摘要 火电发电机组中锅炉受热面使用大量的小径管焊接接头，所以控制小径管焊接接头的质量非常关键，通过使用并且总结，能更好的掌握小径管焊接接头超声波检测技术。 关键词 小径管；超声波检测
中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）78-0170-02
火电发电机组小径管焊接接头无损检验过程中，由于使用射线检测技术受到现场条件的制约，不能对所有的焊接接头进行100%射线检测，因此必须对受条件制约的管子进行超声波检测。为了提高火力发电厂安装工程的质量，我对小径管超声波检测方法进行了一些探讨。从而提高了小径管焊接接头超声波检测的可靠性和准确率。
1 检测范围与难点
小径管超声波技术适用与对管道外径小于或等于159mm，壁厚大于或等于4mm、小于或等于14mm的铁素体类钢制承压管道单面焊接双面成型的中厚壁管焊接接头手工A型脉冲反射法超声波检验。
射线检测对裂纹这些面积性缺陷容易产生漏检现象，裂纹的检出率大大降低。因此，使用小径管超声波检测，对小径管焊接接头面积性缺陷检出率高，能更好的解决此类问题。
超声波技术本身对于面积性缺陷有着较高的灵敏度跟检出率，比如：裂纹，未熔合，未焊透等等。但是对于体积性缺陷的灵敏度不高，甚至容易发生漏检，比如：气孔。这就要求小径管超声波检测人员要有丰富的理论知识和实践经验，并且细心，负责，及时做好记录。
2 准备工作
2.1仪器的选择
由于小径管多为薄管，曲率半径小，在检测过程中容易产生杂波干扰，最好使用数字式超声波检测仪进行检测，在平时工作中使用的是泛美EPOCH LT的数字式超声波检测仪进行检验。
2.2探头的选择
小径管焊接接头宜使用前沿短，前沿长度L≤5mm，折射角大的小探头，由于较高的探测频率可以改善探头的指向性，并且降低杂波对检测的干扰，推荐使用频率为5MHz的抬头。DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》推荐的折射角如下表：
3 小径管超声波探伤的实际应用
对福建华电漳平火电有限公司2×300MW火电机组锅炉受热面过热器系统进行小径管超声波检测，管子规格为φ63.5×7，如下图所示。
3.1检测前的准备
1）工件表面的处理：尽量不采取机械工具对工件表面进行打磨。油漆结合的好的情况下，也不需要进行打磨；
2）在小径管对接接头的超声波探伤过程中，使用的耦合剂是纤维类的，比如浆糊，而不是使用油类作为耦合剂，浆糊可以使探头滑动的更好，降低杂波的干扰；
3）探头与焊接接头接触面之间进行耦合存在缝隙容易对检测造成干扰，形成变形波，所以应该将探头打磨到与焊接接头能较好的耦合。
3.2 仪器调整
使用泛美EPOCH LT数字式超声波检测仪进行检测，探头前沿为5P5×6K3，探头前沿为5mm。在小径管专用试块上面进行调整灵敏度，扫查速度为深度1：1，扫查灵敏度为φ2×15-18dB。
3.3焊接接头的信息
φ63.5×7的过热器管子，采用手工氩弧焊打底，手工焊盖面的焊接接头，常见的焊接缺陷有：裂纹，未焊透，未熔合，气孔，焊瘤等等。检测要区分的是根部内凹或者咬边等伪缺陷的影响。
3.4 缺陷的波形分析
变形波对小径管焊接接头缺陷的判断形成了干扰，存在一定的鉴别难度。在超声波一次声波范围内的缺陷基本上都是缺陷；二次声波范围如果定位在焊接接头同侧也是缺陷，定位在焊接接头另外一次则不能定为缺陷。因此，实际情况因以缺陷的位置判定为准。有如下的几种缺陷波形：
1）气孔。当气孔的尺寸大到一定程度时，它的反射波幅反而减小。当气孔的直径小于1mm时，它的反射波幅随着气孔尺寸的增大而增大。当气孔直径比1mm大时，反射波幅由尖变宽。因此，大尺寸的气孔应配合射线检测进行最终判定；
2）密集气孔。超声波探头前后左右移动，它的反射波幅不高。在基准线附近会出现起起伏伏的宽波形反射波；
3）未熔合。用一次波检查反射波不会很高，但是用二次波检测反射波很高，并且定位在焊接接头边缘，所以二次波判定未熔合比较准确；
4）未焊透。反射波类似于端角反射，回波较强，在焊接接头两侧都能探测到，靠近焊接接头中心或者一侧，沿着焊接接头方向有一定的长度性；
6）裂纹。接头两端判定均出现反射波，波形尖且较高，焊接接中心定位与一个垂直性缺陷，测量它的水平位置不是同一个点；
7）焊瘤。焊瘤一般出现在焊接接头一个壁厚的厚度范围之外。水平定位在中心线远离探头的一侧，波形不尖且波幅较宽。
3.5检测结果加以验证
通过以上措施，并加以严格控制工艺，认真做好每一步的检测。此次共接受委托的过热器焊接接头数量为183个，经过超声波全部检查，结果发现有密集气孔2个，未焊透或者未熔合6个。在焊接接头的返修过程中，超声波检测人员参与了有缺陷的焊接接头的打磨，发现缺陷与检测结果一致，足以说明了这次的小径管超声波检测结果准确。
4 结论
随着数字式超声波检测仪，高性能高灵敏度探头的发展与更新，小径管焊接接头的超声波检测将更加准确，缺陷的定性跟定量将更加的精确。使得小径管超声波检测投入更多的生产实践中，它的检测将比射线检测更方便，更快捷，使用过程更安全环保，更大程度地发挥了它的经济效应。
参考文献
[1]中国机械工程学会无损检测分会，编.超声波检测[M].北京：机械工业出版社，2000.
[2]DL/T820-2002 管道焊接接头超声波检验技术规程.
[3]全国锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会，编.超声波探伤[M].中国锅炉压力容器安全杂志社，1995.