[发明专利]一种厚壁无缝钢管纵向超声探伤方法

说明书

本发明公开了一种厚壁无缝钢管纵向超声探伤方法，它包括以下步骤：S1、确定不同钢管壁厚/外径所对应的入射角；S2、确定不同的入射角所对应的检测范围；S3、内外伤声程计算；S4、探头距伤的位置的计算；S5、在探伤仪上将探伤仪的检测范围调到步骤2所计算出的值；S6、将探伤仪在待探伤的钢管上进行扫查，将出现的波幅与计算的波幅对应，作为探伤时对缺陷判别的标准；S7、确定内伤位置。本发明的有益效果是：能够找出不同壁厚/外径值所需要的角度探头、检测范围、内外伤出现位置来进行探伤校验；提高生产效率，为厚壁管产品质量提供了有力的技术保证，避免产品在使用过程中因为质量问题带来的损失。

技术领域

本发明涉及一种厚壁无缝钢管纵向超声探伤方法。

背景技术

在常规的钢管手工探伤中，使用入射角为30°的斜探头采用纯横波对钢管内外壁缺陷进行探伤。但入射角为30°的斜探头最大只能检测(壁厚/外径)≤0.2的无缝钢管。参照GB/T 5777无缝钢管超声波探伤检验方法，对于(壁厚/外径)＞0.2的钢管检验参照该标准附录C。在附录C中，并没有具体操作方法。因此对于(壁厚/外径)＞0.2的厚壁管的校样、检验方法行业内还处于各自摸索阶段，没形成一套规范的操作方法。

如图1所示，正常超声波探伤时，选择常规斜探头(斜楔为有机玻璃入射角在27.6°～57.6°)，此时探头入射角在第一临界角和第二临界角之间时，钢管中只存在折射横波。折射横波在钢管内部传播遇到缺陷界面时发生反射，当反射波被探头接收后传至设备示波屏，此时缺陷的位置、相对大小就显示出来了，因为只有横波存在钢管中，所以对于钢管内外伤容易判断。然而当钢管壁厚与外径之比＞0.2时，常规横波已经无法检测内壁缺陷。仅凭经验估计检测范围、内伤位置和外伤位置，存在探伤误差大的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能够找出不同壁厚/外径值所需要的角度探头、检测范围、内外伤出现位置来进行探伤校验的厚壁无缝钢管纵向超声探伤方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种厚壁无缝钢管纵向超声探伤方法，它包括以下步骤：

S1、根据以下公式确定不同钢管壁厚/外径所对应的入射角：

其中：C_L1为有机玻璃纵波声速，C_S为钢中横波声速，R为钢管外半径，r为钢管内半径，t/D为钢管壁厚/外径；

S2、确定不同的入射角所对应的检测范围；

S3、内外伤声程计算，其具体计算步骤如下：

折射纵波外伤声程：AB＝cos∠KAB*D-----------------------------------(2)

折射横波外伤声程：AC＝cos∠KAC*D--------------------------------(3)

变形横波内伤声程：AB+BE---------------------------------------(4)

S4、探头距伤的位置的计算，其具体计算步骤如下：

折射纵波外伤弧长：AB＝D*arcsin(AB/D)----------------------------(5)

折射横波外伤弧长：AC＝D*arcsin(AC/D)-------------------------------(6)

变形横波内伤弧长：AM＝AB+BM---------------------------------------(7)

其中：D为钢管的外径，BM为B点到M点的弧长；