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厚壁直缝钢管

直缝钢管横向裂纹检测

直缝钢管横向裂纹检测

发布日期:2017-11-02 作者:技质部 点击:

    目前,直缝钢管运用已扩展到很多范畴,除石油天然气长输管道外,还向海洋渠道、海上浮吊等海洋结构方面开展。钢管作为海洋结构用管具有显着的优势,如壁厚均匀,工艺简略,功能受制管工艺影响较小,易于完成高强度、高韧性的要求,且其标准调整灵敏,可满意不同管径的要求。可是,因为海洋结构用管的执役环境与陆路流体输送管有所不同,海洋结构用管执役在波涛、海潮、风暴及寒冷流冰等严峻的海洋工作环境中,因而,对海洋结构用管除了要求具有一般管道功能外,还对其强韧性和焊缝质量提出了更高的要求。钢管的首要原料为D36钢、S355钢及具有Z向功能的结构钢板,厚度一般在20~50 mm之间,因为板材厚度较大,且碳含量及碳当量均较大,可焊性较差,淬硬倾向大,使焊接接头的熔合功能下降,且易发生冷裂纹。扬州亚联钢管众泰彩票选用上述原料和厚度的钢板出产某些国内外海洋渠道结构钢管时,发现部分厚壁钢管存在横向裂纹缺点。有用检出横向裂纹、及时返修并消除缺点,对确保钢管质量、确保海洋渠道的安全运用具有重要意义。

1 厚壁直缝钢管焊缝存在的横向裂纹

别离选用厚度为20~50mm的D36,D36-Z35和S355结构钢板,经过JCOE成型办法出产海洋经验交流·54·HAN GUAN焊管渠道用直缝钢管,直径为508~1372mm。焊缝选用X形坡口,内焊为三丝埋弧焊,外焊为多层多道三丝埋弧焊。焊接完成24h或48h后对焊缝进行超声波检测,横向扫查时发现在焊缝壁厚中心方位有林状回波呈现,进一步检测发现有时整条焊缝断续存在相似信号,深度在焊缝中心方位。为了查清缺点的性质,对某些反射信号最高的当地进行X射线拍片,未发现缺点。经碳弧气刨后再次进行磁粉检测,证明该缺点为横向裂纹。裂纹大部分横穿焊缝,但未扩展到母材中,裂纹深度在焊缝壁厚的中心方位,为外焊的第一层,与超声波检测的深度根本符合,裂纹磁痕显现。

2 焊缝横向裂纹缺点的超声检测办法

    横向裂纹危害性较大,与其他缺点比较,其超声波检测难度也较大,这首要是因为超声波检测较难判别缺点的性质。为了提高横向裂纹的检出率,并精确断定横向裂纹,结合AWS D1。1/D1。1M和API RP 2X等标准规则,总结出了超声波对横向裂纹的扫查办法。实践证明,这些办法对厚壁焊缝中横向裂纹检测与断定较为有用。

2.1带余高焊缝的斜平行扫查

为了检测出带余高焊缝中的横向裂纹,检测时,可在焊接接头两边边际别离安置探头,且使探头与焊接接头中心线成10°~20°,进行两个方向的斜平行扫查,如图2所示。

    笔者曾运用2。5MHz,13×13 K1(45°)探头,沿焊缝做横向扫查,视点控制在10°左右,横向缺点回波波幅很低,部分缺点还不能发现。可见,如果选用沿焊缝两边斜平行扫查办法,检测横向裂纹,其检出可靠性较差。

2。2 去掉焊缝余高后的平行扫查

如果焊缝余高已磨平,在焊缝上勘探是查看横向裂纹的最为有用的办法。检测时,将探头放在焊缝及热影响区上,进行两个方向的平行扫查,如图3所示。

2.3 双探头横跨焊缝的穿插扫查

如果焊缝余高未磨平,在焊缝两边各放置一个探头,一般要求两个探头K值的实测值相同,以确保入射声束经缺点反射后能最大限度地被接纳探头所接纳,并易于定位。检测时,要确保两个探头的声束轴线相交于要检测的部位,两个探头一发一收,在焊缝两边一起进行同向平行于焊缝中心线的移动,这样可以检测出焊缝的横向缺点,这种扫查办法称为穿插扫查,如图4所示。当示波屏上呈现第一次反射波后即认为是缺点波,然后沿着焊缝缓慢前后移动一个探头(发射探头或接纳探头),并恰当盘绕或旋转探头,使缺点波幅为最大。选用双探头穿插法是超声检测焊缝内横向裂纹的有用办法,可是这种扫查办法靠手艺操作,因而效率低,且不易把握。

2。4 带余高焊缝的平行扫查

    选用射线检测时,有的横向裂纹很难发现,这是因为焊缝余高的存在及横向裂纹的方位,当选用斜平行扫查时,波幅不高而简单漏检。日常检测中,为了确保重要焊缝横向裂纹的有用检出,一般将一切焊缝余高悉数打磨平坦,确保探头可在焊缝上做平行扫查,进而提高横向缺点的检出率。如JB/T 4730。3—2005标准对焊接接头选用C级检测技能等级时,应将焊接接头的余高磨平,检测横向缺点时将探头放在焊缝及热影响区上做两个方向的平行扫查。去除余高在焊缝上做平行扫查是检测横向缺点的较好办法。

