小徑管外表面縱向缺陷的表面波檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種表面波檢測方法,具體涉及一種小徑管外表面縱向缺陷的表面波檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電站鍋爐用受熱面管子等小徑管常采用冷拔(乳)工藝制造,若質(zhì)量控制不好,會在鋼管表面出現(xiàn)縱向缺陷,受熱面管子在服役過程中也會在管子表面出現(xiàn)縱向缺陷,縱向缺陷的存在將會給鍋爐的運行帶來安全隱患。為了確保小徑管的安全運行,加強對小徑管的有效檢驗甚為重要。
[0003]電站鍋爐用的受熱面小徑管的形狀為U型管或蛇形管分布,兩管的間距甚小,檢測空間受限。若使用渦流、磁粉、滲透檢測技術(shù),現(xiàn)場檢測不便實施,并且均存在檢測盲區(qū)。
[0004]當介質(zhì)表面受到交變應(yīng)力作用時,產(chǎn)生沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ牟?,稱為表面波,表面波是瑞利1887年首先提出來的,因此又稱瑞利波。表面波在介質(zhì)表面?zhèn)鞑r,介質(zhì)表面質(zhì)點做橢圓運動,橢圓長軸垂直于波的傳播方向,短軸平行于波的傳播方向。橢圓運動可視為縱向振動與橫向振動的合成,即縱波與橫波的合成。因此表面波同橫波一樣只能在固體介質(zhì)中傳播,不能在液體或氣體介質(zhì)中傳播。質(zhì)點振幅的大小與材料的彈性及表面波的傳播深度有關(guān),其振動能量隨深度增加而迅速減弱。當表面波傳播的深度超過2倍波長時,質(zhì)點的振幅已經(jīng)很小了。當表面波在傳播途中碰到棱邊時,若棱邊曲率半徑R大于5倍波長,表面波可不受阻攔的完全通過。當R逐漸變小時,部分表面波能量被棱邊反射;當R小于等于波長時,反射能量很大。例如彈簧和圓筒形工件的表面檢測,都可采用表面波。目前關(guān)于超聲表面波檢測技術(shù),多用于相對平坦的部件表面質(zhì)量檢測,在電力行業(yè)多用于汽輪機轉(zhuǎn)子R圓弧、葉片的檢測,相關(guān)文獻資料均未提及小徑管的表面波檢測技術(shù),因此,有必要開發(fā)新的小徑管表面波檢測技術(shù),確保在役小徑管外表面的檢測質(zhì)量滿足要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,提供了一種小徑管外表面縱向缺陷的表面波檢測方法,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對小徑管表面縱向缺陷的檢測。
[0006]為達到上述目的,本發(fā)明所述的小徑管外表面縱向缺陷的表面波檢測方法包括以下步驟:
[0007]I)清理待測小徑管外表面的鐵銹和異物,將表面波探頭在待測小徑管上移動的區(qū)域上涂覆耦合劑;
[0008]2)表面波探頭中的晶片位于透聲楔的斜邊上,其中,透聲楔的底面為與待測小徑管外表面相配合的圓柱形的凹面,將表面波探頭置于待測小徑管表面,使表面波探頭中晶片發(fā)出的縱波能夠通過透聲楔轉(zhuǎn)換成表面波入射到待測小徑管表面;
[0009]3)選取待測小徑管的對比試塊,再在待測小徑管的對比試塊表面刻槽,其中,槽的長度與待測小徑管的對比試塊的長度一致,槽的寬度及深度均為A_ ;
[0010]4)利用待測小徑管的對比試塊對超聲波儀器進行水平線校準;
[0011]5)將表面波探頭置于與槽的距離為待測小徑管對比塊半周長的位置,再調(diào)節(jié)超聲波儀器的增益,使經(jīng)槽的反射波的波幅為滿屏,則當前超聲波儀器的增益為超聲波的檢測靈敏度;
[0012]6)調(diào)整超聲波儀器,使表面波探頭發(fā)出的表面波的傳播方向與待測小徑管的母線相垂直,再將表面波探頭在待測小徑管的兩側(cè)面依次進行掃查,其中,在掃查過程中,表面波探頭沿待測小徑管的軸向移動并轉(zhuǎn)動角度3?5° ;超聲波儀器的顯示屏上出現(xiàn)波幅高于8%滿屏的反射波時,則待測小徑管上的當前探測位置為深度大于Amm的表面縱向缺陷。
[0013]槽的寬度及深度均為0.2mm。
[0014]待測小徑管的對比塊的外徑為32-159mm。
[0015]表面波探頭中晶片的數(shù)量為I個,晶片的寬度和長度均為6mm。
[0016]步驟4)的具體操作為:
[0017]將表面波探頭放置在待測小徑管的對比試塊上,其中,待測小徑管的對比試塊上的槽與表面波探頭的距離為待測小徑管的對比試塊的半周長,找到槽的最高反射波,然后調(diào)節(jié)超聲波儀器的零偏,使槽的最高反射波的聲程顯示值為待測小徑管的對比試塊的半周長,然后調(diào)整超聲波儀器的顯示范圍,使槽的最高反射波位于顯示屏中水平坐標的一半位置處。
[0018]耦合劑為白凡士林。
[0019]采用鋼絲球清理待測小徑管外表面的鐵銹和異物。
[0020]表面波探頭的頻率為1.25-5MHZ。
[0021]B 等于 80。
[0022]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023]本發(fā)明所述的小徑管外表面縱向缺陷的表面波檢測方法在檢測過程中,表面波探頭中的晶片透聲楔斜邊上,其中透聲楔的底部為與待測小徑管外表面相配合的圓柱形的凹面,將表面波探頭置于待測小徑管表面,使表面波探頭中晶片發(fā)出的縱波能夠通過透聲楔轉(zhuǎn)換成表面波入射到待測小徑管的表面,從而確保對小徑管外表面縱向缺陷的檢測,同時在檢測過程中,通過待測小徑管的對比試塊對超聲波儀器進行水平線校準、靈敏度的標定,然后再對待測小徑管表面的缺陷進行檢測,從而有效的提高表面波對待測小徑管表面縱向缺陷的檢出率,同時檢測的精度較高。
[0024]進一步,在對超聲波儀器進行水平線校準的過程中,根據(jù)槽的反射波通過調(diào)節(jié)超聲波儀器的調(diào)校、偏零及檢測范圍的調(diào)整,從而使本發(fā)明對待測小徑管表面縱向缺陷位置的誤差控制在±0.5mm之間。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的原理圖;
[0026]圖2為本發(fā)明中待測小徑管的對比塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖3為本發(fā)明中調(diào)節(jié)超聲波儀器的調(diào)校及偏零過程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中,I為透聲楔、2為晶片。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述:
[0030]參考圖1,本發(fā)明所述的小徑管外表面縱向缺陷的表面波檢測方法包括以下步驟:
[0031]I)清理待測小徑管外表面