超聲無損檢測技術(shù)在了不銹鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用

   無損檢測技術(shù)是為了保證材料和構(gòu)件的高質(zhì)量、高性能以及在安全可靠的基礎(chǔ)上經(jīng)濟(jì)、有效地使用而提供依據(jù)的重要方法．據(jù)統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)應(yīng)用和正在研究的各種無損檢測方法總共達(dá)70多種。其中目前應(yīng)用最為廣泛的主要有：超聲檢測法(UT)、渦流檢測法(ED、射線檢測(RT)，磁粉檢測(MT)、滲透檢測(PT)。渦流檢測盡管對近表面裂紋等缺陷具有較高的檢測靈敏度，對于要求檢測厚管壁管內(nèi)壁缺陷，卻顯得一籌莫展。相比之下，超聲檢測由于具有檢測深度大、靈敏度高．檢測速度快、對人體無傷害等優(yōu)勢，在工業(yè)不銹鋼管生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用．在國家無損檢測30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)目錄中，僅超聲無損檢測標(biāo)準(zhǔn)就占有27個(gè)。在無縫不銹鋼管的常規(guī)檢測中，一般利用超聲波在傳播過程中經(jīng)過波形轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的橫波來檢測管中縱向缺陷和橫向缺陷。除了常規(guī)探傷，超聲檢測還可用于焊接銅管檢測、鋼管的尺寸測量、非常規(guī)檢測等。

一、超聲無損檢測技術(shù)應(yīng)用于鋼管焊縫檢測

    焊接是管道連接的常用方法，如長距離燃油氣輸送管的對接、柱狀壓力容器的封閉，核工業(yè)管道的連接等。除了無縫鋼管外，焊接管道在工業(yè)中的使用也占有相當(dāng)?shù)谋壤疄榱吮ＷC焊縫連接的可靠性，必須對焊縫進(jìn)行相關(guān)的無損檢測。其中超聲檢測是目前公認(rèn)的最有效使用最廣泛的焊縫無損檢測方法之一。三峽的排砂管縱縫、伸縮環(huán)縫、湊合節(jié)合攏環(huán)縫的超聲探傷比例占100%。

二、超聲無損檢測技術(shù)應(yīng)用于鋼管壁厚檢測

    鋼管壁厚均勻是管道受力均勻的保證，對于壓力管道而言尤其重要，因此，壁厚是銅管質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)．實(shí)時(shí)對鋼管壁厚地監(jiān)測，既是質(zhì)量保證的手段，也是監(jiān)控生產(chǎn)工藝的重要途徑．長期以來，壁厚精度問題一直是困擾無縫鋼管生產(chǎn)的一個(gè)技術(shù)難題．國內(nèi)外的無縫不銹鋼管生產(chǎn)商都非常重視壁厚的檢測，壁厚檢測的方法很多，如超聲檢測(UT)、電磁檢測(MFL)、射線檢測(RT)，激光測厚(LT)、渦流測厚(EC)等5種無損檢測方法，其中超聲測厚方法由于具有：測量精度高，幾毫米以上的厚度測量精度可達(dá)到0.10%～0.5%。檢測速度快．操作方便安全且容易實(shí)現(xiàn)自動化檢測等特點(diǎn)，已經(jīng)成為無縫不銹鋼管壁厚檢測的主要方法。利用超聲波進(jìn)行厚度檢測主要由三種方法：脈沖回波法．干涉法、共振法，實(shí)際生產(chǎn)線上，由于無縫鋼管的內(nèi)外表面并不是十分平整，且產(chǎn)品的厚度種類較多，一般采用脈沖超聲檢測．目前，很多世界知名超聲自動檢測設(shè)備都配有管壁壁厚檢測功能，如美國不銹鋼管有限公司研制的Truscope和Truscan探傷系統(tǒng)、GE公司研制的ROT和ROTA系列無縫鋼管檢測系統(tǒng)等。

三、超聲無損檢測技術(shù)應(yīng)用于鋼管外徑檢測

    超聲除了一般探傷外，還可以用于外形尺寸的測量．除了壁厚檢測外，當(dāng)前很多大型不銹鋼管超聲自動檢測系統(tǒng)都具備檢測鋼管外徑，甚至是鋼管的橢圓度，如上述提到的GE的ROTA系列設(shè)備，以及NDT利用超聲進(jìn)行鋼管外徑的檢測基本原理可概括如下。

四、超聲無損檢測技術(shù)應(yīng)用于密封性檢測

    對于非承壓型流體輸入管道，常規(guī)的無損檢測可以保證其基本的質(zhì)量和使用性能，但是，工業(yè)中很多壓力系統(tǒng)都離不開密封的輸送管道．實(shí)際中，生產(chǎn)工藝不當(dāng)，壓力驟變、腐蝕。管中存在裂紋和其他缺陷、以及維護(hù)不當(dāng)?shù)?，都會引起密封管道的泄漏，傳統(tǒng)的管道氣密性檢測主要有：氣泡法、靜壓法、氨質(zhì)譜法、U型管法等，但是這些方法往往因測試時(shí)間較長、測試條件高、精度受人為因素影響大等缺陷，難以應(yīng)用在工業(yè)中的在線實(shí)時(shí)檢測。相比之下，超聲檢測具有速度快、指向性好的優(yōu)勢，近年來在管道氣密性檢測中應(yīng)用逐漸增多。利用超聲進(jìn)行檢測的基本原理是：當(dāng)被檢輸送鋼管某處有漏孔存在，且尺寸較小，雷諾數(shù)較高，由于內(nèi)部氣壓很高，氣體穿過小孔就會形成湍流，這種湍流便可在小孔附近因振動形成一定頻率的聲波，當(dāng)頻率超過20KHz時(shí)就形成超聲波。由于超聲波具有很強(qiáng)的方向性和衰減性，且泄漏氣體噪聲頻譜在39～41KHz的頻帶有較集中的分布，通過超聲波傳感器便可檢測到這種聲信號．美國的UESystem公司已經(jīng)研制出各種系列超聲檢漏設(shè)備，其產(chǎn)品處于世界領(lǐng)先水平。綜上所述，超聲無損檢測技術(shù)可貫穿于不銹鋼管生產(chǎn)過程的全方位檢測，在不銹鋼管生產(chǎn)過程中扮演了非凡的角色，成為銅管無損檢測技術(shù)中使用頻率最高的檢測方法。