中部，长度为20cm，为中等程度缺陷，需要关注其发展趋势并采取相应维修措施。
•第三处内部缺陷位于套管的下部，长度为10cm，属于较严重的内部缺陷，需要立即采取维修措施以防止进一步扩大。
3.1.2 腐蚀区域•第一处腐蚀区域位于套管的表面，面积约为5平方厘米，腐蚀程度轻微，需要定期观察其发展情况。
•第二处腐蚀区域位于套管的表面，面积约为8平方厘米，腐蚀程度中等，建议采取相应维修措施以防止进一步腐蚀。
3.2 磁粉检测结果经过磁粉检测，我们对薄壁套管的表面裂纹和缺陷进行了评估。
检测结果显示，未发现表面裂纹和其他明显缺陷。
4. 结论根据本次薄壁套管的检测结果，我们可以得出以下结论：1.薄壁套管存在多处内部缺陷和表面腐蚀区域，其中一处内部缺陷较为严重，需要立即采取维修措施，其他缺陷和腐蚀区域需要定期观察和维护。
2.目前未发现薄壁套管的表面裂纹和其他表面缺陷，套管整体表面状况较好。
小径管弯管段超声波检测内壁裂缝方法探讨
小径管弯管段超声波检测内壁裂缝方法探讨董亮（武汉锅炉股份有限公司质量检查处 武汉 430000）摘 要 小径管原材料检测一般采用涡流和超声波在线检测。
已加工成型的弯管，针对弯管段内壁的裂缝，采用直接接触法手工超声波探伤方法，能快速检测缺陷，达到检测目的。
关键词 小口径管；探头；曲面探伤。
1 前 言电站锅炉在运行过程中由于小径管爆管造成的停炉占有很大的比例，而爆管的原因主要有2种：第一，在制造钢管的过程中产生的缺陷——原材料存在缺陷；第二，钢管在加工过程中（焊接、弯管过程）产生的缺陷。
对第一种情况，小口径管原材料进厂后，采用涡流和超声波在线自动检测，能有效地保证原材料的质量。
针对第二种情况，小口径管对接焊接接头一般采用射线检测来保证焊接质量；如果小径管在弯管过程中弯头部位产生了缺陷，由于对弯头部位采用射线检测方法不易操作，也达不到检测缺陷的目的，因此采用超声波检测方法。
小径管原材料在线检测合格后进入弯管工序。
在弯管时发现有弯裂断开情况，取样后发现在钢管内壁弯头的外圆弧有环向裂缝产生。
针对这种缺陷，射线检测方法已不能操作，而常规的超声波检测也不能准确地发现缺陷，此时采用小晶片、专一K 值（管壁厚度不同其K 值也不一样），带弧面的探头进行超声波检测，能达到检测缺陷，保证弯头质量的目的。
2 实 例下面以Φ51×8.5mm 小径管为例来说明2.1探头的频率，晶片尺寸 小径管直径为51mm ，壁厚为8.5mm ，弯管处半径为53mm （见图一），探头在直径51mm 的弧面上对曲率半径为53mm 的弯管段进行探伤，为保证探头与钢管表面接触良好，可选用频率为5MHz ，晶片尺寸为6mm×6mm 的横波斜探头。
检测范围为弯管段加上两端各200mm 直管段的外圆弧侧钢管如见图一所示。
图12.2探头的K 值探头在弯管段探伤，为使超声波主声速轴线扫查到钢管内壁，K 值应满足（见图二） ︒=-=-1.57)535.853(sin 1β55.11.57≤≤tg K图2钢管弯成90°后，其弯管段的钢管被压扁了（管壁减薄，K 值可以增长），钢管的半径变成27mm 左右。
管材检测方法范文
管材检测方法范文管材是工程中常用的一种材料，用于输送液体、气体、粉末等物质。
由于管材具有承压、承受力的特性，因此对管材进行检测是十分重要的，在使用过程中，如果管材存在缺陷，会严重影响工程的安全性。
下面将介绍几种常见的管材检测方法。
一、非破坏性检测方法非破坏性检测方法是指在不破坏管材的前提下，通过检测手段来判断管材的质量是否合格。
非破坏性检测方法通常包括以下几种：1.超声波检测超声波检测是一种常用的管材检测方法，通过超声波的传播和回波来判断管材内部是否存在缺陷。
对于金属管材来说，超声波可以穿透管材壁厚，检测管材内部的缺陷，如裂纹、材质异物等。
该方法准确、可靠，适用于各种不同材质的管材。
2.磁粉检测磁粉检测是一种通过涂敷磁粉并施加磁场来检测管材表面缺陷的方法。
磁场作用下，如果管材表面存在裂纹、疲劳等缺陷，磁粉会聚集在缺陷处形成磁粉条纹。
通过观察磁粉条纹的形态和密度来判断管材表面的缺陷程度。
3.射线检测射线检测是一种使用射线通过管材来检测其内部缺陷的方法。
常用的射线检测方法有X射线检测和γ射线检测。
射线能够穿透管材，当射线遇到管材内部的缺陷时，会产生散射或吸收，通过检测、记录射线的强度来判断管材内部是否存在缺陷。
射线检测可以检测到比较小的内部缺陷，但对操作人员的辐射防护要求较高。
二、破坏性检测方法破坏性检测方法是指在对管材进行检测时，需要破坏管材的一部分，进行取样分析。
破坏性检测方法通常包括以下几种：1.金相分析金相分析是利用光学原理对金属材料进行观察和分析的方法。
通过对管材的取样制备薄片，再使用金相显微镜观察和分析薄片的组织结构、晶粒大小、缺陷等，判断管材的质量。
2.化学成分分析管材的化学成分直接影响其性能和质量，使用化学成分分析的方法可以确定管材中各种元素的含量是否符合要求。
常用的化学成分分析方法有光谱分析、湿法分析等。
3.拉伸试验拉伸试验是用来测试材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率等力学性能的方法。
薄壁铝铜管检测说明
薄壁铝铜管检测说明薄壁铝铜管检测说明一、薄壁铝铜管检测概述超声波探伤的小口径管是指外径小于100mm的管材。
这种管材一般为无缝管，采用穿孔法或挤压法得到。
其中主要缺陷为平行于管轴的径向缺陷(称纵向缺陷)，有时也有垂直于轴的径向缺陷(称横向缺陷)。
对于管内纵向缺陷，一般利用横波进行周向扫查探测。
