超大壁厚sawh钢管焊缝的中部缺陷超声波检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声波探伤装置或方法技术领域，尤其涉及一种超大壁厚SAWH钢管焊缝的中部缺陷超声波检测方法。
【背景技术】
[0002]西气东输三线工程开始生产后，螺旋缝埋弧焊钢管一直使用最大壁厚为18.4mm的大管径管线，由于国内经济发展，天然气的用气量也在逐年增加，现有的国内几条输送管线已经慢慢不能满足工农业及家庭使用的需求，势必会需求更大压力、更多条管道工程的制造使用，在输送量增大的前提下，钢管的管径及壁厚也会随之增大，这就意味着更大壁厚的螺旋埋弧焊管(SAWH)将面临市场竞争的大批量采购，在2013年底，国家管道项目部便开始制定大壁厚钢管的试制工作计划，并在当年末进行了螺旋焊埋弧焊钢管试制壁厚为超过20_的大管径SAWH钢管，现在各大钢管生产厂也都在进行试制大壁厚的钢管，在这接下来的两年中小批量试制也在陆续进行中，国家监督检测的所有试制及评价结束合格后，即将会面临大批量的采购，国内各大管线项目工程将开始大批量采购大壁厚的螺旋缝埋弧焊钢管，国家工程开工在即，需求量巨大。
[0003]西气东输三线工程、中俄管线工程等国家一类大型重点工程的开工使用，对此进行了试制壁厚超过20_的大壁厚SAWH钢管，以此用来代替使用在二类地区的直缝埋弧焊钢管来进行重要管线的铺设，由此降低钢管采购成本，现在的国内各大螺旋缝埋弧焊钢管制造厂均已经着手开始进行生产、检验各个方面的改造，以便适应对此类规格钢管的生产需求。
[0004]随着现阶段的石油管线输送市场的需求，大壁厚的SAWH钢管制造已在眼前，由于钢管壁厚的不断增加，针对现有的超声波自动探伤设备并不具备完全覆盖此类大壁厚钢管的探伤能力，必须增加新的检验方式针对大壁厚钢管检验的改造并满足最终全部覆盖焊接区域。
[0005]根据现有的国家标准(GB/T9711-2011)、美国石油学会标准(APISpec5L)、石油内部行业标准等相关检测要求的内容来看，所有针对超声波检测的钢管标准试样均采用焊缝区域制作竖通孔、纵向刻槽、横向刻槽的方式来确定检验校验的方式，探头大部分采用的为横波斜射法通过单面双侧的方式进行平行扫查，由于壁厚不断加大，使用超声波斜射声束的方法造成在焊接区域的中部出现菱形的检测盲区(见图1-3，其中图1中焊缝的中部为检测盲区)，对焊接钢管的超声检测出现一定区域的盲区，由此可见，一种针对大壁厚钢管的校验方式到了必须进行研究试验的阶段。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种超大壁厚SAWH钢管焊缝的中部缺陷超声波检测方法，所述方法能够有效降低在焊缝中部区域出现缺陷发生漏检的可能性，提高了钢管焊缝检测完整性，减低了焊缝漏检的几率，保证了钢管出厂的合格率，从而提高了产品的质量。
[0007]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种超大壁厚SAWH钢管焊缝的中部缺陷超声波检测方法，其特征在于包括如下步骤:
1)在焊缝的上侧和下侧各打一个Φ1.6mm孔，制造人工缺陷，孔深为钢管壁厚的一半，上侧竖孔和下侧竖孔的位置错开；
2)在所述焊缝左右两侧的钢管外壁上各夹持一个超声波检测探头，调整好探头距离上侧竖孔或下侧竖孔的位置，微调探头位置，通过超声波探伤仪找到缺陷反射最高波；其中，一侧探头校验上侧竖孔，另一侧探头校验下侧竖孔，校验上侧竖孔的探头采用一次半反射声程进行校验，该探头距离上侧竖孔的距离应满足:(探头的K值X被测钢管的壁厚)X1.5倍的反射声程±10mm ;校验下侧竖孔的探头采用两次半反射声程进行校验，该探头距离下侧竖孔的距离应满足:(探头的K值X被测钢管的壁厚)X 2.5倍的反射声程±10mm;
