厚壁鋼管相控陣超聲檢測。

　　從事厚壁鋼管行業(yè)的人都知道，由于材料、生產(chǎn)工藝、加工工藝、生產(chǎn)設(shè)備等諸多因素的影響，厚壁鋼管產(chǎn)品在某些工藝中不可避免地會出現(xiàn)裂紋、分層、夾渣、氣孔等缺陷。當(dāng)然，這些缺陷是允許在有限的范圍內(nèi)存在的。然而，由于這些缺陷的存在，無損檢測已成為厚壁鋼管質(zhì)量監(jiān)測的有效手段之一。

　　說到無損檢測，有很多方法，比如超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測、漏磁檢測、渦流檢測等。，這些都是檢測厚壁鋼管缺陷的可選方法。當(dāng)然，我們也要注意在厚壁鋼管的不同操作階段選擇這些方法。

　　超聲波檢測一般用于完成所有主要生產(chǎn)工藝（如軋制、熱處理、冷處理、熱處理、定徑、矯直等）后的無損檢測方法。傳統(tǒng)的超聲波檢測方法主要采用脈沖反射多通道或單通道超聲波探傷儀。

　　我國對厚壁鋼管的這些傳統(tǒng)超聲檢測方法制定了相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。按照GB/T31925-2015、GB/T5777-2019GB/T5777-2019“無縫焊接（埋弧焊除外）鋼管縱向/或橫向全周自動超聲檢測”、GB/T20490-2006“承壓無縫焊接（埋弧焊除外）鋼管的層壓性”

　　相控陣超聲檢測是近年來新興的無損檢測技術(shù)。該技術(shù)將傳統(tǒng)超聲技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合。它的核心技術(shù)是用微機控制相控陣超聲探頭上的多個獨立壓電晶片，在一定的延時內(nèi)激發(fā)并接收超聲波，從而改變了聚焦特性、聲束偏轉(zhuǎn)和束位移的相控性。

　　因為相控陣超聲檢測實現(xiàn)了柔性超聲波束控檢測，具有較高的靈敏度和分辨率，較大的角度范圍被探測，實現(xiàn)了連續(xù)電子掃描成像，極大地提高了超聲波無損檢測的能力和可達性，實現(xiàn)了無損檢測技術(shù)的進步。

　　相控陣超聲與常規(guī)超聲相比具有以下特點：

　　1.掃描覆蓋面大，檢測速度快，效率高；

　　2.檢測結(jié)果直觀，可實時顯示，可保存；

　　3.聚焦區(qū)聲場強度遠(yuǎn)大于常規(guī)超聲；

　　4.缺陷定位，定量誤差小，檢測靈敏度高。

　　GB/T32563-2016《無損法》是我國相關(guān)控制陣超聲檢測的標(biāo)準(zhǔn)。而GB/T32563-2016主要用于檢測細(xì)晶鋼焊接接頭。對于厚壁鋼管，沒有出臺有針對性的相控陣超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)。

　　如果一定要參考，GB/T5777-2019給出的方法也可以參考。而GB/T5777主要用于厚壁鋼管縱向或橫向檢測。相控陣超聲檢測不僅能有效檢測這兩種缺陷，還能有效檢測鋼管金屬連續(xù)性的缺陷。

　　在缺少國家標(biāo)準(zhǔn)的情況下，如何科學(xué)地進行相控陣超聲檢測？為使您更好地了解目前的相控陣超聲檢測技術(shù)，本文將介紹幾種方法的基本要求、儀器設(shè)備要求和檢測方法。

　　一、基本要求。

　　關(guān)于相控陣超聲檢測的基本要求，首先要知道，如果選擇這種檢測方法，必須在鋼管生產(chǎn)過程熱處理后進行。檢測時應(yīng)選擇耦合效果好、不損壞鋼管表面的耦合介質(zhì)。被檢測鋼管內(nèi)外表面應(yīng)光滑干凈，端部無毛刺，平直度好，確保檢測結(jié)果的可靠性。檢測人員應(yīng)根據(jù)國內(nèi)外公認(rèn)的無損檢測人員資格鑒定規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)接受適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和資格鑒定，以滿足檢測、分析和報告的使用標(biāo)準(zhǔn)。相控陣超聲波檢測員應(yīng)具備實際檢測經(jīng)驗，掌握相關(guān)金屬材料基礎(chǔ)知識。相控陣超聲檢測人員的資質(zhì)和能力應(yīng)得到需求方的認(rèn)可。

　　二、儀器設(shè)備要求。

　　儀器設(shè)備的要求可分為儀器、探頭、檢測系統(tǒng)三部分。

　　1.檢查儀器應(yīng)符合下列要求：

　　檢測厚壁鋼管相控陣超聲儀器的通道數(shù)量應(yīng)大于16/64。

　　b）延遲精度應(yīng)小于等于10ns；

　　c）延遲范圍應(yīng)大于等于1μs；

　　d）增益范圍應(yīng)大于等于60dB；

　　e）增益步進應(yīng)小于等于1db；

　　f）垂直線性誤差應(yīng)小于3%；

　　g）增益誤差應(yīng)小于1db/60dB。

　　2.探頭要求：

　　晶片寬度應(yīng)小于等于鋼中的橫波波長；

　　晶片數(shù)量應(yīng)大于64。

　　3.檢測系統(tǒng)要求：

　　a）完整通道靈敏度波動應(yīng)小于6dB；

　　b）補償后通道靈敏度波動應(yīng)小于等于2db；

　　c）每個孔徑內(nèi)損壞的通道不得超過25%；

　　d）掃描聲束靈敏度波動應(yīng)小于6db；

　　e）掃描聲束靈敏度波動應(yīng)小于或等于2db后補償；F）檢測系統(tǒng)應(yīng)能同步記錄檢測數(shù)據(jù)和（二維或沿預(yù)定螺線一維）探頭掃描位置編碼信號；位置編碼信號的分辨率應(yīng)小于掃描方向中聲束的寬度。

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