Page 108 - 无损检测2022年第三期

苏宣机, 等:

电站锅炉小径管坡口未熔合缺陷的检出率分析

表 1 缺陷的相控阵超声检测结果 mm 对可形成较明显局部厚度差的气孔和夹渣类缺陷有
缺陷信息 很高的检出率, 对裂纹、 未熔合类面积型缺陷的检出
管号
长度 深度 高度 波幅位置 性质 等级 率则受透照角度的影响, 不能检出垂直照射方向的

# Ⅲ 区 未熔合 Ⅲ 级 薄层缺陷。
3 15.3 1.1 1.4
# Ⅲ 区 未熔合 Ⅲ 级 ΔI / I= μ ΔT /( 1+n ) ( 1 )
11 22.5 1.0 2.1
# Ⅲ 区 未熔合 Ⅲ 级 式中: Δ I 为因试件中存在厚度为 Δ T 的缺陷引起的
12 5.2 0.9 1.4
# Ⅲ 区 未熔合 Ⅲ 级 一次透射射线强度差; I 为无缺陷处的射线总强度;
14 9.2 1.2 1.9
# Ⅲ 区 未熔合 Ⅲ 级
18 6.3 0.7 1.3 μ 为试件材料的线衰减系数; n 为散射比。
根据文章的射线检测布置来看, 射线的透射方
向与坡口面的夹角约为 40°~45° , 熔化的铁水可完
全覆盖坡口面, 未熔合区与无缺陷区几乎没有厚度
差。因此, 缺陷在底片上形成的对比度很小, 难以被

观察和识别, 造成漏检。
3.2 相控阵超声检测结果分析
对于体积型缺陷的检测, 相控阵超声的检出率
受缺陷方位的影响很小, 而面积型缺陷的方位则对
图 9 11 管焊缝的磁粉检测显示 检测结果影响较大。试验证明, 对于平滑的面积型
#

由相控阵图谱可知, 缺陷均位于 100~150 mm ( 也 缺陷, 声束与反射面不垂直时回波幅值下降非常迅
即管后侧的 7 点 ~9 点) 处。焊接工序为先焊最后 速, 仅仅 5° 的倾斜就能使波幅下降一半 ( 6dB ), 而

一排管道, 检测合格后再焊前一排管道, 除第 20 排
10° 或更大的倾斜将导致探头完全接收不到反射波。
( 最先焊的管排) 管道外, 其他管排焊接时后侧已有
试验发现坡口未熔合属于平滑的面积型缺陷,

管排, 相邻管排间距约为 180mm , 且第一道焊缝距 探头放置在焊缝下侧位置扫查时, 声束覆盖角度为

离末级再热器集箱仅 120 mm 。因此, 在焊接管道 46°~65° , 其四次波中总有一定角度的声波与探头
后侧时因焊接位置受限, 焊枪无法随意摆动, 施焊角 侧的坡口面形成垂直或近似垂直状态, 因此坡口处
度基本是朝上的。在这种条件下焊接时, 处于焊缝 存在的未熔合缺陷易被检出。探头对侧的坡口面则
下坡口位置的母材易未熔化就被铁水覆盖形成未熔 与声束的四次波夹角达 60° 以上, 且三次波无法覆
合缺陷。
盖该区域, 此时较难检出坡口处存在的未熔合缺陷。
3 检测结果分析 4 结语

由上述检测结果可知, 对末级再热器管 20 道焊 对密集排列的电站锅炉受热面小径管进行相控
缝进行射线检测和相控阵超声检测得到的缺陷检出 阵超声检测可以大幅提高缺陷检出率, 降低缺陷漏
率差异非常明显, 射线检测未发现未熔合缺陷, 而相
检带来的危害。
控阵超声检测发现5道焊缝存在未熔合缺陷, 达到检
测焊缝总数的 25% 。因此, 笔者对造成差异的原因 参考文献:

进行分析, 以改善检测工艺, 避免危害性缺陷漏检。 [ 1 ] 刘毅辉, 牛永吉, 王郑钢 . 锅炉小径管射线检测与相控
3.1 射线检测结果分析 阵检测的对比分析[ J ] . 无损检测, 2018 , 40 ( 4 ): 45-49.
由式( 1 ) 可知, 影响底片对比度的主要因素是缺 [ 2 ] 刘佳, 赵远 . 集箱管排小径管超声相控阵及射线检测对
陷 在射线透照方向上的厚度差Δ T 。 因此, 射线检测 比分析[ J ] . 焊接与检测, 2018 ( 8 ): 52-54.

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2022 年 第 44 卷 第 3 期

无损检测