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鋼管分層缺陷超聲波檢測(cè)
鋼管分層缺陷超聲波檢測(cè)
冶金鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中不同程度地會(huì)有一些夾雜（或夾渣）殘留，主要來(lái)源是煉鋼過(guò)程中的脫氧產(chǎn)物（如氧化鋁,、鋁酸鈣）,、中包涂料（鎂鋁尖晶石）和保護(hù)渣變質(zhì)體（硅酸鈣及玻璃體）。在高溫軋制鋼管過(guò)程中,，這些夾雜（或夾渣）會(huì)隨著鋼鐵的寬展,、延伸，在鋼管中形成分層缺陷,。一般情況下,，分層缺陷在鋼管的圓周方向（寬度）1mm左右，鋼管長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度不等,，這樣的分層缺陷居多,，更大面積的分層缺陷也時(shí)有發(fā)生。鋼管中的分層缺陷會(huì)降低鋼管的強(qiáng)度,，縮短鋼管的使用壽命,，如鉆桿在鉆井時(shí)受到巨大的扭轉(zhuǎn)力和鉆壓力、高壓鍋爐管在運(yùn)行時(shí)受到的熱膨脹,、機(jī)械零件受到的擠壓和摩擦力等,，使用中很可能引發(fā)事故并造成生命和財(cái)產(chǎn)損失。因此,，鋼管分層缺陷的超聲波檢測(cè)極其重要,。
某鋼管廠2016年5月～8月鋼管超聲波探傷60312支，其中發(fā)現(xiàn)分層缺陷1360支,，檢出率為2.25%,，對(duì)此進(jìn)行了定位分析和超聲波對(duì)比試驗(yàn),。某超聲波探傷設(shè)備測(cè)厚分層探頭頻率5MHz，按ISO10893-8《無(wú)縫鋼管及焊管之分層缺陷的自動(dòng)超聲波檢測(cè)》中7.1 a)對(duì)分層探傷功能進(jìn)行設(shè)定,，一次底波120%減去6dB設(shè)為分層報(bào)警閾值（即閘門(mén)高度為滿屏60%）,。
1、定位分析
⑴ 爐號(hào)60820677的Φ127×9.19mm鉆桿管體,，取樣電鏡分析分層的寬度（鋼管橫截面）為1.87mm,，分層內(nèi)部填充夾雜，成分為氧化鋁,，煉鋼脫氧產(chǎn)物見(jiàn)圖1和圖2所示,，超聲波A掃見(jiàn)
⑵ 爐號(hào)60743680的Φ88.9×8.36mm鉆桿管體，取樣電鏡分析分層的寬度（鋼管橫截面）為1.10mm,，分層內(nèi)部填充夾雜,，成分為鋁酸鈣和鎂鋁尖晶石，煉鋼脫氧產(chǎn)物與中包涂料類(lèi)似,，
⑶ 爐號(hào)5052722的Φ426×50mm,，SA-335MP91，取樣分層缺陷寬度15mm,，分層內(nèi)部填充夾雜,，電鏡分析成分為玻璃相。見(jiàn)圖7和圖8所示,，超聲波A掃見(jiàn)圖9所示,。分層檢測(cè)功能進(jìn)行設(shè)定，一次底波80%減去6dB設(shè)為分層報(bào)警閾值（即閘門(mén)高度為滿屏40%）,。
2,、超聲波對(duì)比實(shí)驗(yàn)
將爐號(hào)60820677的Φ127×9.19mm鉆桿管體有分層缺陷的鋼管轉(zhuǎn)入超聲波探傷設(shè)備進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，分層探頭頻率3MHz,，同樣按ISO10893-8《無(wú)縫鋼管及焊管之分層缺陷的自動(dòng)超聲波檢測(cè)》中7.1a)對(duì)分層探傷功能進(jìn)行設(shè)定,，一次底波120%減去6dB設(shè)為分層報(bào)警閾值（即閘門(mén)高度為滿屏60%）未發(fā)現(xiàn)有分層缺陷存在。
⑴ 當(dāng)靈敏度提高6dB時(shí),，分層缺陷波高達(dá)40%,；
⑵ 當(dāng)靈敏度提高10dB時(shí)，分層缺陷波高達(dá)60%,，這時(shí)分層缺陷才能檢出,。
⑶ 在實(shí)際檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)如圖10所示的連續(xù)性未超標(biāo)的分層缺陷波，應(yīng)按報(bào)廢處理,。
圖10具有線性長(zhǎng)度的未超標(biāo)分層缺陷波形圖
ISO10893-8《無(wú)縫鋼管及焊管之分層缺陷的自動(dòng)超聲波檢測(cè)》規(guī)定：
⑴ 分層探頭頻率應(yīng)在2～10MHz之間,；
⑵ 可用Φ6mm平底孔對(duì)分層功能進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)；
⑶ 無(wú)樣管校驗(yàn)：將探頭置于被檢鋼管上,，以個(gè)底波回波幅度值減去6dB設(shè)定為觸發(fā)閾值,。
從對(duì)比實(shí)驗(yàn)中可以看出,，使用不同頻率的分層探頭，同一缺陷的回波幅度是不一樣的,。我們?cè)诔暡ㄌ絺O(shè)備上使用Φ6mm平底孔對(duì)分層檢測(cè)靈敏度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果是相同的,。
結(jié)束語(yǔ)
在實(shí)際分層缺陷探傷中,，應(yīng)用ISO10893-8《無(wú)縫鋼管及焊管之分層缺陷的自動(dòng)超聲波檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)結(jié)合分層探頭的頻率分別規(guī)定探傷的靈敏度，目前自動(dòng)超聲波探傷設(shè)備的分層探頭普遍使用的頻率為3MHz和5MHz,。①5MHz頻率的探頭無(wú)論是Φ6mm平底孔或在無(wú)樣管校驗(yàn)時(shí)按ISO10893-8標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定即可,；②3MHz頻率的探頭按ISO10893-8標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定靈敏度需要提高10dB,；③實(shí)際探傷時(shí)具有線性長(zhǎng)度的未超標(biāo)分層缺陷必須報(bào)廢處理,。