小口径管座角焊缝超声波检测方法研究_图文.doc

小口径管座角焊缝超声波检测方法研究 姜兴运 (东北电力科学研究院有限公司,辽宁沈阳110006 摘要:电厂锅炉集箱小口径管座角焊缝大多采用非全焊透形式,而锅炉在役检查中需对管座角焊缝内部进行超声波检查,主要针对内部裂纹、未熔合等缺陷的检测。文中提出解决小口径管座角焊缝超声波检测方法,目前没有小口径管座角焊缝超声波检测标准,采用此超声波检测方法能达到检测目的。 关键词:小口径管座;角焊缝;超声检测 [中图分类号]TK223.1;TG115.285[文献标志码]A[文章编号]1004－7913(201111－0006－03 Study on Ultrasonic Detection Method for Fillet Weld of Small Diameter Tube-seat JIANG Xing-yun (Northeast Electric Power Research Institute Co．,Ltd．,Shenyang,Liaoning110006,China Abstract:Most of small diameter tube-seat on boiler header is connected by non-completely penetrated welds,but in-service boiler detection should include inspection of internal defects of fillet weld with ultrasonic wave．These detections are mainly against internal cracks and nonfusion．This paper solves the problems of fillet weld of small diameter tube-seat with ultrasonic detection．And at pres-ent,there is no code for it,so it is believed this kind of method can achieve the goal． Key words:Small diameter tube-seat;Fillet weld;Ultrasonic detection 发电厂的小口径管座角焊缝大多采用非全焊透形式,现阶段的主要检测手段以磁粉、渗透检测为主,而这些方法仅能检测表面和近表面的缺陷。一些存在于焊缝内部的缺陷(未熔合、夹渣、裂纹等无法检出,这些内部缺陷在锅炉长期运行过程中会由于复杂的应力状态而产生裂纹并不断扩展,从而造成爆管和泄漏事故发生。火力发电厂锅炉在运行过程中,由于小口径管座角焊缝泄漏事故造成的停炉占有很大比例。所以对于经历较长时间运行的在役机组,需要对集箱小口径管座角焊缝进行超声波检测,发现其内部缺陷并及时消除。而非全焊透管座角焊缝超声波检测还没有单独可参照的标准,只能参照全焊透形式的检测方法。但这2种焊缝的结构不同,在实际检测中用全焊透管座角焊缝的超声波检测方法来检测非全焊透管座角焊缝的效果并不理想,也很难达到检测缺陷的目的。通过对发电厂在役小口径管座角焊缝超声波检测的经验积累,并根据对比试验,总结出一些非全焊透小口径管座角焊缝超声波检测的方法。通过了解管座角焊缝的结构尺寸、选择合适的探头,能检出内部缺陷,消除管座角焊缝质量隐患,减少爆管等事故的发生。1探伤条件的选择 1.1探头的晶片尺寸、频率 为保证探头与钢管表面耦合良好,尽量选用晶片尺寸较小的探头。由于非全焊透管座角焊缝需使用一次反射波法检测,声束经过小口径管内壁界面反射后会发散,为了保证声束有良好的指向性,宜选用较高频率的探头。 1.2探头的折射角度 现行的小口径管座角焊缝的标准要求选用折射角度较大的探头,尽可能用直射波法检测较大的焊缝截面积,并必须用直射波法检测到焊缝的根部。而非全焊透管座角焊缝结构和全焊透管座角焊缝完全不同,只需使用一次反射波法检测,无需用直射波法检测(见图1。 (a(b 图1全焊透和非全焊透管座角焊缝比较 (a———全焊透角焊缝;(b———非全焊透角焊缝 对于非全焊透管座角焊缝,如果按照现行标 6东北电力技术2011年第11期 准,选用较大折射角度的探头,则只能检测到较小的焊缝截面积,且小口径管插入集箱的管端端角反射信号会掩盖根部反射信号或缺陷反射信号,无法达到检测管座角焊缝质量的目的(见图2。如果选用较小折射角度的探头,则小口径管插入集箱的管端端角反射信号不会掩盖根部反射信号或缺陷反射信号,且根部反射信号和缺陷反射信号清晰可见(见图3,同时还可以检测到较大焊缝截面积(见图4。因此,对于非全焊透形式的管座角焊缝超声波检测应选用较小折射角度