[發明專利]超大壁厚SAWH鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法

在審

• 申請號: 201510839903.3
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105301103A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 于賓;田鵬;王曉穎;吳秀宇;楊明秦;任國慶;馬守和;倪舒亞;齊國政;賈新宇;張麟;孫玲玲;陳松;王軍
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司;華油鋼管有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 李榮文

技術領域

本發明涉及超聲波探傷裝置或方法技術領域，尤其涉及一種超大壁厚SAWH鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法。

背景技術

西氣東輸三線工程開始生產后，螺旋縫埋弧焊鋼管一直使用最大壁厚為18.4mm的大管徑管線，由于國內經濟發展,天然氣的用氣量也在逐年增加,現有的國內幾條輸送管線已經慢慢不能滿足工農業及家庭使用的需求,勢必會需求更大壓力、更多條管道工程的制造使用，在輸送量增大的前提下，鋼管的管徑及壁厚也會隨之增大，這就意味著更大壁厚的螺旋埋弧焊管（SAWH）將面臨市場競爭的大批量采購，在2013年底，國家管道項目部便開始制定大壁厚鋼管的試制工作計劃，并在當年末進行了螺旋焊埋弧焊鋼管試制壁厚為超過20mm的大管徑SAWH鋼管，現在各大鋼管生產廠也都在進行試制大壁厚的鋼管，在這接下來的兩年中小批量試制也在陸續進行中，國家監督檢測的所有試制及評價結束合格后，即將會面臨大批量的采購，國內各大管線項目工程將開始大批量采購大壁厚的螺旋縫埋弧焊鋼管，國家工程開工在即，需求量巨大。

西氣東輸三線工程、中俄管線工程等國家一類大型重點工程的開工使用，對此進行了試制壁厚超過20mm的大壁厚SAWH鋼管，以此用來代替使用在二類地區的直縫埋弧焊鋼管來進行重要管線的鋪設，由此降低鋼管采購成本，現在的國內各大螺旋縫埋弧焊鋼管制造廠均已經著手開始進行生產、檢驗各個方面的改造，以便適應對此類規格鋼管的生產需求。

隨著現階段的石油管線輸送市場的需求，大壁厚的SAWH鋼管制造已在眼前，由于鋼管壁厚的不斷增加，針對現有的超聲波自動探傷設備并不具備完全覆蓋此類大壁厚鋼管的探傷能力，必須增加新的檢驗方式針對大壁厚鋼管檢驗的改造并滿足最終全部覆蓋焊接區域。

根據現有的國家標準（GB/T9711-2011）、美國石油學會標準（APISpec5L）、石油內部行業標準等相關檢測要求的內容來看，所有針對超聲波檢測的鋼管標準試樣均采用焊縫區域制作豎通孔、縱向刻槽、橫向刻槽的方式來確定檢驗校驗的方式，探頭大部分采用的為橫波斜射法通過單面雙側的方式進行平行掃查，由于壁厚不斷加大，使用超聲波斜射聲束的方法造成在焊接區域的中部出現菱形的檢測盲區（見圖1-3，其中圖1中焊縫的中部為檢測盲區），對焊接鋼管的超聲檢測出現一定區域的盲區，由此可見，一種針對大壁厚鋼管的校驗方式到了必須進行研究試驗的階段。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種超大壁厚SAWH鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法，所述方法能夠有效降低在焊縫中部區域出現缺陷發生漏檢的可能性，提高了鋼管焊縫檢測完整性，減低了焊縫漏檢的幾率，保證了鋼管出廠的合格率，從而提高了產品的質量。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種超大壁厚SAWH鋼管焊縫的中部缺陷超聲波檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

1）在焊縫的上側和下側各打一個Φ1.6mm孔，制造人工缺陷，孔深為鋼管壁厚的一半，上側豎孔和下側豎孔的位置錯開；

2）在所述焊縫左右兩側的鋼管外壁上各夾持一個超聲波檢測探頭，調整好探頭距離上側豎孔或下側豎孔的位置，微調探頭位置，通過超聲波探傷儀找到缺陷反射最高波；其中，一側探頭校驗上側豎孔，另一側探頭校驗下側豎孔，校驗上側豎孔的探頭采用一次半反射聲程進行校驗，該探頭距離上側豎孔的距離應滿足：（探頭的K值×被測鋼管的壁厚）×1.5倍的反射聲程±10mm；校驗下側豎孔的探頭采用兩次半反射聲程進行校驗，該探頭距離下側豎孔的距離應滿足：（探頭的K值×被測鋼管的壁厚）×2.5倍的反射聲程±10mm；

3）將超聲波探傷儀閘門的中部位置處于所述反射最高波處，調節超聲波探傷儀的增益器，將反射波達到閘門位置的100%，增益3dB-5dB，作為動態掃查靈敏度，動態掃描觀察人工缺陷是否能夠觸發報警界限，如果正常報警即標定完畢，如果未能觸發報警上限，則重新調整探頭位置，直至報警為止，其中缺陷反射當量為Φ1.6mm孔波高100%，基準反射波高為超聲波探傷儀顯示屏幕的50%，即閘門報警高度為超聲波探傷儀顯示屏幕的50%；

4）使用標定后的超聲波探傷儀對鋼管的焊縫進行批量檢測，當發現超聲波探傷儀顯示回波高度超過顯示屏50%觸發報警時，認定為不合格，對報警處焊縫進行復查處理，并標記出不合格位置。

進一步的技術方案在于：所述探頭選用橫波探頭，頻率在2.5MHz-5MHz之間，K值在2-2.5之間。