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不锈钢管焊缝超声检测试块的制作和探头的调校

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-03-29  浏览次数:53 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网近日获悉:方法分析2205双相不锈钢管在施加0、140、540MPa三种拉应力的条件下,于临界点蚀温度以下(40℃)和临界点

中华不锈钢网近日获悉:方法分析2205双相不锈钢管在施加0、140、540MPa三种拉应力的条件下,于临界点蚀温度以下(40℃)和临界点蚀温度附近(60℃)的3.5%NaCl溶液中的动电位极化行为,并对比了不同拉应力对2205双相钢阻抗特性的影响。结果动电位极化曲线表明,140MPa下点蚀电位稳定,40、60℃下击破电位分别为0.7、0.8V;540MPa拉应力使双相钢点蚀电位从无应力时的0.9V下降至0.3V。阻抗分析表明,40℃时所有样品均为单一阻抗特征,且阻抗值较大,应力会降低阻抗值。在60℃、开路电位条件下,0、140MPa拉应力时具有较高阻抗,540MPa拉应力时为具有点蚀萌生的阻抗弧;在60℃、600mV偏压条件下,0、540MPa拉应力时呈现点蚀阻抗特征,而140MPa时阻抗仍较高。阻抗谱等效电路拟合结果结合不锈钢管表面微观形貌表明,在40℃溶液中,OCP及600mV偏压下试样表面均没有发生点蚀,应力对钝化膜电阻Rp没有明显影响,阻抗值为30000Ω·cm2左右。温度升高至60℃后,钝化膜阻值明显降低;开路电位、540MPa应力条件下不锈钢管发生点蚀,阻抗值由0MPa下的20000Ω·cm2左右降到10000Ω·cm2左右;在600mV偏压下,0、540MPa拉应力时均发生点蚀,而140MPa时均未发现点蚀。结论在40℃和60℃,140MPa拉应力可以抑制2205双相钢的点蚀,540MPa拉应力则加速点蚀的发生。
  
  不锈钢管晶型特点,其焊缝超声检测试块一直是无损检测领域的难题。为了给调整超声波检测探头灵敏度提供有效的参考,提高厚壁奥氏体不锈钢管焊缝超声检测的可靠性和准确性,根据NB/T47013—2015《承压设备无损检测》的要求,按照现场管道的焊接工艺,制作不同的典型人工缺陷对比试块,选用常规超声波K1.5、2MHz斜探头在40mm和60mm模拟试块上进行检测,结果显示,检测能够扫查到缺陷,且定位基本准确。后期将进一步改善检测工艺,以选择更合理的检测条件。
  
  中华不锈钢网近日获悉:体钢焊接工艺由于具有良好的机械强度、韧性和耐腐蚀性等特点被广泛应用于石油加工设备。但奥氏体钢焊缝材料属于粗晶材料,由于声速的各异向性导致声速传播的方向不一,对其进行超声检测时,会出现许多不可预见的杂波,给焊缝缺陷的定位和定量造成很大困难。目前厚壁奥氏体管道均采用γ源射线检测,需要安装临时钢结构,搭设防护铅罩。检测必需持续曝光6h,通常一昼夜只能完成一道焊接接头的检测,效率很低;而且钢结构防护铅罩的安装、拆除过程需要较高人工费用和大型起重机械台班费用。以某渣油加氢为例,仅完成15%比例的射线抽检就需要25d(尚不考虑δ<30mm的X射线检测,以及焊口的返修、复检工期).渣油加氢装置的常规检修期为22d,远不能满足射线检测需要。
  
  纵波探头检测奥氏体不锈钢管焊缝,摸索出壁厚60mm以下的超声(简称UT)检测方法。2015年,NB/T47013.3—2015《承压设备无损检测第3部分超声检测》资料性附录Ⅰ提出10mm<δ<80mm的厚壁奥氏体不锈钢管对接接头可以采用超声检测,根据检测对象的部位(焊缝或母材)、被检测部位的厚度以及坡口的形状选取不同形式的探头,并使用不同的试块进行调校,为奥氏体不锈钢管管使用常规超声波检测提供了依据。但该附录在仪器调节部分没有完整的操作过程要求,还需要不断探索。厚壁管道焊缝由于材料厚度大,其焊接应力会因整个构件变形的增大而增大,严重时将诱发焊接裂纹。因此,其超声波检测的准确性尤为重要。但奥氏体不锈钢管厚度越大则晶粒越粗大。粗大的晶粒会引起严重的结构噪声和超声波衰减,降低检测信噪比以及超声波穿透能力,导致焊缝中缺陷的定位和定量非常困难。
  
  中华不锈钢网近日获悉:不锈钢管焊缝的超声检测中,焊缝对比试块的制作对检测评价结果非常重要,可为超声波检测探头的灵敏度调整提供有效的参考,提高厚壁奥氏体不锈钢管焊缝的超声检测的可靠性和准确性。本文介绍了厚壁奥氏体不锈钢管焊缝标准试块、对比试块的制作和探头调校方法,以验证检测工艺,并在渣油加氢装置大修期间进行了初步尝试。检测发现的问题通过相控阵来验证,提高了检测效率。

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