一种测量小径管内弧超声波声能损失的试块的制作方法

文档序号:6245935阅读:241来源:国知局
专利名称:一种测量小径管内弧超声波声能损失的试块的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种小径管超声波内弧声能损失测量试块,可用于绘制波幅-厚度参考曲线,以便测量小径管超声波内弧声能损失,以提高小径管对接焊缝上层间缺陷检出率。
背景技术
小径管为外径D = 32 89mm、壁厚t = 4 14mm的锅炉受热面管,火力发电厂大部分的过热器、省煤器、再热器、水冷壁都在上述范围内。一台新建机组包含的小径管焊缝数量非常多,目前小径管环向对接焊缝采用的检测方法为射线检测和超声波检测。相比于射线检测,超声波检测技术对小径管焊缝内部危害性缺陷如裂纹、未熔合等检出率较高,近年来被广泛应用于大型锅炉的安装和检修检验中。目前可参考的小径管环向对接焊缝超声波检测工艺标准条例有:(1) JB/T4730-2005《承压设备无损检测》和DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》。但上述两个规程都只考虑了因缺陷深度带来的波幅衰减,而没有考虑小径管内弧对超声波声能的散射,这容易造成采用一次反射波检测时对焊缝内部缺陷的漏判。鉴于上述情况,开发了一种适用于小径管超声波内弧声能损失测量的试块。

实用新型内容本实用新型解决的技术问题是提供一种结构简单,使用方便,可用于绘制波幅-厚度参考曲线的试块。本实用新型解决 其技术问题所采用的技术方案是:一种测量小径管内弧超声波声能损失的试块,其特征在于所述试块是材质和声学性能均与被检小径管相同的条状结构,试块顶面为与被检小径管曲率半径相同的弧面,底面为平面;所述试块的厚度H取决于市场通用的小径管的厚度;所述试块宽度S大于或等于测量小径管内弧超声波声能损失的探头宽度,小于沿被检小径管内弧做切线与外弧相交时两交点的距离AA',所述试块宽度S的范围参见图3 ;所述试块的长度L>Lmin,Lmin应满足下式(I):Lmin=2KT (I)其中,Lmin为试块的最小长度,单位为mm,K为现有小径管探头最大折射角正切值,K取3,T为小径管的最大厚度,取现在市场上最大厚度为14mm,则Lmin=2KT=2 X 3 X 14=84mm,故试块的长度 L 大于 84mm, L 取 100mm。本实用新型所产生的有益效果在于:依据不同厚度的试块绘制波幅-厚度参考曲线,利用该曲线可比较出任意小径管厚度范围内超声波检测环焊缝时的内弧声能损失,提高了超声波检测小径管对接焊缝时上层间缺陷的检出率。试块制作简单,使用方便,计算结果准确。
图1为超声波内弧声能损失测量试块的结构示意图。图2为图1的左视图。图3为超声波内弧声能损失测量试块宽度的范围示意图。图4为超声波内弧声能损失测量试块使用示意图。在图1中,H试块的厚度,L试块的长度。在图2中,S试块的宽度。在图3中,AA'沿被检小径管内弧做切线与外弧相交时两交点的距离。在图4中,I小径管超声波探头、2小径管超声波探头、3超声波内弧声能损失测量试块。
具体实施方式
由图1所示的实施例可知,本实施例所述试块是材质和声学性能均与被检小径管相同的条状结构,试块顶面为弧面,曲率半径取30mm,底面为平面;所述试块的厚度H取决于市场通用的小径管的厚度,故试块厚度可定为4mm、6mm、8mm、10 mm ;所述试块宽度S大于或等于测量小径管内弧超声波声能损失的探头宽度,小于沿被检小径管内弧做切线与外弧相交时两交点的距离AA',故试块宽度定为15mm ;所述试块的长度L>Lmin, Lmin应满足Lmin=2KT,其中,Lmin为试块的最小长度,K为现有小径管探头最大折射角正切值,K取3,T为小径管的最大厚度,现在市场上小径管的最大厚度为14mm,则Lmin=2KT=2X3X14=84mm,故试块的长度L大于84mm, L取100mm。
如图2所示,使用时选取小径管超声波探头I和小径管超声波探头2,将I作为发射探头,将2作为接收探头,用耦合剂耦合放置在厚度为4_的试块顶面上,两探头均通过连接线接入超声波探伤仪,通过超声波探伤仪测得超声波在内弧声能测量厚度为4mm的试块中经底面反射后的最大波幅值,并记录。其中,在厚度为4_的试块中测出的最大波幅值记为a,在厚度为6mm的试块中测出的最大波幅值记为b,在厚度为8mm的试块中测出的最大波幅值记为c,在厚度为10_的试块中测出的最大波幅值记为d。以底面反射的最大波幅值为纵坐标,以试块厚度为横坐标建立坐标图,在坐标图上依次标出试块厚度分别为4mm、6mm、8mm、IOmm时对应的最大波幅值a、b、c、d,圆滑连接上述4点,即完成波幅-厚度参考曲线的绘制。
权利要求1.一种测量小径管内弧超声波声能损失的试块,其特征在于:所述试块是材质和声学性能均与被检小径管相同的条状结构,所述试块顶面为与被检小径管曲率半径相同的弧面,底面为平面;所述试块的厚度H与被检小径管的厚度相同;所述试块宽度S大于或等于测量小径管内弧超声波声能损失的探头宽度,小于或等于沿被检小径管内弧做切线与外弧相交时两交点的距离AA';所述试块的长度L>Lmin,Lmin应满足下式(I):Lmin=2KT (I) 其中,Lmin为试块的最小长度,单位为_, K为现有小径管探头最大折射角正切值, T为小径管 的最大厚度,单位为mm。
专利摘要本实用新型公开了一种测量小径管内弧超声波声能损失的试块,所述试块是材质和声学性能均与被检小径管相同的条状结构,试块顶面为与被检小径管曲率半径相同的弧面,底面为平面;所述试块的厚度H与被检小径管的厚度相同;所述试块宽度S大于或等于测量小径管内弧超声波声能损失的探头宽度,小于沿被检小径管内弧做切线与外弧相交时两交点的距离AA′;所述试块的长度L>Lmin,Lmin应满足下式Lmin=2KT,其中,Lmin为试块的最小长度,K为现有小径管探头最大折射角正切值,T为小径管的最大厚度。本实用新型的有益效果是利用多个厚度不同的所述试块绘制出波幅-厚度参考曲线比较出任意厚度小径管超声波检测环焊缝时的内弧声能损失,提高了对接焊缝时上层间缺陷的检出率。
文档编号G01N29/30GK203101340SQ20132000785
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者武军强, 王强, 刘长福, 陈二松, 赵纪峰, 崔红霞, 郑相峰, 王志永 申请人:河北省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司, 河北省电力建设调整试验所
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