无缝钢管超声波相控阵探伤设备-分层缺陷检测

无缝钢管是一种常用钢管，常常用于管道的制作中，如原油、成品油、天然气的管道等。由于生产工艺和材料的原因，生产过程中无缝钢管不可避免地会产生裂纹、分层、夹渣、气孔等缺陷。目前，在无缝钢管缺陷检测中常用的又超声检测、磁粉检测、渗透检测、漏磁检验、涡流检测等。这些检测方法都是无缝钢管质量监控的有效手段。

相控阵超声探伤检测技术

相控阵超声检测技术是发展起来的现代超声探伤检测技术，具有声束偏转和动态聚焦的能力，能有效地减小检测盲区，提高小缺陷和带角度缺陷的检出率。相控阵超声检测技术对无缝钢管分层缺陷进行 检测，结果表明，其对分层缺陷的检出率很高，同时能够形象地展现缺陷的形貌特征，是分层缺陷检测的有效手段 。

超声波相控阵探伤设备

无缝钢管的分层缺陷及危害

无缝钢管中分层缺陷的定义为：平行于金属表面的内部层状分离。其实际是钢管壁厚中的异常夹杂物。无缝钢管分层缺陷的危害主要有以下几点：

(1)使分层处无缝钢管承受载荷的有效厚度减薄，降低材料的塑性、韧性、疲劳性能和耐腐蚀性能。

(2)分层缺陷的边缘形状尖锐，会引起应力集中。其对应力作用非常敏感，特别是在交变载荷作用下，易产生应力疲劳裂纹。

(3)在含湿硫化氢的液化石油气、高温高压临氢介质等工况条件下，靠近内表面的分层缺陷会发展变化生成鼓 包、裂纹等危险性缺陷。

(4)如果分层缺陷出现在无缝钢管两头的坡口处，焊接工艺又没有进行坡口质量的控制，焊接接头的质量将受 到严重影响。

无缝钢管分层缺陷的出厂检测

我国钢管生产厂家多依据标准GB／T 20490—2006《承压无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管分层缺欠的超声检测 》对无缝钢管的分层缺陷进行检测。该标准适用于公称外径大于30mm的钢管的检测。同时要求钢管分层缺 欠的检测方法采用A型脉冲式超声检测(常规超声检测)，超声波束的发射方向应垂直于钢管表面。标准还对设 备校准的校验、试样加工制作和验收等级等相关内容进行了规定 。

相控阵超声检测技术的基本原理及特点

相控阵超声检测是常规超声技术与计算机技术相结合的新型无损检测技术。其核心技术是利用计算机控制相控阵超声探头上的多个相互独立的压电晶片，使其按一定延迟时间激 发和接收超声波，从而达到改变聚焦特性、声束偏转、声束位移的相控效果 。

与常规超声相比，相控阵超声具有如下特点：

①扫查覆盖范围大、检测速度快、效率高等；

②检测结果直观、可实时显示，且结果可保存；

③聚焦区域的声场强度远大于常规超声；

④缺陷定位、定量误差小，检测灵敏度高等。

相控阵超声检测技术在无缝钢管分层缺陷检测中的应用优势对于无缝钢管分层缺陷的检测，相控阵超声检测技术有以下几点优势：

(1)其通过控制晶片阵列中各个晶片的延迟来激发和接收超声波，可以得到多角度的聚焦声束，并且在一定范 围内动态可调。这就使得具有较高声场能量的区域能覆盖缺陷可能出现的部位，从而提高了分辨力。降低了信噪比，提高了小缺陷的检出率。

(2)能够实现声束的偏转，有效提高与检测面有一定角度缺陷的检出率。

(3)拥有多种显示模式，并且可运用色差的不同像素点的集合，描绘出缺陷的水平位置、自身高度、埋藏深度、自身形貌特征等大量信息，以便于检测人员判断缺陷的危害性。

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