[发明专利]一种薄壁氢气管线焊缝上氢致延迟裂纹的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管线焊缝裂纹检测方法，尤其是涉及一种薄壁氢气管线焊缝上氢致延迟裂纹的检测方法。

背景技术

氢气管线上发现的氢致延迟裂纹，主要是从内壁焊缝根部附近沿着焊缝坡口向外壁方向扩展，属于平面状的带有一定倾斜角度的裂纹。由于这种裂纹带有一定的倾斜角度，如果采用射线检测不容易检出，所以只能采用超声检测技术来检测这些平面状微裂纹。

通常的薄壁管焊缝超声检测所依据的标准可参照JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测超声检测》中的第6.1条“钢制承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头超声检测和质量分级”，里面的适用范围包括“壁厚大于或等于4mm，外径为32mm～159mm或壁厚为4mm～6mm，外径大于或等于159mm的承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头的超声检测”。标准上的试块包括GS-1、GS-2、GS-3、GS-4等四种，它们的形状和尺寸可参见标准第6.1.2.2节相关内容。

但是标准的应用也有一定的局限性，主要是这些GS试块并不能较好反映实际管道焊缝的复杂结构对超声波声束的影响，检测人员无法依靠GS来辨别实际焊缝中的缺陷信号与结构信号。同时，这些GS试块上的反射体仅仅为单一的横孔，缺少模拟裂纹的槽型反射体，如果用来检测这些管道上的氢致延迟裂纹时缺少说服力。所以采用超声检测粗氢管线上的微裂纹，需要利用与管道焊缝及母材的材质相同的部件或余料来制作专门的对比试块。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种准确性高的薄壁氢气管线焊缝上氢致延迟裂纹的检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种薄壁氢气管线焊缝上氢致延迟裂纹的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)针对薄壁管焊缝的特点，制作专用探头；

2)制作对比试块；

3)将专用探头与检测仪连接，使用专用探头在对比试块上试验验证后，再进行现场检测。

所述的专用探头需满足以下条件：

a)专用探头应满足短前沿、大折射角、短脉冲宽度、高分辨力性能；

b)专用探头其表面制作成与被检管道相匹配的曲率；

c)同时减少或者消除表面波分量，排除非相关信号的干扰；

d)探头角度需要根据焊缝坡口形式来专门制作，声束与缺陷垂直，此时反射波能量最高，探头的前沿长度应尽可能的短。

所述的专用探头为双晶横波斜探头，晶片尺寸6×6，频率为5～10MHz，焦距5～10mm。

所述的对比试块需满足以下条件：

a)对比试块的材料与被检管道焊缝的材料相同或相近，并通过相同的焊接工艺制作而成的管道模拟件；

b)在对比试块上设有参考反射体，包括模拟上、下表面开口裂纹的槽，以及适当增加内部的横孔。

所述的检测仪为脉冲反射式数字超声检测仪或超声相控阵检测仪。

若检测仪为超声相控阵检测仪，所述的专用探头为相控阵探头，并在相控阵探头配备探头楔块，该探头楔块与管道的曲率半径相匹配。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、准确性高，避免了普通探头的前沿长，检测薄壁管时一次波较难探测到焊缝根部，三次波则因为声束经过多次扩散，与其他信号难以分辨的缺点；

2、避免了大角度的探头由于容易出现表面波，造成缺陷信号与结构信号等非相关信号难以区分的缺点；

3、由于焊缝的结构形式复杂，避免了检测人员对结构不熟悉，焊缝余高、根部的焊瘤缺陷的错误判断。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

一种薄壁氢气管线焊缝上氢致延迟裂纹的检测方法，包括以下步骤：

1、利用A型脉冲反射式数字超声检测仪，使用专用超声探头在对比试块上试验验证后，再进行现场检测。

2、针对薄壁管焊缝的厚度小，曲率大等特点，制作专用探头。

3、制作对比试块，从而提高检测的准确性，具有较高的缺陷检出灵敏度以及一定的定量能力。

4、专用探头制作的要求：

a)专用探头应满足短前沿、大折射角、短脉冲宽度、高分辨力等性能。

b)专用探头与普通探头相比，其表面还应该加工成与被检管道相匹配的曲率(如匹配DN100、DN50的管道外壁)，以达到良好的耦合效果。

c)同时还应该减少或者消除表面波分量，排除非相关信号的干扰。