[实用新型]一种薄壁奥氏体管环缝相控阵检测定位校准试块

说明书

本实用新型涉及一种薄壁奥氏体管环缝相控阵检测定位校准试块，该试块包括母材（1）、柱缺角反射体（2），其中所述母材（1）由无缝钢管制成，母材（1）上设有A/B/C/D/E共5个“柱缺”角反射体（2），所述“柱缺”角反射体（2）呈阶梯排列，“柱缺”角反射体分别设置于母材管内壁。本实用新型设计简单，加工方便，适宜于薄壁奥氏体管道对接环焊缝的超声相控阵检测定位校准。

技术领域

本实用新型属薄壁奥氏体管环缝相控阵检测技术领域，特别是涉及薄壁奥氏体管环缝相控阵检测定位校准试块。

背景技术

奥氏体不锈钢对接接头广泛用于压力管道制造过程中，焊接接头的质量直接影响到承压特种设备的安全。目前，国家标准NB/T47013.2015明确规定常规脉冲反射法超声检测只适用于10mm~80mm的奥氏体不锈钢管对接接头。大量4mm~10mm薄壁奥氏体不锈钢压力管道对接接头只能采用射线检测。随着近年来超声相控阵检测技术的发展，对于此类4mm~10mm薄壁奥氏体不锈钢压力管道对接接头的检测技术也得到了突破。脉冲反射法超声波检测对薄管奥氏体不锈钢壁管道对接环缝检测的限制主要存在：超声波盲区往往大于壁厚；大曲率管道引起超声的散射，灵敏度大为降低；管道焊口根部未焊透等危险性缺陷的定位和自身高度测量不够准确等。

相控阵超声使用的探头是由若干个压电晶片组成阵列换能器，通过电子系统控制阵列中的各晶片按照一定的延时法则发射和接收超声波，从而实现声束的扫描、偏转与聚焦等功能。利用扫描特性，相控阵技术可以在探头不移动的情况下实现对检测区域的扫查；利用偏转特性，相控阵技术不仅可以在探头不移动的情况下实现对检测区域的扫查，而且可以激发多角度声束对检测区域进行较大面积覆盖，从而提高检测效率及缺陷检出率，利用聚集特性，通过聚焦点到每个晶片的相对距离，为了让每个晶片激励的球形波的最大峰值在既定的聚焦点汇聚，每个晶片的发射次序进行了精确的计算。相控阵技术可以提高声场信号强度、回波信号幅度和信噪比，从而提高缺陷的检出率。

但对于管道焊口根部未焊透等危险性缺陷的定位和自身高度测量需要一直试块进行有效校准，按TSG D7005-2018《压力管道定期检验规则-工业管道》的条款要求进行缺陷评级并确定安全状况评定等级。

而在检测中，我们发现在管道检测定位校准中，GS标准试块上横通孔与试块检测圆弧面的距离呈变化关系。当管道壁厚较小，反射体的埋藏深度很小时，采用GS标准试块Φ2横通孔做反射体定位测量误差较大，为此需要设计一种适用于薄壁奥氏体管环缝相控阵检测定位校准试块，能有效的相控阵检测缺陷进行定位校准，为缺陷的评级和管道安全状况评定提供有效的数据保证。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种薄壁奥氏体管环缝相控阵检测定位校准试块，能够在相控阵检测中保证缺陷的定位准备有效，以便更好的对管道安全状况进行等级评定。

为实现上述目的，设计一种薄壁奥氏体管环缝相控阵检测定位校准试块，该试块包括母材1、“柱缺”角反射体2，其中所述母材1由无缝钢管制成，母材1上设有A/B/C/D/E共5个“柱缺”角反射体2，所述“柱缺”角反射体2呈阶梯排列，“柱缺”角反射体分别设置于母材管内壁。

所述母材材料为奥氏体不锈钢无缝钢管。母材材料声学特性与备检管道保持一致。

所述母材管径与备检管道管径一致。

所述母材长为240mm，母材管内壁以距离40mm等间距设置5个柱缺角反射。

所述母材的无缝钢管内壁为同心圆，壁厚范围从3mm～12mm，从小到大阶梯递增。每个阶梯壁厚误差范围小于±0.1mm。

所述柱缺角反射体为r≤0.1的直角反射体，柱缺角反射体按40mm等间距设置于试块内壁，按壁厚3mm、4mm、6mm、8mm和10mm呈阶梯状排列。