3)将超声波探伤仪闸门的中部位置处于所述反射最高波处，调节超声波探伤仪的增益器，将反射波达到闸门位置的100%，增益3dB-5dB，作为动态扫查灵敏度，动态扫描观察人工缺陷是否能够触发报警界限，如果正常报警即标定完毕，如果未能触发报警上限，则重新调整探头位置，直至报警为止，其中缺陷反射当量为Φ1.6mm孔波高100%，基准反射波高为超声波探伤仪显示屏幕的50%，即闸门报警高度为超声波探伤仪显示屏幕的50% ;
4)使用标定后的超声波探伤仪对钢管的焊缝进行批量检测，当发现超声波探伤仪显示回波高度超过显示屏50%触发报警时，认定为不合格，对报警处焊缝进行复查处理，并标记出不合格位置。
[0008]进一步的技术方案在于:所述探头选用横波探头，频率在2.5MHz-5MHz之间，K值在2-2.5之间。
[0009]进一步的技术方案在于:探头距离上侧竖孔或下侧竖孔的距离测量方法如下:首先，测定出探头的前沿距离，然后通过步骤2)中的计算公式计算出探头距离上侧竖孔或下侧竖孔的理论距离，理论距离减去前沿距离得出上侧竖孔或下侧竖孔到达探头的边沿距离，最后使用尺子量出上述边沿距离，对探头进行定位。
[0010]进一步的技术方案在于:采用标准CSK-1A试块对探头入射角的前沿距离进行测定。
[0011]进一步的技术方案在于:所述SAWH钢管的壁厚不小于20mm。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:通过所述方法对大壁厚SAWH钢管进行自动超声波检测过程中，能够有效降低在焊缝中部区域出现缺陷发生漏检的可能性，提高了钢管焊缝检测完整性，减低了焊缝漏检的几率，保证了钢管出厂的合格率，从而提高了产品的质量及运行的安全系数。
【附图说明】
[0013]图1-3是现有技术的探伤原理示意图；
图4是本发明的流程图；
图5-7是本发明的探伤原理示意图；
其中:1、焊缝2、钢管3、上侧竖孔4、下侧竖孔5、探头6、检测盲区。
【具体实施方式】
[0014]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0016]总体的，本发明公开了一种超大壁厚SAWH钢管焊缝的中部缺陷超声波检测方法，所述方法包括如下步骤:
1)在焊缝I的上侧和下侧各打一个φ1.6_孔，制造人工缺陷，孔深为钢管2壁厚的一半，上侧竖孔3和下侧竖孔4的位置错开，如图5-6所示；
2)在所述焊缝I左右两侧的钢管2外壁上各夹持一个超声波检测探头5，调整好探头距离上侧竖孔3或下侧竖孔4的位置，微调探头位置，通过超声波探伤仪找到缺陷反射最高波；其中，一侧探头校验上侧竖孔3，另一侧探头校验下侧竖孔4，校验上侧竖孔3的探头采用一次半反射声程进行校验(如图5所示)，该探头距离上侧竖孔3的距离应满足:(探头的K值X被测钢管的壁厚)X1.5倍的反射声程±10mm ;校验下侧竖孔4的探头采用两次半反射声程进行校验(如图6所示)，该探头距离下侧竖孔4的距离应满足:(探头的K值X被测钢管的壁厚)X 2.5倍的反射声程±10mm ;
探头距离上侧竖孔或下侧竖孔的距离实际测量方法如下:首先，测定出探头的前沿距离，然后通过步骤2)中的计算公式计算出探头距离上侧竖孔或下侧竖孔的理论距离，理论距离减去前沿距离得出上侧竖孔或下侧竖孔到达探头的边沿距离，最后使用尺子量出上述边沿距离，对探头进行定位。
[0017]3)将超声波探伤仪闸门的中部位置处于所述反射最高波处，调节超声波探伤仪的增益器，将反射波达到闸门位置的100%，增益3dB-5dB