该薄壁铝铜管件外径20±0.1毫米，内径17.5+0.2毫米。
简要检测原理：仪器从探头压电晶片激发的超声波（纵波）始波T，通过H深的水介质传播遇到铜铝管界面，一部分反射形成界面波S1，另一部分传入铜铝管内部，形成折射波（横波），在内壁B处遇到缺陷产生缺陷波F 内，在外壁遇到缺陷产生缺陷波F 外；探头压电晶片振动是周期性的，探头压电晶片激发的超声波（纵波），此后形成第二次铜铝管界面波S2，图1为检测原理简图。
实际上，在薄壁铝铜管水浸探伤中，通过调节水深，使的缺陷波F 内(一次波)、F外(二次波) 位于管子的水/铜铝管界面的第一次回波S1、第二次回波S2之间，便于对缺陷的判别。
图1 检测原理图二、检测仪器说明1、仪器面板下面是CTS-26型超声波探伤仪的面板图与说明（CTS-23型超声波探伤仪与其类似）。
图2 仪器面板2、探伤仪的使用方法CTS-23型超声波探伤仪的使用方法简单介绍：（1）接通电源：开启面板的电源开关时，电压指示器的指针稳定地指示在红区中段，表示电压正常否则表示电压过低，应予检查，正常情况下约一分钟后荧光屏上会出现扫描基线。
（2）调节《聚焦》旋钮，使扫描线聚焦至最清晰为止。
（3）选择《工作方式》和《发射强度》。
《工作方式》开关有二档：一是双探头工作状态即一收一发，用表示；二是单探头工作状态，即发射超声波与接收同为一个探头，用表示；在此状态有三种发射强度与之配合：（1）为固定的中等发射强度档，用（2）为固定的高发射强度档，用（3）为可变发射强度档，可通过《发射强度》（）旋钮调节，用 3表示。
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摘要 根据含内部径向裂纹圆环中周向导波的信息, 采用 Gabor 连续小波 变换进行分 析, 提 取出任一 点动态应变 中 某一频率分量上的信息。通过对回波信号的深入研究, 可 以由该测点的 小波分析结 果定量地 检测出圆 环内部 径向裂 纹 的位 置, 并可以进一步判断损伤程度。文中提出的方法便于实际应 用, 有利于推广到工程实际薄壁管道构 件内部损伤 的 检测。
关键词 连续小波变换 Gabor 小波 损伤探测 周向导波 中图分类号 TB30215 O34611 Abstract A continuous wavelet transform is applied to analyzing circumferential guided waves in an annulus with an interior radial crack1 For circumferential guided waves signals inspired by an impact load, continuous wavelet transform based on Gabor wavelet can effectively solve the frequency dispersion problem in wave propagating process, and the arrival times and amplitudes of each frequency can be extracted from dynamic strain signals at an arbitrary point on the surface of the annulus1 A thin-wall annulus with inner- to- outer radius ratio 0195 is discussed by this method, and it can be considered separately by the different model with different crack depth1 Because the first and second modes waves are propagating at all frequency- domain, they can be extracted by a suitable wavelet scaling parameter1 After considering the interaction on crack and the mode conversion of these two modes waves, the location of the interior radial crack in the annulus can be identified quantificationally by the wavelet result of the echo signals1 Then, the extent of damage can also be estimated by analyzing the reflected wave from crack surface1 This method is a powerful tool to detect the interior damage in thin-walled tubes, and it is convenient to extend to practical engineering applications1 Key words Continuous wavelet transform; Gabor wavelet; Damage detection; Circumferential guided wave Corresponding author : LI Zheng , E-mail : lzheng@ mech1 pku1 edu1 cn, Fax : + 86- 10- 62751812 The project supported by the National Natural Science Foundation of China ( No110172004)1 Manuscript received 20040331, in revised form 200405091
