專利名稱：一種輸電線路鋼管塔的對接焊縫的超聲波檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及焊縫的無損檢測技術，具體是一種輸電線路鋼管塔的對接焊縫的超聲
波檢測方法。
背景技術：
近幾年，隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，為了實現(xiàn)"資源節(jié)約型、環(huán)境友好型"輸 電線路建設目標，在特高壓同塔雙回、同塔多回輸電線路中采用了鋼管塔，在鋼管塔中有近 60%的鋼管厚度小于等于8mm，薄壁鋼管與法蘭之間采用對接焊的形式連接，該焊縫為一級 焊縫，需要進行100%的無損檢測。 目前國內(nèi)各技術規(guī)程對薄壁鋼管(直徑大于或等于133mm，厚度小于8mm)的對接 環(huán)焊縫及縱向焊縫的超聲波檢測還是個空白，只能進行射線檢測。但射線檢測主要存在下 述問題 1)由于鋼管的曲率半徑相對較小，射線透照位置受限(對一個①159mm的焊口，考 慮橫裂紋檢出角，X射線至少透照8次)，對焊口檢驗的生產(chǎn)效率較低；
2)射線透照對裂紋、未熔合等線形缺陷不敏感，從而造成許多危害缺陷的漏檢；
3)射線檢測一般采用X射線或Y射線進行檢測，對人身有傷害，對環(huán)境有污染，需 要取得政府相關部門的輻射許可資格證書。 4)成本高，檢測評定時間長。 一般檢測一條小273mm對接環(huán)焊縫需要2小時，而隨 后的洗片、干燥、評定時間更長。 以皖電東送輸電線路鋼管塔的試驗塔為例，每基塔約有210余道對接焊縫，焊縫 長度達250余米，輸電焊縫數(shù)量多，檢測工作量大，有必要尋找一種對薄壁管的對接焊縫進 行超聲波檢測的方法，以滿足輸電線路檢測需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用超聲波爬波檢測薄壁管對接焊縫的方法。 本發(fā)明的上述目的是通過如下的技術方案予以實現(xiàn)的 —種輸電線路鋼管塔的對接焊縫的超聲波檢測方法，包括以下步驟 1)將與超聲波檢測裝置連接的探頭置于對接焊縫的鋼管側端； 2)所述探頭與鋼管外徑吻合，當超聲波檢測裝置發(fā)出信號，所述探頭發(fā)送超聲波
覆蓋整個對接焊縫； 3)進行爬波檢測，對對接焊縫的缺陷進行分析。
所述超聲波檢測裝置包括控制部分和測量部分；所述控制部分用于控制探頭；測
量部分用于進行超聲波傳播距離和反射聲壓的測量。 所述探頭為并聯(lián)式超聲波探頭。 利用橫通孔試塊，對反射波聲程和靈敏度進行校準，可選用①1X30-10dB橫通孔試塊。
所述探頭距對接焊縫中心10——25mm平行移動。
本發(fā)明方法的優(yōu)異特點和效果 1)與超聲波檢測裝置連接的探頭發(fā)送的聲束能夠覆蓋整個焊縫截面，檢測能夠實 現(xiàn)立體掃查。 2)探頭發(fā)出的聲束與焊縫中的裂紋、未熔合、未焊透等基本垂直，檢測靈敏度高。
3)檢測過程操作方便、易于掌握、工作效率高、成本低。


下面結合附圖對本發(fā)明進一步詳細地說明 圖1為本發(fā)明超聲波檢測示意圖； 圖2為本發(fā)明探頭檢測示意圖；
圖3為本發(fā)明爬波檢測示意圖； 圖4為本發(fā)明并聯(lián)超聲波檢測探頭結構示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例的檢測結果示意圖，其中(a)為雙面未焊透反射波；(b)為單 未焊透反射波形；(C)為夾渣反射波形；(d)為氣孔反射波形。
具體實施例方式
下面參照本發(fā)明的附圖，更詳細的描述出本發(fā)明的最佳實施例。
1、超聲波檢測前的準備 (1)明確焊件材質、規(guī)格、焊接工藝、熱處理情況、坡口型式以及焊接接頭中心位置 的標定； (2)焊接接頭表面質量及外觀尺寸需經(jīng)檢驗合格； (3)焊接接頭鋼管側應除飛濺、銹蝕、氧化物及油污，表面應打磨平滑，打磨寬度為 30mm 5 (4)焊接接頭兩側的母材，超聲波檢測前應測量管壁厚度，至少每隔90。測量一 點； (5)耦合劑具有良好的濕潤能力和透聲性，采用機油或水基纖維素衍生物； (6)選用的與超聲波檢測裝置連接的探頭應滿足直射波能掃查到焊接接頭1/4以
上壁厚范圍。 2、檢測過程 參考圖l，鋼管1與法蘭3之間采用對接焊2連接，超聲波檢測裝置5與探頭4連 接，探頭4在焊縫2的鋼管1側進行爬波檢測掃查。掃查方式如圖2所示，在距距離焊縫中 心(L = 20mm)處上、下平行移動。 對焊縫進行超聲波爬波檢測時，超聲波入射方向的選擇原則是使超聲波入射方向 垂直于主要危險缺陷的方向，如圖3所示。常規(guī)厚壁焊縫超聲波檢測時，這一原則無法實 現(xiàn)，只能采用斜入射的方式來完成檢測。而特高壓鋼管塔薄壁管對接環(huán)焊縫壁厚較薄，探頭 在距離焊縫的一定距離上聲束能夠覆蓋整個焊縫截面，檢測能夠實現(xiàn)立體掃查。且入射聲 束與焊縫中的裂紋、未熔合、未焊透等基本垂直。 超聲波檢測裝置主要包括控制部分和測量部分，控制部分用于控制探頭，測量部分用于進行超聲波傳播距離和反射聲壓的測量。 探頭主要有串列式和并列式兩種結構。本發(fā)明采用并列式超聲波檢測探頭，該超 聲波檢測探頭結構如圖4，包括有機玻璃斜楔6、吸收塊7、晶片8、隔聲層9和接插頭10，根 據(jù)鋼管的曲率半徑來選擇最佳的有機玻璃斜楔6，以實現(xiàn)鋼管焊縫的高靈敏度探傷。
