[发明专利]相控阵技术在压力管道定期检验评级中应用的方法

说明书

一种相控阵技术在压力管道定期检验评级中应用的方法：确定检测对象并进行前期准备，并对压力管道进行表面处理满足检测要求；根据被检管道规格、焊缝尺寸建立聚焦法则；对线阵探头检测参数校准、曲线制作；进行现场检测：用调较后的相控阵检测系统对压力管道焊接接头进行扫查；对扫查图像进行分析：测量缺陷的长度和高度，确定缺陷种类；根据缺陷的种类、长度、高度按照《压力管道定期检验规则—工业管道》相应条款完成安全状况等级评定。本发明具有缺陷定性定量更准确的优点，能够快速、准确地对压力管道焊接接头中的埋藏缺陷进行定性和高度测量，有效避免因为缺陷定性定量不准造成的压力管道安全状况等级评定存在偏差的问题。

技术领域

本发明涉及一种压力管道定期检验评级的方法。特别是涉及一种相控阵技术在压力管道定期检验评级中应用的方法。

背景技术

压力管道在制造和安装中，会产生焊接缺陷，在使用过程中，也会出现新的缺陷，有些缺陷在使用中还会扩展。焊接接头中的缺陷直接关系到压力管道的安全使用，因此《压力管道定期检验规则—工业管道》TSG_D7005-2018规定了焊接缺陷(咬边、圆形缺陷、条形缺陷、未焊透、未熔合、错边)安全状况等级划分方法。

无损检测是发现压力管道焊接接头中缺陷，防止压力管道发生泄漏、爆破和失稳等事故发生最直接有效的方法。目前，在压力管道检验中埋藏缺陷检测主要采用射线检测和超声波检测方法，缺陷的定性和测高是检测的重点和难点，并且直接影响着压力管道的安全状况等级评定。

射线检测可以对缺陷进行较为准确的定性，对缺陷高度的测定需要使用沟槽对比试块，由于焊缝余高、缺陷的几何形状、辐射场强度、黑度计精度误差等因素对黑度的影响，缺陷自身高度的测定精度不高，误差较大，且缺陷自身高度大于1.5mm的缺陷无法进行测量，有较大局限性。即，射线检测对危害性很大的裂纹、未熔合等面积型缺陷并不敏感，很容易发生漏检，而且在缺陷测高有较大局限性。常规超声检测可达性较差，检测结果准确性易受耦合条件以及技术人员水平影响，难以进行快速准确的检测等缺点，且但缺陷定性和测量缺陷自身高度有较大的难度，且误差较大。

A型超声波检测方法需要对波形特征进行分析，同时根据缺陷位置、焊接位置、焊接方法等，对缺陷性质进行评定，难度较大。缺陷自身高度可用端点衍射法、端部最大回波法和-6dB法来测定。但测量缺陷自身高度有较大的难度，且精度不高。

相控阵技术的概念起源于雷达天线电磁波技术，超声相控阵最早仅用于医疗领域。近年来，随着微电子、计算机等新技术的快速发展，超声相控阵逐渐被应用于工业无损检测领域。超声相控阵通过各阵元发出声束的有序叠加可以灵活地生成偏转及聚焦声束，不需更换探头即可完成对检测区域的高分辨率检测，且其特有的线性扫查、扇形扫查、动态聚焦等工作方式可在不移动或少移动探头的情况下进行高效率检测。因此，与其他超声检测方法相比，超声相控阵的声束更灵活、检测速度更快、分辨率更高、图像化的检测结果更加直观，可以实现对缺陷的准确定性和较为精确的高度测量。

相控阵技术可以更为准确地对压力管道焊接接头中的埋藏缺陷定性和高度测量，为压力管道安全状况等级评定提供可靠、高效的检测技术手段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种为压力管道安全状况等级评定提供可靠、高效检测技术手段的相控阵技术在压力管道定期检验评级中应用的方法。

本发明所采用的技术方案是：一种相控阵技术在压力管道定期检验评级中应用的方法，包括如下步骤：

1)确定检测对象并进行前期准备，包括根据所检压力管道的规格、材质、焊缝型式确定探头的频率、阵元宽度及间距、楔块斜楔角、扫查器，并对压力管道进行表面处理满足检测要求；

2)根据被检管道规格、焊缝尺寸建立聚焦法则；

3)对线阵探头检测参数校准、曲线制作，包括声速校准、延迟校准、角度灵敏度校准和曲线制作；