工字鋼結(jié)構(gòu)工藝孔處超聲波檢測方法培訓(xùn)教材.課件

1、 工字鋼結(jié)構(gòu)工藝孔處超聲 波檢測方法 海洋石油工程檢驗(yàn)公司 焊接可以不為探傷所考慮，但是探傷必須考慮焊接工藝對探傷的影響，對帶工藝孔的結(jié)構(gòu)焊縫探傷原本是很正常的一件事，當(dāng)改變了焊接工藝不能正面探傷時(shí)，問題就變的復(fù)雜了，探傷人員要如何解決這一問題呢？ 一.焊接形式 工字鋼結(jié)構(gòu)的焊接，有工字鋼端部與端部的焊接，工字鋼端部與工字鋼側(cè)面的焊接，有尺寸相同的，也有尺寸不相同的工字鋼焊接，形成的焊縫有翼板與翼板對接焊縫，腹板與腹板對接焊縫，還有翼板與腹板，腹板與腹板的角接焊縫，厚度范圍一般在8mm到30mm不等，焊縫的波口角度如圖（四）。這些焊縫使用常規(guī)的超聲波探傷技術(shù)可以完成，探傷結(jié)束后進(jìn)行下道工序，再

2、在組塊上鋪設(shè)甲板。這種施工 工藝稱為正裝工藝技術(shù)。圖四組塊甲板反造工藝技術(shù)，縮短了建造周期，節(jié)省人力和物力，但為了保證探傷工作的進(jìn)行，將甲板開天窗又造成了時(shí)間、人力物力的浪費(fèi)，同時(shí)又給結(jié)構(gòu)的完整性帶來了影響。為了保證結(jié)構(gòu)的完整性，減少開天窗帶來的各種影響，如果天窗板不開，探傷問題能不能解決呢？這樣探傷只能從背面進(jìn)行（焊接操作面），在背面探傷，其中腹板兩側(cè)面板平面部分焊縫探傷，可用常規(guī)的焊縫超聲波探傷方法進(jìn)行，背面的甲板相當(dāng)單面焊的鋼墊板。腹板工藝孔處翼板焊縫運(yùn)用常規(guī)探傷方法無法進(jìn)行，工藝孔只是為了解決焊接問題，卻阻礙了焊縫超聲波探傷，形成了超聲波探傷區(qū)域的盲區(qū)，盲區(qū)的長度由腹板的厚度和腹板兩側(cè)

3、的R大小決定，由于探傷區(qū)域盲區(qū)的存在，使得面板焊縫整體質(zhì)量沒得到保證，過焊孔處的焊縫寬度由于板厚的不同，寬度范圍從15毫米到30毫米不等，腹板開的過焊孔大小從25毫米半圓到40毫米半圓不等，如圖（七）。圖（七）縱波雙晶斜探頭能 1.工藝孔部位是焊接接頭交匯處，是缺陷容易產(chǎn)生的地方，探傷若在孔外進(jìn)行，漏檢率高，達(dá)不到檢測的目的，選用在孔內(nèi)焊縫上進(jìn)行，稱為騎縫探傷。手工焊接的焊縫，騎縫探傷應(yīng)將焊縫磨平，使得探頭運(yùn)行與探傷面有良好的接觸，打磨一般達(dá)到英國標(biāo)準(zhǔn) BS-3923中規(guī)定的 SP3要求。A-AA二.工藝孔處焊縫的探傷海洋石油工程股份有限公司3. 探傷前先進(jìn)行探頭的測試，選用IIW，或CSK-

4、I1標(biāo)準(zhǔn)試塊，進(jìn)行探頭入射點(diǎn)和折射角的測試，根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)選定對比試塊，這里選用美國ABS船級社試塊進(jìn)行測試。 測試（一）選焦距為F10探頭，進(jìn)行探頭入射點(diǎn)、折射角的測試。1).入射點(diǎn)測試：將選好的探頭，放到IIW試塊上進(jìn)行入射點(diǎn)測試，可用單發(fā)單收，也可用一發(fā)一收，如圖（a）。2).折射角測試：將探頭放到IIW試塊如圖（b），通過1.5毫米孔進(jìn)行測試，以上的測試同常規(guī)探頭探傷測試方法一樣。測試（二），選焦距為F10探頭，進(jìn)行探頭焦距、焦點(diǎn)聚束寬度和波束寬度的測試。1).測試焦距： 雙晶斜探頭的焦距主要是由傾斜角決定，與晶片尺寸也有關(guān)系，在相同的傾斜角下，晶片越大，則焦距越長。首先選ABS試塊，（

