电站管道焊缝根部回波信号分析

１ １ 管道 的焊缝 结构 形式 ．
电 站 汽 水 管 道 采 用 正 确 对 口方 法 的常 见 的 正 常 焊 缝 结 构 形 式 见 图 １ 。
１ ３ 根 部 未 焊 透 的 回 波 ．
根 部 未 焊 透 位 于 焊 缝 中 心 附 近 ， 头 横 向 移 动 探
较平 稳 ， 反射 回波深度 小 于或接 近母材 厚度 ， 焊缝 两 侧 均能检测 到， 水平定 位不重合 ， 有 间隙 （ 且 略 见
Ｖｏ１ ３９ Ｎｏ ． ．２ （ ｔ Ｎｏ １ Ｓｅ ． ．２ ３）
坡 口结 构 ， 不能正 确分 析焊缝 根部结 构形 式 ， 容 若 很
易 造成误 判 。
３ ３ 裂 纹 检 测 ．
透。 这种 焊缝 的 回波特点 ： 探头 在位 置 Ｉ ２ ３ ４的 回 、、 、
波 共 同 特 点 是 回 波 深 度 小 于 母 材 厚 度 ， 水 平 定 位 但 时 ， 与 Ｌ 均过 焊缝 中心并 有 重合 ， 与 Ｌ （ Ｌ 或
际 厚 度 ， 与 斜 探 头 测 得 的 回波 深 度 相 比较 辅 助 再
判别 。
动性 ， 回波深 度 、 平定位 及 回波游 动性等 几方 面 经 水 综合 分析后 ， 判定 为 焊缝根部 有裂 纹性 缺陷 。 用端 采 点 峰 值法 测 定 缺 陷指 示 长 度 ， ９号 焊 口缺 陷 指示 长
为探 头前 端 至反 射 部位 的水平 距 离 ； ’ ７ 为反 射部 位 的垂 直深度 ， 于壁厚 时在示 波屏显 示 的位置 。 等 由图 ２可 以看 出 ， 焊缝 反射 回波 是正 常 的焊缝 结 构 回波 ，
探 头 横 向移动 波 型较 平稳 ， 回波 深 度 略 大 于 母 材 厚
图 ４。 ）
１ ２ 正 常的焊 缝根 部 回波 ．
与
重合于一点（ 见
符 合 要 求 的 焊缝 根 部 超 声 反 射 回波 见 图 ２ Ｌ ，
收 稿 日期 ：０ １０ — ０ ２ １ － ２ １
作 者 简 介 ： 会 玲 （ ９ １ ） 女 ， 理 工 程 师 ， 事 设 备 质 量 监 督 专 业技 术 工作 。 杨 １７一。 助 从
图 ３。 ）
１ ４ 根 部 裂 纹 的 回波 ．
根部裂 纹反 射 回波较高 ， 头横 向移动较 平稳 ， 探 前后 移 动探 头有 较 大 的游 动性 ， 回波 深 度小 于 或 接
图 １ 常见 的正 常焊 缝 结 构 形 式
近母 材厚度 ， 两侧 均能 检测 到 ， 过从焊 缝两侧 回波 通 信 号 进 行 水 平 定 位 时
虽 然 在 探 头 侧 ， 偏 离 焊 缝 中 心 稍 远 些 ， 加 上 回波 但 再 深 度 大 于 薄 壁 侧 母 材 厚 度 ， 能 判 为 根 部 缺 陷 ； 头 不 探
位 置 １ ２ ３回波 的共 同特点是 回波深度 均 大于或 等 、、
于 薄壁侧 母 材厚 度 。
图 ４ 根 部 裂 纹 的 回 波
等 （ 图 ８ ， 与 见 ）Ｌ 的 水 平 定 位 间 隙 较 大 ， 缝 两 焊
图 ９ 实 例 检 验 中 焊 缝 根 部 裂 纹 回 波波 型
４ 结 论
在 管道 焊缝 超 声 波 检测 时 ， 焊缝 根部 缺 陷 的 对
