[實用新型]一種薄壁奧氏體管環縫相控陣檢測定位校準試塊

有效

• 申請號: 201822171359.1
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN209264639U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 周路云
• 申請（專利權）人: 上海市特種設備監督檢驗技術研究院
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30
• 代理公司: 上海三方專利事務所(普通合伙) 31127
• 代理人: 吳瑋

本實用新型涉及一種薄壁奧氏體管環縫相控陣檢測定位校準試塊，該試塊包括母材（1）、柱缺角反射體（2），其中所述母材（1）由無縫鋼管制成，母材（1）上設有A/B/C/D/E共5個“柱缺”角反射體（2），所述“柱缺”角反射體（2）呈階梯排列，“柱缺”角反射體分別設置于母材管內壁。本實用新型設計簡單，加工方便，適宜于薄壁奧氏體管道對接環焊縫的超聲相控陣檢測定位校準。

技術領域

本實用新型屬薄壁奧氏體管環縫相控陣檢測技術領域，特別是涉及薄壁奧氏體管環縫相控陣檢測定位校準試塊。

背景技術

奧氏體不銹鋼對接接頭廣泛用于壓力管道制造過程中，焊接接頭的質量直接影響到承壓特種設備的安全。目前，國家標準NB/T47013.2015明確規定常規脈沖反射法超聲檢測只適用于10mm~80mm的奧氏體不銹鋼管對接接頭。大量4mm~10mm薄壁奧氏體不銹鋼壓力管道對接接頭只能采用射線檢測。隨著近年來超聲相控陣檢測技術的發展，對于此類4mm~10mm薄壁奧氏體不銹鋼壓力管道對接接頭的檢測技術也得到了突破。脈沖反射法超聲波檢測對薄管奧氏體不銹鋼壁管道對接環縫檢測的限制主要存在：超聲波盲區往往大于壁厚；大曲率管道引起超聲的散射，靈敏度大為降低；管道焊口根部未焊透等危險性缺陷的定位和自身高度測量不夠準確等。

相控陣超聲使用的探頭是由若干個壓電晶片組成陣列換能器，通過電子系統控制陣列中的各晶片按照一定的延時法則發射和接收超聲波，從而實現聲束的掃描、偏轉與聚焦等功能。利用掃描特性，相控陣技術可以在探頭不移動的情況下實現對檢測區域的掃查；利用偏轉特性，相控陣技術不僅可以在探頭不移動的情況下實現對檢測區域的掃查，而且可以激發多角度聲束對檢測區域進行較大面積覆蓋，從而提高檢測效率及缺陷檢出率，利用聚集特性，通過聚焦點到每個晶片的相對距離，為了讓每個晶片激勵的球形波的最大峰值在既定的聚焦點匯聚，每個晶片的發射次序進行了精確的計算。相控陣技術可以提高聲場信號強度、回波信號幅度和信噪比，從而提高缺陷的檢出率。

但對于管道焊口根部未焊透等危險性缺陷的定位和自身高度測量需要一直試塊進行有效校準，按TSG D7005-2018《壓力管道定期檢驗規則-工業管道》的條款要求進行缺陷評級并確定安全狀況評定等級。

而在檢測中，我們發現在管道檢測定位校準中，GS標準試塊上橫通孔與試塊檢測圓弧面的距離呈變化關系。當管道壁厚較小，反射體的埋藏深度很小時，采用GS標準試塊Φ2橫通孔做反射體定位測量誤差較大，為此需要設計一種適用于薄壁奧氏體管環縫相控陣檢測定位校準試塊，能有效的相控陣檢測缺陷進行定位校準，為缺陷的評級和管道安全狀況評定提供有效的數據保證。

發明內容

本實用新型的目的在于解決現有技術的不足，提供一種薄壁奧氏體管環縫相控陣檢測定位校準試塊，能夠在相控陣檢測中保證缺陷的定位準備有效，以便更好的對管道安全狀況進行等級評定。

為實現上述目的，設計一種薄壁奧氏體管環縫相控陣檢測定位校準試塊，該試塊包括母材1、“柱缺”角反射體2，其中所述母材1由無縫鋼管制成，母材1上設有A/B/C/D/E共5個“柱缺”角反射體2，所述“柱缺”角反射體2呈階梯排列，“柱缺”角反射體分別設置于母材管內壁。

所述母材材料為奧氏體不銹鋼無縫鋼管。母材材料聲學特性與備檢管道保持一致。

所述母材管徑與備檢管道管徑一致。

所述母材長為240mm，母材管內壁以距離40mm等間距設置5個柱缺角反射。

所述母材的無縫鋼管內壁為同心圓，壁厚范圍從3mm～12mm，從小到大階梯遞增。每個階梯壁厚誤差范圍小于±0.1mm。

所述柱缺角反射體為r≤0.1的直角反射體，柱缺角反射體按40mm等間距設置于試塊內壁，按壁厚3mm、4mm、6mm、8mm和10mm呈階梯狀排列。