7 ( r ) = A 3 J ^k ^Xr + A 4 Y^k ^Xr
这里 J^k ( x ) 和 Y^k ( x ) 分别为阶数为 ^k 的第一类和第二
类 Bessel 方程。A n, n = 1, 2, 3, 4 是由边条件所决定的
常数。这样, 便求得圆环周向波的通解。再考虑应力边
值条件, 可以得到
第 26 卷 第 6 期
励 争等: 薄壁管道内部径向裂纹的检测
643
部分能量会被反射回来, 通过测量并处理这部分回波 信号, 可以获得缺陷信息。然而, 圆环周向导波具有频 散和多模态的特征, 这是导波信息分析的难点。如果 频散现象比较严重, 将降低导波信号的信噪比, 导致信 号的特征提取与识别变得十分困难。另外, 多模态的 存在也使得问题更加复杂化。这些因素都将导致导波
本研究提出的检测方法的基本思想是, 在结构的 外表面激励导波, 导波在传播过程中遇到缺陷后, 有一
* 20040331 收到初稿, 20040509 收到修改稿。国家自然科学基金资助项目( 10172004) 。 ** 励 争, 女, 1964 年 11 月生, 浙江鄞县人, 汉族。北京大学力学与工程科学系副教授, 博士, 主要从事应力波传播和动态断裂问题的实验研究。
2 二维圆环中的周向导波
考虑如图 1 所示的一个内径为 a、外径为 b 的二维 圆环。在 极 坐标 系 ( r , H) 中, 圆 环 中各 点 的 位移 为 ( ur , uH) , 若不考虑体力, 对应的应力满足的弹性动力 学方程可表示为
5 Rr 5r
+
Rr r
RH +
1 r
5 Rr H 5H
+
线以及群速度 cg 与 cT 之比, 随频率 f 变化的曲线。
3 连续小波变换的基本原理
对于任意平方可积信号 f ( t ) , 连续小波变换的定 义为[ 5]
Q Wf ( a, S) =
1 a
+]
f ( t)
-]
W
ta
S
dt
( 7)
式中 a 为尺度因子, S 为时移因子。W( t ) 为小波母函
数, 其 傅 里 叶 变 换 ^W( X) 需 满 足 可 容 许 性 条 件
Q+ ] -]
^W( X) X
2
dX<
]。
在实际的小波分析过程中, 可供选择的小波母函
数有很多种. 其中 Gabor 小波具有最好的时频分析特
644
机
械
强
度
2004 年
图 2 G = 0195 时频散曲线和群速度曲线 Fig1 2 Frequency dispersion curve and group velocit y-frequency
技术在无损检测领域中的应用受到限制。 考虑到小波分析方法[5] 具有时频变换的局部性和
自适应性, 近年来已被逐步推广应用于检测数据的分 析处理中。尤其连续小波变换曾成功地应用于悬臂梁 中弯曲波的分析[ 6] , 并能准确地检测出梁中损伤的位 置[ 7] 。因此, 以下采用具有良好时频分析功能的 Gabor 小波变换进行圆环周向导波信号的数据分析, 提取出 某一频率分量的信号进行损伤检测, 得到一种适合于 工程上推广应用的管道内部径向缺陷检测的方法。
足
52 5r 2
+
1 r
5 5r
+
1 52 r 2 5 H2
U+
X2 c2L
U=
0
52 5r 2
+
1 r
5 5r
+
1 52 r 2 5 H2
W+
X2 c2T
W=
0
( 2)
这里 cL 和 cT 分别是纵波波速和剪切波波速。引入材料
的拉梅常数 K和 L, 可表示为
cL =
K+ 2 L Q
cT =
L Q
因为周向波沿圆周方向, 即沿 H方向传播, 故可以 设基本解为[ 2]
D( k , X) A = 0
( 5)
这里, A = ( A 1 , A 2 , A 3 , A 4 ) T 是 一 个 4 @ 1 的向 量,
D ( k , X) 是一个已知的含无量纲波数 k 、无量纲角频
率 X、无量纲圆环厚度参数 G 的 4 @ 4 的矩阵。显然, 为
使 A 有非零解, 矩阵 D ( k , X) 必须满足
Journal of Mechanical Strength
机械强度
2004, 26( 6) : 642~ 646
薄壁管道内部径向裂纹的检测*
DETECTION OF THE RADIAL CRACK IN A THIN-WALLED TUBE
励 争** 夏书满 王 君 ( 北京大学 力学与工程科学系, 北京 100871)
U= 5( r ) exp( ikbH) W= 7 ( r ) exp( ikbH) ( 3) 波数 k 的定义由k = XPc( b) 给出。c( r ) 是与 r 有关的 函数, 表示的是距离圆心 r 处的质点的相速度。事实 上, 式( 3) 给出一组沿半径方向上相位为常值的波动 解。更进一步, 对于一个由( k , X) 确定的解, 周向波的 角速度沿着半径方向为常值, 即相速度是与半径 r 呈 线性变化的。