3、掃描速度的調(diào)整 掃描速度的調(diào)整，是對接焊縫超聲波超聲波檢測的重要環(huán)節(jié)。掃描速度是否準確， 對焊縫中缺陷的定位、定性、定量都會都帶來很大的影響。為了便于觀察和減小觀察誤差， 掃描速度一般應采取擴大比例的方法。利用橫通孔試塊，將反射波按2 : l的聲程來調(diào)節(jié)。 橫通孔試塊的優(yōu)點是與被探鋼管同曲率，可以不考慮探傷的曲率、耦合的衰減和內(nèi)外壁聲 束發(fā)散的補償。超聲波檢測時可直接觀察反射波的波形變化來判斷有無缺陷波的存在。
4、超聲波檢測靈敏度的調(diào)整 確定薄壁鋼管塔對接焊縫超聲波爬波超聲波檢測靈敏度和質量分級標準的原則 是依據(jù)DL/T820-2002《管道焊接接頭超聲波超聲波檢測檢驗技術標準》，經(jīng)過對比試驗找 到Olmm氣孔孔和①1X30mm的橫通孔之間的關系，在距離探頭20mm左右兩者之間相差 10dB。因此，本發(fā)明采取用爬波檢測時橫通孔①1X30-10dB作為薄壁鋼管對接焊縫的超聲
波檢測靈敏度，經(jīng)驗證所選超聲波檢測靈敏度已達到標準的要求。
5、對對接焊縫的缺陷進行測量和分析 本發(fā)明提供了一組帶有缺陷的焊接試樣的測試結果，規(guī)格分別是①133X5mm、 ①133X8mm、①159X6mm。參考圖5的試驗結果可以看出，爬波檢測對于未焊透缺陷超聲波 檢出率較高，探頭在熔透的一側也能夠檢測到另一側的未焊透，缺陷波幅高，測長與射線所 檢出的尺寸較吻合；單個氣孔和圓形夾渣的波幅較低，超聲波測長比射線所檢出的尺寸較 大；密集氣孔的波幅較高，波形密集相互彼連，超聲波測長比射線所檢出的尺寸大；條形夾 渣波幅較低，超聲波測長與射線所檢出的尺寸相差不大；裂紋和未熔合缺陷波幅高，檢出率 高，超聲波測長與射線所檢出的尺寸相差較大。 綜上所述，本發(fā)明檢測過程操作方便、易于掌握、工作效率高、檢測靈敏度高、成本 低。 上述實施例只是本發(fā)明的舉例，盡管為說明目的公開了本發(fā)明的最佳實施例和附 圖，但是本領域的技術人員可以理解在不脫離本發(fā)明及所附的權利要求的精神和范圍內(nèi)， 各種替換、變化和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應局限于最佳實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
權利要求
一種輸電線路鋼管塔的對接焊縫的超聲波檢測方法，包括以下步驟1)將與超聲波檢測裝置連接的探頭置于對接焊縫的鋼管側端；2)所述探頭與鋼管外徑吻合，當超聲波檢測裝置發(fā)出信號，所述探頭發(fā)送超聲波覆蓋整個對接焊縫；3)進行爬波檢測，對對接焊縫的缺陷進行分析。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述超聲波檢測裝置包括控制部分和測量 部分；所述控制部分用于控制探頭；所述測量部分用于進行超聲波傳播距離和反射聲壓的
3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述探頭為并聯(lián)式超聲波探頭。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，利用橫通孔試塊，對反射波聲程和靈敏度進 行校準。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，選用①1X30-10dB橫通孔試塊。
6. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述探頭距對接焊縫中心的距離為 10—25mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種輸電線路鋼管塔的對接焊縫的超聲波檢測方法，屬于焊縫的無損檢測技術領域。該方法包括將與超聲波檢測裝置連接的探頭置于對接焊縫的鋼管側端，該探頭與鋼管外徑吻合，當超聲波檢測裝置發(fā)出信號，所述探頭發(fā)送超聲波覆蓋整個對接焊縫，進行超聲波爬波檢測，從而對對接焊縫的缺陷進行分析。本發(fā)明采用的檢測方法能夠實現(xiàn)立體掃查，操作方便、易于掌握、工作效率高，且檢測靈敏度高。
文檔編號G01N29/04GK101793871SQ200910244238
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2009年12月30日
發(fā)明者包樂慶, 常建偉, 張東英, 張磊, 徐德錄, 池永斌, 王慧 申請人:中國電力科學研究院;黑龍江省電力科學研究院