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鋼管的超聲波檢測(超聲波檢測技術(shù)原理)

鋼管的超聲波檢測是一種無損檢測技術(shù),它利用超聲波在傳播過程中遇到缺陷(如裂紋、氣泡等)時會產(chǎn)生反射或散射現(xiàn)象的原理來檢測鋼管的內(nèi)部和表面缺陷。這種檢測方法具有非接觸性、速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。,,超聲波檢測技術(shù)的工作原理是:通過發(fā)射超聲波探頭,向鋼管內(nèi)部發(fā)射超聲波波束,當(dāng)超聲波遇到鋼管內(nèi)部的缺陷時,部分聲波會被反射回來,形成反射信號。通過接收器接收到這些反射信號,并將其與標(biāo)準(zhǔn)波形進(jìn)行比較,可以確定缺陷的位置、大小和形狀等信息。,,超聲波檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油、天然氣管道、船舶、橋梁、鋼結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域,用于確保鋼管的安全性和可靠性。通過對鋼管進(jìn)行定期的超聲波檢測,可以及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患,從而避免事故的發(fā)生。
鋼管的超聲波檢測(超聲波檢測技術(shù)原理) 結(jié)構(gòu)污水處理池施工 第1張

一、鋼管超聲波檢測原理

超聲波檢測技術(shù)原理是利用超聲波在材料中的傳播特性,通過檢測超聲波的反射、折射、散射等信息,來獲取材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)、缺陷等信息。超聲波是指頻率高于20kHz的聲波,其波長較短,能量集中,穿透力強(qiáng)。在鋼管檢測中,當(dāng)超聲波遇到鋼管內(nèi)部的缺陷(如裂紋、孔洞等)與鋼管底面時就會分別發(fā)生反射波,通過分析這些反射波就可以判斷缺陷的位置和大小等信息。

二、鋼管超聲波檢測設(shè)備

(一)龍門架式超聲波檢測系統(tǒng)

  1. 特點(diǎn)與適用范圍
    • 可配置用于檢測縱向缺陷、橫向缺陷和夾層壁厚的檢測探頭架,也可采用相控陣檢測探頭架。適用于較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境,檢測速度較高,特別適合鋼管的離線檢測。
    • 包括檢測龍門架和一套探頭架檢測系統(tǒng)。鋼管通常由一個步進(jìn)機(jī)構(gòu)上料,當(dāng)鋼管到達(dá)檢測位置后,旋轉(zhuǎn)對輥帶動鋼管開始旋轉(zhuǎn)。探頭架的數(shù)量根據(jù)所需的產(chǎn)量和各自的檢測任務(wù)來確定。探頭架直線移動到鋼管位置,在12點(diǎn)位置探頭架落下并開始檢測。鋼管的旋轉(zhuǎn)和探頭架的平行移動組合成一個螺旋檢測軌跡,從而實(shí)現(xiàn)鋼管管體的全覆蓋。
  2. 檢測功能
    • 可用于完成多種檢測任務(wù),如用直探頭檢測ERW管(高頻電阻焊管)的夾層,還可以設(shè)置壁厚測量功能。對于無縫管典型的檢測是縱向缺陷檢測,縱向檢測探頭分別布置在順時針方向和逆時針方向,若有些標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行橫傷的檢測,橫向檢測探頭就布置在鋼管的軸線方向上。

三、鋼管超聲波檢測與其他檢測方法對比

(一)與射線檢測對比

  1. 超聲波檢測(UT)
    • 優(yōu)點(diǎn):對發(fā)現(xiàn)面積型缺陷比較敏感(如檢測未熔合、分層等缺陷時),能夠?qū)θ毕莸穆癫厣疃冗M(jìn)行定位。
    • 缺點(diǎn):對缺陷的定性不利(因?yàn)槠聊簧峡吹降闹皇敲}沖反射的波形比較抽象),對薄件檢測能力弱,可檢測較厚工件,檢測結(jié)果存檔不方便。
  2. 射線檢測(RT)
    • 優(yōu)點(diǎn):對檢測體積型的缺陷比較敏感(原理透射方向存在厚度差),通過膠片可以形象的看出缺陷形狀及尺寸,所以比較容易對缺陷進(jìn)行定性,檢測結(jié)果方便存檔(底片)。
    • 缺點(diǎn):不能定位缺陷的埋藏深度(原理射線檢測影象為平面投影),檢測較厚工件時比較吃力,并且射線輻射強(qiáng),對身體不好。

四、鋼管超聲波檢測的操作流程(以常見檢測為例)

  1. 設(shè)備準(zhǔn)備
    • 根據(jù)鋼管的類型(如ERW管或無縫管)和檢測要求,選擇合適的探頭(如直探頭、縱向檢測探頭、橫向檢測探頭等),并安裝在龍門架式超聲波檢測系統(tǒng)的探頭架上。確保檢測設(shè)備(如超聲波探傷儀等)正常運(yùn)行,進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)置,如檢測靈敏度等。
  2. 鋼管上料與定位
    • 利用步進(jìn)機(jī)構(gòu)將鋼管上料至檢測位置,通過旋轉(zhuǎn)對輥帶動鋼管旋轉(zhuǎn),同時探頭架直線移動到鋼管位置,在12點(diǎn)位置探頭架落下,準(zhǔn)備開始檢測。
  3. 檢測過程
    • 啟動檢測設(shè)備,在鋼管旋轉(zhuǎn)和探頭架平行移動(形成螺旋檢測軌跡)的過程中,探頭發(fā)出超聲波,超聲波在鋼管內(nèi)部傳播,遇到缺陷或底面時產(chǎn)生反射波。檢測設(shè)備接收反射波并轉(zhuǎn)換為電信號,然后經(jīng)過放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理。
  4. 信號分析與結(jié)果判定
    • 通過對處理后的信號進(jìn)行時間延遲分析(計(jì)算超聲波傳播時間來確定界面位置等)、頻率分析(獲取鋼管材料的彈性模量等信息)、波形分析(觀察波形變化判斷內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷)等操作,根據(jù)分析結(jié)果判定鋼管是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小等情況。
鋼管的超聲波檢測(超聲波檢測技術(shù)原理) 結(jié)構(gòu)污水處理池施工 第2張鋼管的超聲波檢測(超聲波檢測技術(shù)原理) 結(jié)構(gòu)污水處理池施工 第3張鋼管的超聲波檢測(超聲波檢測技術(shù)原理) 結(jié)構(gòu)污水處理池施工 第4張鋼管的超聲波檢測(超聲波檢測技術(shù)原理) 結(jié)構(gòu)污水處理池施工 第5張

超聲波檢測在其他材料中的應(yīng)用

超聲波檢測設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)

超聲波檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

超聲波檢測與渦流檢測對比

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