不銹鋼管在超聲波探傷的基本方法中，按聲耦合方式來分類，可分為接觸法和水浸法兩大類。對(duì)于無縫鋼管管壁的超聲波探傷，目前運(yùn)用最為廣泛的方法是水漫法，它是將探頭發(fā)射的超聲波經(jīng)過一定厚度的水層后再進(jìn)入不銹鋼管的探傷方式。在水浸法中，對(duì)于不同壁厚的探傷方式主要有兩種，一種為橫波反射法，一種為變型橫波反射法。在進(jìn)行超聲波檢測(cè)時(shí)，面對(duì)鋼管壁徑比t/D大于0.2的超厚壁不銹鋼管，常用的橫波反射法已經(jīng)不能完整地探查到鋼管內(nèi)壁上的缺陷。為實(shí)現(xiàn)對(duì)厚壁不銹鋼管進(jìn)行完整的探傷，必須保證折射橫波與厚壁不銹鋼管內(nèi)壁相切，所以就需要使用變型橫波反射法進(jìn)行探傷。

    1變型橫波反射法的檢測(cè)原理

    當(dāng)t1D>0.2時(shí)，橫波反射法己經(jīng)無法探測(cè)到厚壁不銹鋼管內(nèi)壁的缺陷，應(yīng)采用特殊方法進(jìn)行探傷，因此，變型橫波反射法得到了應(yīng)用。其中，變型橫波反射法與橫波反射法的入射角就有所不同，前者的入射角要小于第一臨界角，這樣就可以保證，厚壁不銹鋼管中的橫波和縱波同時(shí)存在.然后利用折射縱波在不銹鋼管外壁上產(chǎn)生的反射橫波，進(jìn)行超厚壁鋼管內(nèi)壁缺陷的檢測(cè)。

    為了獲得較大折射縱波分量，角度選擇小于第一臨界角，這樣折射縱波既能透射到管材一個(gè)壁面，又能分離出較強(qiáng)的反射橫波投射到管材的內(nèi)表面。

   2實(shí)際應(yīng)用

   2.1標(biāo)準(zhǔn)樣管設(shè)計(jì)

    根據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，采用規(guī)格為121mmx36mm的超厚壁鋼管，截取一段，在厚壁不銹鋼管內(nèi)外壁上進(jìn)行人工刻傷，加工成具有橫孔和矩形槽的兩種標(biāo)準(zhǔn)反射體，其中橫孔可制作成2mm深25mm的規(guī)格，矩形槽可按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5777-2008制作成40mmx1 mmx 1.5mm的矩形槽。在進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí)，需要有標(biāo)準(zhǔn)人工參照反射物來檢查探測(cè)儀的靈敏度，以保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

    2.2探傷頻率的選擇

    根據(jù)GB/T 5777-2008標(biāo)準(zhǔn)要求，探傷儀使用的探頭頻率可以在1-15MHz之間選擇。同時(shí)，根據(jù)厚壁不銹鋼管本身的結(jié)構(gòu)采用適當(dāng)?shù)念l率探傷，查閱資料可以發(fā)現(xiàn)，晶粒較粗的鋼管可以采用低頻進(jìn)行探傷，反之則需要用高頻。通過生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知，對(duì)于該規(guī)格超厚壁鋼管，可采用頻率為2.5MHz的探頭進(jìn)行探傷。

    2.3檢測(cè)方法

    在對(duì)超厚壁鋼管式樣檢測(cè)之前，先將鋼管探頭探測(cè)處的油漆及氧化膜去掉，以保證探頭和鋼管之間良好的接觸。當(dāng)變型橫波遇到鋼管內(nèi)外部缺陷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射信號(hào)，在其所顯示的波形中，外傷顯示的波形相對(duì)于內(nèi)傷顯示的波形更靠近始脈沖，因此操作人員在工作中，可以根據(jù)缺陷波在時(shí)基線上的位置，很容易正確地判斷出來內(nèi)外壁的缺陷。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，由于超厚壁鋼管的本身厚度原因，會(huì)導(dǎo)致鋸齒形傳播的超聲波由于跨距增大而加大衰減最，從而再導(dǎo)致鋸齒漏點(diǎn)面在鋼管圓周面上出現(xiàn)的間題。因此，為了保證探傷儀對(duì)鋼管圓周的110%的檢測(cè)，才能對(duì)厚壁不銹鋼管進(jìn)行批量的精確檢測(cè)，所以需要增大探頭沿鋼管圓周方向的移動(dòng)范圍。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，可將鋼管分為三個(gè)圓周面，每次檢測(cè)鋼管的三分之一圓周，且每次檢測(cè)應(yīng)有10%的覆蓋面，從而保證全部缺陷均被檢測(cè)出來。

    2.4實(shí)測(cè)結(jié)果

    實(shí)際檢測(cè)時(shí)選取三十根121mmx36mm的超厚壁鋼管進(jìn)行檢測(cè)，在入射角的最大允許范圍內(nèi)，根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，測(cè)試三十根超厚壁鋼管時(shí)，發(fā)現(xiàn)有缺陷的超厚壁鋼管認(rèn)定為不合格，并將缺陷鋼管進(jìn)行解剖驗(yàn)證缺陷確實(shí)存在。實(shí)驗(yàn)證明.該方法檢測(cè)超厚壁鋼管內(nèi)部缺陷比常規(guī)方法所檢測(cè)的結(jié)果真實(shí)可靠，同時(shí)具有準(zhǔn)確率高、實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)。

    3結(jié)束語

    超厚壁鋼管壁徑比大，常用的橫波反射法不能完整的檢測(cè)到鋼管內(nèi)壁上的缺陷，所以變型橫波反射法得到了應(yīng)用，它通過調(diào)整探頭不同的入射角，使之配合不同的超厚壁鋼管規(guī)格，再增大探頭沿厚壁不銹鋼管圓周方向上的移動(dòng)范圍，避免漏測(cè)點(diǎn)面的出現(xiàn)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知，變型橫波反射法具有實(shí)用性強(qiáng)，準(zhǔn)確率高和應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)。但是，目前這種檢測(cè)方法還存在缺陷，對(duì)于缺陷的成像還不能直觀顯示出來，使它的發(fā)展有一定的局限性，因此未來可以向信號(hào)成像、處理等方面發(fā)展.，使該技術(shù)慢慢成熟起來。