5、試塊的選取應(yīng)根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)來定）測出不同深度H（mm）下1.2mm橫通孔的回波高度A（dB），然后繪出距離（H）波幅（A）曲線，如圖（五），找出曲線上最大波幅所對應(yīng)的深度，按式H（1+k2）1/2計(jì)算（K為探頭折射角的正切值），可得到焦距。焦距就是曲線上最高點(diǎn)對應(yīng)的聲程。2).焦點(diǎn)聚束寬度 采用和焦距對應(yīng)深度的橫通孔使探頭沿水平方向前后移動(dòng)，測出不同深度距離所對應(yīng)的波高，然后繪出深度距離波高曲線，取最高波高分貝數(shù)降低6dB劃一直線和曲線相交兩點(diǎn)的距離（Ha，Hb）既為聚束寬度。如圖（六）。圖（六）圖（五）3).波束寬度 利用不同深度的橫通孔分別測出各個(gè)深度下最大回波高度對應(yīng)的波高Pmax，然后將

6、探頭前后掃查，分別測出回波最大值前后-6dB時(shí)所對應(yīng)的深度距離P1，P2，如圖（a），把各個(gè)深度下的Pm，P1，P2各點(diǎn)平滑地連接成三條直線，既為聲束包絡(luò)線，如圖（b）。若需要知道某深度下探頭的波束寬度，可在該深度下的Pm連接線上對應(yīng)的點(diǎn)引垂線和其他兩條直線 相交，兩焦 點(diǎn)間距離即為該深度下的波束寬度。 測定記錄4).靈敏度余量（略），根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。5).分辨率（略），根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。6).其他探頭測試如上。 1).通過以上的測試作圖看探頭在過焊孔可以走的距離與發(fā)現(xiàn)缺陷的范圍(見下表)，或者通過參照試塊測試進(jìn)行驗(yàn)證，如下圖。 參照試塊測試（三）2)探傷靈敏度確定：根據(jù)選用探傷標(biāo)準(zhǔn)

7、確定靈敏度。3)探傷時(shí)探頭分兩步在過焊孔里運(yùn)行探傷，第一步探頭在一側(cè)進(jìn)行（a），第二步將探頭轉(zhuǎn)180度在另一側(cè)探傷，如圖（b）。ab探頭尺寸4)探傷時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)， a、焊縫打磨要達(dá)到要求， b、過焊孔包角應(yīng)在探傷結(jié)束后進(jìn)行， c、使用縱波雙晶斜探頭探傷運(yùn)用的是一次波，屏幕里反射波的判斷相對比較容易。 5)縱波雙晶斜探頭有較高的靈敏度，較大的檢測覆蓋區(qū)和無雜波等優(yōu)點(diǎn)，但也有近表面1mm到2mm的盲區(qū)，探傷時(shí)應(yīng)注意始脈沖的變化，根據(jù)始脈沖的變化來判斷近表面有無缺陷。6)如果-6dB范圍不夠，可考慮-9dB范圍，探傷時(shí)靈敏度相對增加。2.驗(yàn)船師簽字認(rèn)可的超聲波/磁粉檢驗(yàn)報(bào)告 總之過焊孔焊縫探傷，從過去在無遮無擋的大環(huán)境下探傷，一下進(jìn)入到又遮又擋的小環(huán)境下探傷，從過去認(rèn)為不可能解決的問題，到現(xiàn)在辦到了，使得探傷人員的思維方式得以改變，從探頭的設(shè)計(jì)與制作，到探傷方法的編制，以及探傷結(jié)果的驗(yàn)證，讓NDT人員又一次看到了超聲波探傷發(fā)展的廣闊空間，世上無難事，只要肯攀登，只要不斷探索就一定能解決任何困難。四.結(jié)束語海洋石油工程股份有限公司 OFFSHORE OIL ENGINEERING CO., LTD. 地址：天津市塘沽區(qū)河口街 2-37 郵編：300452海洋石油工程股份有限公司 OFFSHORE OIL ENGINEERING CO., LTD. 地址：天津