[发明专利]一种采气树/采油树相阵超声检测方法及系统

权利要求书

1.一种采气树/采油树相阵超声检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据采气树/采油树的各部位的缺陷特征分别制作相应的模拟试块，所述模拟试块上设置有与该缺陷特征一一对应的人工缺陷特征；所述模拟试块按照检测工件不同包括阀门本体模拟试块、通径模拟试块、阀盖模拟试块、大四通模拟试块及法兰模拟试块，所述模拟试块中设置有人工缺陷特征；具体地，将超声相控阵的探头贴靠于所述模拟试块的表面，沿着模拟试块的轴向平移扫描使得超声波声束经过人工缺陷特征，在扫描得到的扇扫图上找到超声波声束经过人工缺陷特征时对应的反射回波区域，调节超声相控阵角度扫查线找到最大反射波幅，此时超声相控阵上对应的角度值为本次有效角度范围；

其中，在本体模拟试块的上表面和内径孔分别设有缺陷A和缺陷B，缺陷A为不同位置的内部缺陷，缺陷A孔的深度为壁厚的一半，缺陷B为孔径内表面上的缺陷槽，扫描时探头沿着本体模拟试块外表面直线移动探头即可；

在通径模拟试块的外表面即上表面设有缺陷孔C1，该孔对应的是用来模拟外表面应力集中裂纹缺陷，该缺陷是对应的工件在加工制造时形成的自身制造缺陷，功能是验证检测的精度和扩散补偿，在通径与本体、通径与法兰面的交界处的内表面即下表面设有缺陷孔C3，通径内壁设有缺陷孔C2；缺陷孔C3用来模拟下表面应力集中裂纹及冲刷腐蚀，缺陷孔C2用来模拟内表面腐蚀缺陷，用来验证检测的精度和扩散补偿；

S2：通过超声相控阵发射超声波声束对所述模拟试块的表面进行扫描得到人工缺陷特征的波形特征图，将人工缺陷特征与波形特征图进行对应保存形成缺陷标准比对表；

S3：通过超声相控阵发射超声波声束对工件的表面进行超声波探测得到工件缺陷数据，将工件缺陷数据与所述缺陷标准比对表进行比对分析得到工件的实际缺陷特征。

2.根据权利要求1所述的采气树/采油树相阵超声检测方法，其特征在于：所述人工缺陷特征包括白点、锻造裂纹、应力腐蚀裂纹、制造面积型缺陷和体积型缺陷、内壁腐蚀、密封面腐蚀或加工制造形成的暗孔中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的采气树/采油树相阵超声检测方法，其特征在于，所述S2具体包括：当超声相控阵对检测区域进行多次扫描覆盖时,两次扫描覆盖的声束来自不同方向且相互垂直；或来自一个方向且任两次扫描覆盖的超声波声束夹角不小于10°。

4.根据权利要求1所述的采气树/采油树相阵超声检测方法，其特征在于，所述S1之前还包括：对所述超声相控阵进行声速调校、角度增益校正(ACG)调校及时间增益校正(TCG)设定。

5.根据权利要求1所述的采气树/采油树相阵超声检测方法，其特征在于，所述通径模拟试块的检测包括：在通径与本体的连接部位进行超声波声束扫描时，控制扫描偏转角以使得通径的外表面扫描角度为最小有效角度，通径的内表面扫描角度为最大有效角度。

6.根据权利要求1所述的采气树/采油树相阵超声检测方法，其特征在于，所述阀盖模拟试块的检测包括：阀盖内部腐蚀缺陷检测按照偏转角度+15°～-15°执行。

7.根据权利要求1所述的采气树/采油树相阵超声检测方法，其特征在于，所述法兰模拟试块的检测采用39°楔块横波检测，角度范围设置为45°～72°。