声波 检 验 技 术 规 程 》 检 验 等 级 为 Ｂ级 ； 用 泛 美 ， 使
２０ １ ０型 数 字式 超 声 波探 伤 仪 ， 用 ２ ５ Ｉ ×１Ｋ２ 选 ．Ｐ ３ ３
探 头 ， 测 比例 按 深 度 １：１调 节 ， 面耦 合 补 偿 检 表
４ ｄＢ 。
３ ２ 检 验 过 程 ．
度， 从焊 缝两 测均能 检测 到 ， 水平定 位在 焊缝 中心 其 左右， ． 目有重 合 。
人员 具备 扎 实 的超 声 波检 测 的理 论基 础 ， 要 了解 还
焊 缝 材 料 、 构 特 点 和 加 工 、 接 工 艺 ， 每 个 回 波 结 焊 对
信号都 要认 真分 析 ， 否则 就 可能造 成漏检 或误 判 ， 后
在 抽 检 管 道 焊 口编 号 为 ９和 １ ２道 焊 口 时 ， ０ 发 现 这 ２道 下 半 部 有 一 根 部 最 大 回 波 深 度 在 １ ～ ３
与 Ｌ） 。不重合 ， 间隙 太大 ， 附合 根部 裂纹 和根 部 但 不 未焊 透 的特 点 ； 后移 动探头 观察 回波 的游动性 ， 前 必
果 非 常 严 重 。 此 ， 举 分 析 有 代 表 性 的 焊 缝 结 构 的 在 列 根 部 回 波 ， 而 解 决 焊 缝 根 部 缺 陷 漏 判 和 误 判 的 从
问题 。
１ 正 常 焊缝 结 构 形 式 及 根 部 回波 分 析
图 ２ 符 合 要 求 的 焊缝 根部 回波
或 裂 纹 缺 陷 ， 焊 缝 两 侧 均 有 回波 ， 水 平 定 位 重 合 则 且
图 ６ 内径 不 等 时 非 正 常 焊 缝 结 构 的 根 部 回波
２ ３ 类 似 ｘ形 坡 口单 面 焊 的 非 正 常 焊 缝 结 构 的 ．
回 波
２
丁
图 ７为焊缝 结 构较 严 重 的缺 陷结 构 ， 的根部 它 整 个 是个 大 内凹 ， 种 焊缝 结 构 的 特点 是 根 部 回波 这 复杂 ， 焊 角 回波 和结 构 回波 的 深 度均 小 于母 材 厚 且 度 ， 容 易造 成 误 判 ， 要 返修 改 正 此 结构 ， 要 更 很 但 需 换 管子 ， 造工程 较 大 。为此 ， 测这 种焊缝 根 部缺 改 检
杨 会 玲 杨 劲 夫 。赵 子 谦 。 ， ，
（ ． 国石 油吉林 油 田公 司， １中 吉林 松 原 １ ８ ０ ；． ３ ０ ８ ２ 华能 吉林发 电有 限公 司九 台电厂 ， 长春 １０ ０ ； ３５１ ３ 吉林省 电力有 限公 司 电力科 学研 究 院 ， ． 长春 １ ０ ２ ） ３ ０ １
摘 要 ： 析 了 电 站 管 道 正 常 及 几 种 具 有 代 表 性 的 非 正 常 焊 缝 根 部 形 式 和 超 声 反 射 回 波 ， 在 未 焊 透 和 裂 纹 的 焊 分 存 缝 反 射 回波 杂 乱 是 超 声 波 检测 的重 点 和 难 点 ， 据综 合 分 析 焊 缝 根 部 回波 与 焊 缝 根 部 未 焊 透 和裂 纹 等 缺 陷 的 回 波 根 对 比 ， 判 别 焊 缝 根 部 缺 陷 ， 证 了检 验 的准 确 性 ， 过 工 程 实 例 验 证 了结 论 的 正 确性 。 来 保 通
１ ４ｍｍ， 回波峰 值高 出定量 线 ２ ～３ Ｂ， ０ ０ｄ 回波 深度 １ ２ｍｍ， 从焊缝 两侧 均能 检测 到 ， 水平 定位 在 焊缝 中
