Page 101 - 无损检测2022年第九期

实践经验

DOI : 10.11973 / ws j c202209012

衬里复合钢管对接焊缝的自动超声检测

常 宇

( 海洋石油工程股份有限公司,天津 300452 )

摘 要:分析了衬里复合材料的检测难点, 基于相控阵 AUT ( 自动超声检测) 技术, 制作了一
系列焊接缺陷, 并对比分析缺陷的 AUT 检测结果与缺陷宏观切片结果, 评估 AUT 对于不同位置
缺陷的检出率及缺陷定量精度, 验证了衬里复合材料焊缝 AUT 检测的可靠性。

关键词:自动超声检测; 衬里复合材料; 检测精度

中图分类号: TG115.28 文献标志码: B 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 09-0063-03

AUTins p ectionofweldin g seamofcladdedcom p ositesteel p i p e

CHANGYu

( OffshoreOilEn g ineerin gCo. , Ltd. , Tian j in300452 , China )

Abstract : This p a p eranal y zesthedifficultiesinthedetectionoflinin g com p ositematerials.Basedonthe p hasedarra y

AUTdetectiontechnolo gy , aseriesofweldin g defectsweremade , andtheAUTdetectionresultsofdefectsandthemacro

sectionin g resultsofdefectswerecom p aredandanal y zed.Thedetectionrateand q uantitativeaccurac y ofdefectsatdifferent

p ositionswereevaluated , andthereliabilit y ofAUTdetectionoflinin g com p ositeweldswasverified.

Ke ywords : AUT ; claddedcom p ositematerial ; detectionp recision
随着 AUT ( 自动超声检测) 技术的发展, 其在海 向异性, 声波散射严重, 信噪比较低。另外, 采用常规
底管线焊缝检测中得到了越来越广泛的应用。不锈 横波检测技术进行检测时, 声束偏转严重, 定位偏差
钢复合材料管线的内表面增强了一层不锈钢材料, 以 大, 无法实施有效检测。
增强管线的抗腐蚀性, 其管端常采用堆焊方式进行焊
接以保证检测的可行性。焊缝填充材料与堆焊材料
一致, 通常为镍基 625 不锈钢, 此类焊缝材料晶粒粗
大, 与碳钢层存在清晰的界面, 该界面会导致超声发
生反射, 偏转, 折射及衰减, 给超声检测带来极大的困
难。文章采用相控阵 AUT 技术对焊缝进行检测, 获
得了较好的检测效果, 达到了海底管线系统标准的要
求, 为工程应用提供了可靠的技术支撑。 图 1 典型的衬里复合钢管对接焊缝

1 衬里复合钢管对接焊缝 AUT检测难点 2 相控阵 AUT 检测原理

典 型 的 衬 里 复 合 材 料 对 接 焊 缝 如 图 1 所 示。 2.1 相控阵基本原理
AUT 检测时, 声波在复合材料与碳钢材料的界面处 相控阵技术通过控制阵列中的每个晶片延时发射
会产生反射、 折射, 由于焊缝内部晶粒粗大及存在各 激励脉冲, 形成所需角度的声束及焦距, 从而实现对结

构关键部位的检测 [ 1-2 ] 。典型的聚焦声场如图2所示。
收稿日期: 2022-03-21
相控阵探头相当于一个较长的常规超声探头,
作者简介: 常 宇( 1984- ), 男, 工程师, 主要从事海底管线检测
技术的研究与应用工作 其由许多小晶片组成, 每个小晶片都可以独立激发。
典型相控阵线性阵列探头结构如图 3 所示。
通信作者: 常 宇, chan gy u@cnooc.com.cn
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2022 年 第 44 卷 第 9 期
无损检测