[发明专利]基于相控阵技术的锅炉用钢管内壁缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种基于相控阵技术的锅炉用钢管内壁缺陷检测方法。

背景技术

近年来随着超临界、超超临界电站锅炉建设，锅炉用钢管种类不断增加，在基建和运行过程中由于保护措施不力或者水质等原因，容易造成管内壁的腐蚀和冲刷；特别是在基建过程中，由于设备建设周期较长，同时许多不良商家采用不合格管材，造成锅炉在基建过程中由于材料本身的原因或者保护不当致使内壁产生腐蚀等缺陷，给锅炉安装和运行造成一定的困难。而且目前，针对此类管内壁的缺陷一般采用超声波检测方法，检测周期较长而且缺陷的性质不容易判别，受到检测手段的限制容易造成漏检。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种检测速度快，检测精确，可准确判断锅炉用管内壁的缺陷参数的基于相控阵技术的锅炉用钢管内壁缺陷检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于相控阵技术的锅炉用钢管内壁缺陷检测方法，包括以下步骤：

S1：对目标钢管进行检测，利用相控阵检测设备获得目标钢管内壁的缺陷图谱；

S2：将该缺陷图谱与预设的标准图谱库进行匹配，确定目标钢管的缺陷参数，所述标准图谱库包含不同缺陷参数与对应缺陷图谱之间的对应关系。

作为上述技术方案的进一步改进：

步骤S2中所述的缺陷参数包括形状、长度和深度中的至少一种。

步骤S2中标准图谱库的生成步骤包括：

S31：选取与目标钢管同材料同规格的钢管作为样管；

S32：分别在样管内壁加工成不同缺陷参数的缺陷作为对比试样；

S33：分别采用相控阵探头和楔块对对比试样进行检测，获得每一个缺陷的波形和图像作为该缺陷的缺陷图谱；

S34：将所有缺陷参数对应的缺陷图谱构成标准图谱库。

步骤S33中，所述波形和图像为最大反射波的波形和图像。

在步骤S33中采用相控阵探头和楔块对对比试样进行检测之前，还包括对相控阵探头进行调校的步骤，所述调校的步骤包括：

(1)设置扫查方式：根据缺陷的形状确定对应的扫查方式，如果缺陷是条状平行于管轴径方向，则采用线扫和扇形扫查相结合的方式；如果缺陷是椭圆状、团状或条状且垂直于管轴径方向，则采用扇形扫查方式，且不同的扫查方式采用不同的聚焦法则并存储于相控阵检测设备中；

(2)设置声速、延迟和灵敏度：根据与样管对应的标准试块的声速、延迟和灵敏度，调整相控阵探头的声速、延迟和灵敏度。

所述调校的步骤还包括设置相控阵探头的扫查角度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的基于相控阵技术的锅炉用钢管内壁缺陷检测方法，首先预制各种锅炉用钢管的不同缺陷的标准图谱，然后现场对目标钢管进行检测，将检测到的缺陷图谱与标准图谱库进行匹配，进而判断出缺陷参数，该方法解决了传统超声波检测内壁腐蚀等缺陷的局限性和效率低下的问题，可对缺陷的性质快速辨别，能准确判断锅炉用管内壁存在的缺陷，避免了由于此类缺陷造成锅炉爆管或者基建周期较长；同时该方法实施过程简单、方便，检测的精度高，可以广泛应用于锅炉用钢管(奥氏体不锈钢除外)内壁腐蚀、冲刷、点蚀等缺陷的检测。

附图说明

图1是本发明的基本流程图。

图2是本发明中样管的人工缺陷形状示意图。

图中各标号表示：

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实施例的基于相控阵技术的锅炉用钢管内壁缺陷检测方法，包括以下步骤：

S1：对目标钢管进行检测，利用相控阵检测设备获得目标钢管内壁的缺陷图谱；

S2：将该缺陷图谱与预设的标准图谱库进行匹配，确定目标钢管的缺陷参数，标准图谱库包含不同缺陷参数与对应缺陷图谱之间的对应关系。

步骤S2中的缺陷参数包括形状、长度和深度中的至少一种。

本实施例中，步骤S2中标准图谱库的生成步骤包括：

S31：选取与目标钢管同材料同规格的钢管作为样管；

S32：分别在样管内壁加工成不同缺陷参数的缺陷作为对比试样；

S33：分别采用相控阵探头和楔块对对比试样进行检测，获得每一个缺陷的波形和图像作为该缺陷的缺陷图谱；

S34：将所有缺陷参数对应的缺陷图谱构成标准图谱库。