心 处 （ 图 ９中 见 与 Ｌ ） 前 后 移 动 探 头 回 波 有 游 ，
要 时磨 平焊缝 上 表 面 ， 直 探 头测 量 焊缝 中心 的实 用
２１ ０ １牟 ４月
Ａ ｐｒ ２０ １ ． １
第３ ９卷 第 ２ （ 期 总第 ２ ３期 ） １
Ｖｏ１ ３ Ｎｏ． （ ｅ ． ．９ ２ Ｓ ｒ Ｎｏ． ３ ２１ ）
电站 管 道 焊缝 根 部 回波信 号 分 析
Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｈ — ｖ ｇｎ ｌ ｒ ｍ ｅ ｄ Ｒｏ ｔ ｏ ｅ ｓ ｅ Ｐｉ ｓ ｉ ｓ ｉ Ｐｏ ａ ｙ ｉ ｆＥｃ ｏ ｗａ ｅ Ｓｉ ａ ｓ ｆ ｏ Ｗ ｌ ｏ ｆＰｒ ｓ ｕｒ ｐｅ ｎ Ｆｏ ｓ ｌ ｗｅ ａ ｔ ｒＰｌ ｎ
・
４ ・ ６
２１ ０ １年 ４月
吉 林 电 力
Ｊｌ ｅ ｔｉ Ｐ ｗｅ ｉ ｎ Ｅｌｃ ｒｃ ｏ ｒ ｉ
Ａ ｐｒ ０ ．２ １ｌ
第 ３ ９卷 第 ２期 （ 第 ２ ３期 ） 总 １
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ． （ ｒ Ｎｏ． ３ １３ ２ Ｓｅ ． ２１ ）
于一点 或 略有 间 隙（ 图 ５ 见 ｂ中根 部有 缺 陷错 口焊缝
关键词 ： 电站 管 道 ； 焊缝 ； 波 ； 号 分 析 回 信
中 图分 类 号 ： Ｋ２ ３ １ ； Ｇ４ １ ７ Ｔ ２ ． １Ｔ ４ ． 文 献 标 志 码 ： Ｂ 文章 编 号 ： ０ ９ ５ ０ （ ０ １ ０ — ０ ６０ １ ０—３ ６ ２ １ ）２０ ４ —３
电站 的汽 水 管道 对 接焊 缝 都 是采 用 单 面 焊 双 面成 形 的焊接技 术 ， 焊缝根 部 区域 结构 复杂 ， 反射 回 波 杂乱 。使用 Ａ 型 超声 波检 测仪 虽然 精度 高 、 能 功 全 ， 也 只 能提供 回波 信号 的时 间和 幅度 ２方 面 的 但 信息 ， 要辨 别焊缝 根部 回波信 号性 质 ， 不但 要求 检测
检验 前 用 测厚 仪 对 管 道母 材 测 厚 ， 结果 为 （ １ ２ 士１ ５ ｍｍ， 验 中发 现 ， 有焊 缝 的根部 回波 深度 ．） 检 所
都 在 １ ７ｍｍ 左 右 ， 比母 材厚 度低 ３ ～４ｍｍ， 回波最
大 峰 值 能 高 出定 量 线 １ ～ １ Ｂ（ 出判 废 线 ８ ４ ７ｄ 高 ～ １ Ｂ ， １ｄ ） 水平 定位在 焊缝 中心 至探 头侧 ３ ～８ｍｍ 不
ａ 无缺 陷错 口焊缝根部 嘲波 ．
ｂ 仃 缺 陷 错 口焊 缝 根 部 心波 ．
图 ５ 错 口 焊 缝 结 构 的 根 部 回 波
图 ７ 类 似 Ｘ形 坡 口 的非 正 常 焊 缝 结构 的 根 部 回 波
・
４ ・ ７
２１ ０ １年 ４ 月
Ａｐｒ ２ １１ ．０
第３ ９卷 第 ２期 （ 第 ２ ３期 ） 总 １ 陷， 只能 针 对焊 缝 根部 的危 险缺 陷 ， ： 即 裂纹 和 未焊
３ 实 例验 证
某 发 电厂 １号 机组 大修 时 ， 求用 超 声 波对 再 要 热冷 段管 道原 始 焊 口按 一定 比例进 行 抽 检复 查 ， 管