管道环焊缝底部成形对超声波检测的影响

翟江尔

摘要：在对我市热力管道检测时，我们发现超声波检测对管道焊缝进行探伤的过程中，在管道焊缝10点到2点的位置上产生了连续异常信号，而且异常信号显示的深度位于焊缝的底部，发现反射的异常信号很有规律，随着探头的前后移动而移动，波形间距不变，为了确定这一异常信号性质和产生原因，我们对波形进行了特征分析。

关键词：管道；焊缝底部；超声检测

中图分类号：G627文献标识码：A文章编号：1673-0992（2010）08A-0097-01

压力管道是一种承压设备。其输送的介质往往具有易燃、易爆、有毒、高温、深度冷冻、高压、强腐蚀性等特点，一旦由于管道存在质量问题而发生泄漏，则会引起火灾、爆炸、中毒以及其它人体伤害等事故，严重危害作业人员的生命和装置系统的安全。

随着我国经济的发展，对环境的要求越来越高，压力管道的用途不断增加，长输天然气管道，城市燃气管道，城市供热系统，石油长输管道，化工企业管道，企业供热管道多种多样。

由于管道焊接大部分都是现场施焊，环境条件多变，影响工程质量的因素，管道焊接技术的质量成为了施工中的一个关键因素，整个工程的焊接质量、施工进度和实现的成本受到他的直接影响，而且还关系到整个管线运营的安全可靠性和经济性。

在整个管道焊接的过程中，由于是现场组焊，所以焊接时要进行全位置焊接，一般是采用氩弧焊+手工电弧焊。由于现场固定焊接的特点，焊缝根部成形复杂，易出现内凹、未焊透、未融合、焊瘤等缺陷。焊缝根部成形不好，也会对探伤结果有一定的影响。

超声波检测与其他无损检测方法相比，超声波检测方法的优点有：用于多种材料多种构件的无损检测，对检测工件检测厚度大，检测成本低，检测速度快，设备轻便，对人体及环境无害。现场使用方便，对缺陷定位准确。具有很高的检验灵敏度。

对于压力管道检测，以前常常以射线探伤为主，主要是记录可靠，人为因素影响小，对模拟超声波探伤仪来说这都是他的致命缺点，随着探伤仪器数字化，超声波探伤仪有了质的飞跃，存储、记录、再现十分方便，改变了传统超声波检测缺乏永久记录的缺点。同时也方便了信号的分析与处理。同时仪器的外形也变得小巧了很多。所以在特种设备行业超声波检测的应用越来越广。

在压力管道无损检测中，由于压力管道安装一般在野外或者城市的街道上，采用射线探伤会增大成本和工时，同时也考虑到射线探伤对环境的影响，一般采用100%超声波检测加20%射线探伤抽查。以便于降低成本，加快工程进度，减小施工过程中对周围环境的影响。

在对我市热力管道检测时，我们发现超声波检测对管道焊缝进行探伤的过程中，在管道焊缝10点到2点的位置上产生了连续异常信号，而且异常信号显示的深度位于焊缝的底部，发现反射的异常信号很有规律，随着探头的前后移动而移动，波形间距不变，为了确定这一异常信号性质和产生原因，我们对波形进行了特征分析。焊缝超声波检测时，声波会因为焊缝根部区域的不规则、不连续、产生内表面结构的反射波，经过对比分析，管道底部的异常信号由于出现的位置和连续性的特点，排出了点状缺陷可能。观察焊缝内表面和射线底片，焊缝表面熔敷金属填充饱满，双面成型没有咬边现象，也不存在内凹，更没有未焊透。进一步的探究反射信号的类型，在焊缝两侧扫查时都会出现稳定的、连续的反射信号，这些波形类似于平面状缺陷反射波，但是由于在超声波检测过程中，屏幕上除了出现缺陷回波外，还会出现一些伪缺陷波，伪缺陷波的形成可能与使用的设备性能有关，也可能与焊缝本身形成过程的自然形状有关，所以我们为了判定焊缝底部的异常信号的性质，对焊缝进行了进一步的超声波检测分析。

对超声波检测出的波形进一步的分析和对比，管道根部的异常信号由于具有连续性的特点，可排除点状缺陷的可能。进一步外观检查未发现内凹、咬边的现象。我们探究发射波的类型，反射波在焊缝两侧扫查时都会出现，且非常稳定，这些信号与未融合的反射波的特征不同，通过多组数据的采集和分析，我们判断，可能是由于焊缝的成型不良而产生的回波，之所以在此区域，是因为焊接的重力因素作用，形成焊缝内表面成型不良，产生的回波。

对管道10点到2点位置进行解剖，对其进行渗透、磁粉检测，未发现存在缺陷，经射线探伤，未发现焊缝内部存在缺陷。焊缝的焊接质量合格，说明焊接成型后，这个位置的焊缝中不存在超标缺陷。进一步的证实了异常的回波是焊缝表面成形不好造成的，是一种伪缺陷。

作者简介：翟江尔，(1968－)，男，河北唐县人，保定市特种设备监督检验所助理工程师，研究方向：锅炉、压力容器检验检测。