[发明专利]一种带漆层风电塔筒焊缝相控阵检测方法

权利要求书

1.一种带漆层风电塔筒焊缝相控阵检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制作对比试块

对比试块(1)为含有焊缝(6)的长方体，长方体的上表面设置有覆盖焊缝的带漆层，带漆层包括分别设置在长方体上表面两侧的两层漆检测面(2)和三层漆检测面(3)，焊缝所在截面的对比试块上自上而下设置有均布的4个直径为2mm的圆形通孔(5)作为对比试块焊缝的内部缺陷，4个圆形通孔(5)在焊缝的自上而下的深度分别为h₁，h₂，h₃，h₄；

所述焊缝(6)采用与现场待测风电塔筒焊缝相同的焊接工艺；

所述两层漆检测面(2)采用与现场待测风电塔筒表面漆相同的底漆、面漆材料且厚度相同；

所述三层漆检测面(3)采用与现场待测风电塔筒表面漆相同的底漆、中间漆、面漆材料且厚度相同；

步骤二：对比试块的相控阵检测

用相控阵探头放在2层漆检测面焊缝处进行扫查，得到不同深度的圆形通孔构成的内部缺陷，波幅在80％时对应的增益值分别为b₁，b₂，b₃，b₄；

根据NB/T47013-2015《承压设备无损检测》中判废标准要求，当厚度小于40mm时，判废线为Φ2孔对应的缺陷-4dB，因此标准判废标准为增益值+4，则得到2层漆检测面内部缺陷的相控阵检测结果如下表所示：

根据2层漆检测面内部缺陷的相控阵检测结果中的深度X₁与2层漆判废标准增益值Y₁’，通过Origin软件，绘出X₁、Y₁’对应关系图，通过Origin中公式拟合的方法，拟合出符合X₁、Y₁’关系的公式1，要求公式1相关系数在0.99以上，拟合度在0.99以上，则该公式1即为对比试块2层漆检测面的增益方程：

Y₁’＝m₁+n₁X₁，

其中，X₁为缺陷深度，Y₁’为该缺陷深度下2层漆判废标准增益值，m₁、n₁为系数；

用相控阵探头放在3层漆检测面焊缝处进行扫查，得到不同深度的圆形通孔构成的内部缺陷，波幅在80％时对应的增益值分别为c₁，c₂，c₃，c₄；

根据NB/T47013-2015《承压设备无损检测》中判废标准要求，当厚度小于40mm时，判废线为Φ2孔对应的缺陷-4dB，因此标准判废标准为增益值+4，则得到3层漆检测面内部缺陷的相控阵检测结果如下表所示：

根据3层漆检测面内部缺陷的相控阵检测结果中的深度X₂与3层漆判废标准增益值Y₂’，通过Origin软件，绘出X₂、Y₂’对应关系图，通过Origin中公式拟合的方法，拟合出符合X₂、Y₂’关系的公式2，要求公式2相关系数在0.97以上，拟合度在0.97以上，则该公式2即为对比试块3层漆检测面的增益方程：

Y₂’＝m₂+n₂X₂，

其中，X₂为缺陷深度，Y₂’为该缺陷深度下3层漆判废标准增益值，m₂、n₂为系数；

步骤三：待测风电塔筒焊缝相控阵检测

A、确定待测风电塔筒焊缝表面漆层数

根据待测风电塔筒焊缝的位置，确定待测风电塔筒焊缝表面漆层数，从而确定采用2层漆检测面的增益方程或3层漆检测面的增益方程；

B、确定相控阵检测的初始增益值

将对比试块相控阵检测结果中最深缺陷的判废标准增益值b₄+4或c₄+4确定为初始增益值；

C、待测风电塔筒焊缝的相控阵检测

S1：缺陷是否超标的判定

用相控阵探头放在待测风电塔筒焊缝处进行扫查，若扫查过程中在h_x深度处发现缺陷时，由于初始增益值为对比试块相控阵检测结果中最深缺陷处的判废标准增益值，其数值较大，此时反射波的波幅会大于80％，为了确定在h_x深度处该反射波对应的缺陷是否为超标缺陷，将波幅下调至80％，在降低波幅的同时，增益值也会减少，将波幅下调至80％时显示的增益值与对比试块相控阵检测结果得到的对应深度的判废标准增益值进行比较：

若波幅下调至80％时显示的增益值小于对比试块相控阵检测结果得到的对应深度的判废标准增益值，则检测到的缺陷不合格，判定为超标缺陷；反之则检测到的缺陷合格，判定为未超标缺陷；

具体的：

所述对比试块相控阵检测结果得到的对应深度的判废标准增益值通过2层漆检测面的增益方程或3层漆检测面的增益方程求得：

即将检测到的缺陷所在的深度h_x代入2层漆检测面的增益方程或3层漆检测面的增益方程求得该深度判废标准增益值Y₁’或Y₂’；

将判废标准增益值与波幅下调至80％时显示的增益值作差，得到增益差值c，增益差值c为正，即为超标缺陷，增益差值c为负，则为未超标缺陷，同时，增益差值c作为缺陷大小的标准，c值越大，超标缺陷越大；

S2：缺陷长度的确定

若在上述步骤S1中确定为超标缺陷，则将上述步骤S1中波幅下调至80％时显示的增益值上调至对比试块相控阵检测结果得到的对应深度的判废标准增益值，在增益值增大的同时，波幅也会增大并超过80％，然后移动相控阵探头继续扫查，当波幅降低至低于80％时，相控阵探头走过的距离，即为该超标缺陷的长度。

2.根据权利要求1所述的带漆层风电塔筒焊缝相控阵检测方法，其特征在于，所述对比试块(1)的高度≤40mm。