    厚壁钢管一般选用多层多道焊,焊缝余高3~4 mm,焊缝宽度40~70 mm,如果手艺用角向磨光机修磨焊缝,工作量会特别大。这类钢管的出产标准及弥补技能标准并没有要求检测横向缺点时去除焊缝余高,并且厚壁钢管外焊缝的焊接为多层多道埋弧焊,外表润滑,当运用2.5 MHz9×9K1(45°)探头骑在焊缝余高外表进行扫查时,发现回波幅值很高,缺点波形显着,较易分辩。可见,选用平行扫查办法也能检测出厚壁钢管带余高焊缝中的横向裂纹类缺点。

    厚壁钢管一般的检测办法是运用9×9K1(45°)小晶片的横波斜探头(13×13以上的大晶片探头检测作用欠好),将斜楔在焊缝余高上的探头底部用砂纸修磨成弧形(有利于与焊缝更好的符合),并在焊缝上做双向扫查,这时的扫查增益一般比基准灵敏度高6~12dB,一起运用比较粘稠的耦合剂,就能有用地检出焊缝的横向裂纹。选用这种办法检测焊缝的横向裂纹时,大部分回波较高,只要少数的波幅在50%DAC(间隔波幅校对),但仍然可以看到替换呈现的典型的横向裂纹的回波特征。

    检测时还需留意横向裂纹在焊缝中的形态,此类裂纹在x轴方向,即焊缝长度方向上端点和下端点坐标是不同的,即裂纹是歪斜的,所以检测时,在焊缝上的扫查有必要从向前和向后两个相对方向进行扫查。惯例超声波手艺扫查对焊缝缺点反射波信号的显现率可能为100%DAC曲线,可是因为扫查波方向与缺点平面走向等原因,使反射波信号未到达100%DAC曲线或50%DAC曲线,从而会使危害性平面状缺点漏检。

    如果选用70°斜探头在母材上做双向小视点斜平行扫查来检测横向缺点,漏检率就很高。实践工作中,焊缝的横向裂纹都是用K1(45°)探头在焊缝(焊缝有余高或许磨平)上扫查而检测出来的。

3 横向裂纹的超声波判别

众泰彩票    选用以上“带余高焊缝的平行扫查”办法检测焊缝的横向缺点时,如果发现有反射信号,可将该处焊缝余高磨平,并进一步测定和参阅缺点平面、深度方位、缺点高度、缺点各向反射特性、缺点取向、缺点波形、动态波形、回波包络线等参数,一起结合坡口办法、资料特性、焊接工艺和焊接办法等进行归纳判别,尽可能对横向缺点的实践性质做出断定,并断定缺点的方位。然后用气刨修磨解剖,再进行磁粉检测验证。检测过程中,横向裂纹的判别过程如下:

(1)首先在横向扫查灵敏度下(此刻比纵向扫查灵敏度提高6~12 dB)将探头放在焊缝上直接做平行扫查;

(2)发现横向缺点显现后,选取1~2处起伏较高的回波方位对焊缝余高修磨齐平后进行剖析,反射波幅低于20%DAC的显现、原则上不予定性;

(3)运用盘绕扫查断定缺点是否为点状缺点,如果为点状缺点则不予进一步定性;

(4)调查静态波形和动态波形,剖析缺点信号起伏改变来判别是否为横向裂纹。探头运动的根本办法有四种,即左右移动、前后移动、定点转动和盘绕运动,与之相对应的动态波形也有四种办法,如图5所示。或许气刨修磨到缺点深度后用磁粉检测验证是否为横向裂纹,缺点数目不多时可不经验证直接进行返修处理。

 4 横向裂纹的处理

    一旦断定缺点为横向裂纹,则有必要进行返修处理。横向裂纹在返修前应断定气刨和修磨的深度及宽度,为确保返修完全,对超声波检测断定的深度要加上几毫米的裕度。别的气刨和修磨后在补焊返修前有必要进行一次磁粉检测,需求留意的是侧壁坡口也归于检测范围,以确保缺点完全铲除,然后再由补焊人员焊接,不然很难确保裂纹的完全铲除。返修时应当选用低氢焊丝(条),返修前有必要预热,气刨后整理、修磨积碳至显露金属光泽,返修后采纳必要的缓冷保护措施,如焊后选用石棉等包覆焊缝缓冷。别的,关于横向裂纹的返修复检,必定要严格执行在焊后24h或许48h再查看。

5 定论

(1)超声波检测是检出厚壁焊缝横向裂纹的有用手法,缺点性质判别是要害,这需求堆集丰厚的实践经验和把握必定的操作技巧。

(2)焊缝余高磨平是超声波检出厚壁焊缝横向裂纹的最好办法,可是关于带余高焊缝,也可以直接在焊缝上检测。

(3)经过盘绕扫查、转角扫查及调查动态和静态波形,剖析缺点起伏改变,可以较精确地判别横向裂纹。

(4)厚壁焊缝应特别留意焊接标准(预热温度、层间温度、气刨后的清根、焊丝和焊剂的匹配、控制线能量、焊后保温等),确保不发生横向裂纹类缺点。


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