Page 93 - 无损检测2023年第六期

赵 阳, 等:

薄壁不锈钢管道的泄漏分析与检测

常规 A 型脉冲反射检测受始波占宽及近场的影 通孔缺陷进行不同频率下的仿真, 仿真结果如图6所

响, 标准 NB / T47013.3-2015 《 承压设备无损检测 示, 可以看出, 频率低于5MHz时, 缺陷脉冲回波宽

第3部分 超声检测》 规定检测标准下限为10mm ; 采 度变大, 分辨率降低。另外, 由于超声探头波阵面前沿
用高频水浸聚焦超声可以检出深约 0.15mm 的缺 声压与电压相关 [ 10 ] , 适当提高仪器电压也可提高检测

陷, 但多应用于在线自动检测 [ 8 ] ; 同时爬波衰减较 灵敏度。因此, 笔者选择7.5MHz自聚焦薄壁管专用
快、 有效声程约为 45mm , 且其定位受爬波自身特 换能器进行检测, 仪器主要配置参数如表4所示。

点制约而无法精确定位 [ 9 ] 。相控阵超声采用电子方 表4 相控阵超声试验仪器配置参数
法控制声束聚焦、 偏转和扫查, 探头晶片采用复合材 类别 参数名称 参数值
料, 所激发声束具有宽频带窄脉冲特点, 始波盲区占 探头型号 Cobra7.5L16

配置
宽较窄, 经衰减后高频成分损失大, 低频成分占比变 扫查器编号 CIRC-IT
大, 且其扇扫功能可通过延时激发 - 接收, 实现多角 检测模式 PA
发射参数
度同时扫查, 对于管道点蚀缺陷枣核状结构, 可同时 发射电压 / V 100
获得点蚀缺陷的上下端角信号。因此, 针对泄漏管 接收参数 检波方式 全检波
道敷设范围大、 受检区域广、 布置空间受限、 薄壁大 接收延迟 / ns 2.5
扫描与显示 扫描范围 40°~70°
曲率且材料衰减大的特点, 相控阵超声检测技术具
有其独特的优势。 2.3 对比试块
2.2 检测参数 受检管样壁厚较薄( 仅 3mm ), 无现成标准借

较高的频率可提高检测分辨率, 但过高的频率会 鉴。因此, 笔者在取样三通上加工对比试块, 人工缺
增大材料衰减, 降低信噪比, 对缺陷检出不利。采用 陷包括纵向缺陷及横向缺陷, 对比试块及其缺陷分

CIVA 仿真软件, 对3mm 壁厚管样内壁 ϕ 1mm 横 布如图7所示。

图6 不同频率下 1mm 横通孔缺陷仿真结果
ϕ

图7 对比试块及其缺陷分布

2.4 检测灵敏度设置 点, 检测时在此基础上提高6~10dB进行扫查。
分别以对比试块中内外壁人工缺陷设置仪器 3 波形分析
DAC / TCG ( 距离幅度曲线 / 时间校正增益) 曲线, 作
为横向及纵向检测灵敏度。一次波以内壁人工缺陷 选择取样管上典型自然缺陷进行扫查, 对所提
作为参考点, 一次反射波以外壁人工缺陷作为参考 检测工艺的缺陷检出效果进行验证, 扫查结果如下。

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2023年 第45卷 第6期
无损检测