Page 124 - 无损检测2024年第六期

任国庆，等：

油气输送焊管串列超声检测的技术要求与应用


工参考反射体时，按照理论计算的位置、钻孔深度及 要确定钻孔的位置、深度和角度，即应确定 CD 、FC
角度，并按照该角度制作的卡纸工装，沿着卡纸边缘
的长度及∠ɑ。
进行加工。为了保证稳定性，采用吸附钻加持对应
已知管径D，壁厚T，平底孔位于壁厚上的百分
工装进行钻孔，加工时先用φ3 mm钻头打孔，加工到
数定义为k（如k=30%）。半径R=D/2，BF=kT，
距离计算的位置剩余约3 mm处，然后继续用φ3 mm 则OF=R-kT，坡口面角度为θ，AG=O'G÷cosθ
铣刀加工至理论计算的位置处，此时需要更加精细
（O'G根据工艺要求或实际测量的θ和钝边可以计算
地加工并及时测量，最终使得φ3 mm平底孔底面与
得出）， ∠CFG=90°（制作的φ3 mm平底孔应垂直
焊缝内外焊中心线或坡口熔合线基本重合。以下是
于坡口面），由此， φ3 mm平底孔位置的参数全部计
加工φ3 mm平底孔需要的相关理论计算。
算得出，其位置计算如图3所示。
2.1 SAWL和HFW参考反射体的制备
SAWL和HFW按照圆弧计算相应参数。
2.1.1 位于焊缝中心线的φ3 mm 平底孔位置的理
论计算
已知管径D和壁厚T，平底孔位于壁厚方向上
的深度定义为k （如k=30%）。切割工艺孔边缘距
离焊缝中心距离约为15~20 mm，其位置计算如图2
所示。需要确定钻孔中心距上表面的距离、深度及
角度，即图2中的CH长度、 BH长度及θ。

图 3 位于焊缝上坡口面的φ3 mm 平底孔位置计算示意
在△AOG中， ∠AGO=180°-θ，根据正弦定
理计算得出

× （1）

 ∠ AOG
则 ∠GAO = θ -∠AOG，AO = ×
'
360°


πD，其 中 AO = DO ，同 理 在 △AOF中，计 算
'
'
得出
×
（2）
图 2 位于焊缝中心线的φ3 mm 平底孔位置计算示意
由于半径R=D/2，AB=kT，OB=R-AB，则 在 △ COF 中， 计算得出 ∠ FCO=
BH=OB×tgα，OH=OB÷cosɑ，CH=R-OH。
，而∠ɑ=∠FCO，即∠ɑ已
另由于圆心角ɑ= ×360°， β=90°-ɑ，则
计算得出，∠ FOC=180° - ∠ FCO- ∠ CFO，
θ=180°-β。由此 3 个参数均计算得出，可以确定
φ3 mm平底孔的位置。 FC= ，即FC的长度已计算得出，则
2.1.2 位于坡口面的φ3 mm 平底孔位置的理论
计算
（1）位于焊缝上坡口处的φ3 mm平底孔的理论 × （3）
计算
为了确定位于坡口面的φ3 mm平底孔位置，需 三个参数均计算得出，故可以确定φ3 mm平底

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2024 年 第 46 卷 第 6 期
无损检测