一种管道横向裂纹定位方法技术

本发明专利技术公开了一种管道横向裂纹定位方法，包括步骤：S1采用端点衍射波法对检测面进行检测直至出现衍射回波，记为端点A的位置，确定A点的深度；S2确定A点的轴向位置；S3根据步骤S1、S2得到裂纹A点在管道表面的投影位置，记为A

【技术实现步骤摘要】
一种管道横向裂纹定位方法
本专利技术涉及管道检修领域，具体来说，涉及一种管道横向裂纹定位方法。
技术介绍
工程中对重要管道，如电厂中的四大管道(主蒸汽管道、再热蒸汽管道等)的原材料及焊缝需进行横向裂纹的检测。如果发现管道内部存在横向裂纹，需要对其进行挖除或环切处理。而挖除(环切)深度需要检测人员在处理之前通过检测仪器进行测定，因为如果处理之前未进行裂纹深度测定，一旦开始处理，管道表面破坏后，对超声波检测回波干扰太大，不能准确测定裂纹的深度，这时只能通过做表面无损检测边挖除边检验，直至无法发现裂纹。这样做一方面费时费力，需要多次检测；另一方面如果裂纹在深度方向上是断续的，则裂纹有可能挖不干净，因为表面磁粉检测只能检测表面和近表面的缺陷，表面渗透检测只能检测表面开口缺陷，目前还没有别的方法在横向裂纹挖除过程中再去测定深度。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种管道横向裂纹定位方法，能够解决上述问题。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种管道横向裂纹定位方法，其特征在于，包括步骤：S1采用端点衍射波法对检测面进行检测直至出现衍射回波，记为端点A的位置，确定A点的深度；S2确定A点的轴向位置；S3根据步骤S1、S2得到裂纹A点在管道表面的投影位置，记为A1；S4根据步骤S1、S2、S3确定裂纹其他三个端点的位置，记为B、A′、B′；S5根据A、B、A′、B′四点的位置对裂纹进行挖除。进一步的，所述S1采用端点衍射波法对检测面进行检测直至出现衍射回波，记为端点A的位置，确定A点的深度具体包括：将探头置于检测面上，当发现缺陷端点回波时，沿管道环向微动探头，使其出现衍射回波，记为A点的位置，此时探头位置记为E点，管道截面圆心记为O点；E点与A点之间的水平距离为a、垂直距离为b；定义CE＝AF＝a，AC＝EF＝b，OE为法线，EA为超声波一次波入射线，∠AEO为入射角，设其为θ1，则：θ1＝arctg(K)(1)K-探头K值；设A点深度为AA1＝ha，AE＝c，∠OAE＝θ2，∠AOE＝θ3；△AEF中，根据勾股定理：△AEO中，根据余弦定理：OA＝R-haR-管道外径。△AEO中，根据正弦定理：θ3＝180-θ1-θ2由式(4)可得裂纹A点在管道圆环表面的位置。进一步的，所述S2确定A点的轴向位置具体包括：沿管道轴向微动探头，使其出现衍射回波，采用端点衍射波法确定A点的轴向位置。进一步的，所述S4根据步骤S1、S2、S3确定裂纹其他三个端点的位置，记为B、A′、B′具体包括：确定B、A′、B′的深度分别为hB、hA′、hB′，对应于管道表面的投影位置为B1、A1′、B1′，即完成了裂纹在轴向方向和深度的定位，得到了裂纹在管道表面的投影A1B1A1′B1′。进一步的，所述S4根据A、B、A′、B′四点的位置对裂纹进行挖除具体包括：如果是单个横向裂纹，A、B、A′、B′四点包围的矩形为最小的挖除面积，挖除深度为A、B、A′、B′四点最深的深度；对于沿环向方向有多个裂纹的情况，应采取环切的方法去除缺陷，环切深度为第A、B、A′、B′四点最深的深度。进一步的，对于断续裂纹，应测量最端点位置，当断开长度超过其中一个裂纹的长度时，应分开单独测量。进一步的，当裂纹为外表面开口时，只需检测A、A′两个点的位置即可，挖除深度为A、A′两个点较大的深度。进一步的，当裂纹为内表面开口时，只需检测B、B′两个点的位置即可，挖除深度为管道整个壁厚。进一步的，将探头沿逆时针移动和顺时针移动分别检测，选取探头回波信号强的移动方式。进一步的，在所述S5根据A、B、A′、B′四点的位置对裂纹进行挖除之后进行补焊、热处理。进一步的，本专利技术的有益效果：本专利技术根据超声波理论和数学计算的方法，能准确对横向裂纹在管道中的尺寸进行定位。对后期缺陷的挖除(环切)工作提供了数据支持，避免了边挖除(环切)边进行无损检测的程序，省时省力。也避免了将断续裂纹漏检的风险。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图1为端点衍射发找A点示意图；附图2为寻找裂纹端点示意图；附图3为埋藏缺陷在管道表面的投影示意图；附图4为缺陷最小挖除面积示意图；图中：1.裂纹，2.探头，3.管道内壁，4.管道外壁，y为管道轴向线，m、n、p、q为缺陷最小挖除边界线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，根据本专利技术实施例所述的一种一种管道横向裂纹定位方法，其特征在于，包括步骤：S1采用端点衍射波法对检测面进行检测直至出现衍射回波，记为端点A的位置，确定A点的深度；S2确定A点的轴向位置；S3根据步骤S1、S2得到裂纹A点在管道表面的投影位置，记为A1；S4根据步骤S1、S2、S3确定裂纹其他三个端点的位置，记为B、A′、B′；S5根据A、B、A′、B′四点的位置对裂纹进行挖除。在本专利技术的一个具体实施例中，所述S1采用端点衍射波法对检测面进行检测直至出现衍射回波，记为端点A的位置，确定A点的深度具体包括：将探头置于检测面上，当发现缺陷端点回波时，沿管道环向微动探头，使其出现衍射回波，记为A点的位置，此时探头位置记为E点，管道截面圆心记为O点；E点与A点之间的水平距离为a、垂直距离为b；定义CE＝AF＝a，AC＝EF＝b，OE为法线，EA为超声波一次波入射线，∠AEO为入射角，设其为θ1，则：θ1＝arctg(K)(1)K-探头K值；设A点深度为AA1＝ha，AE＝c，∠OAE＝θ2，∠AOE＝θ3；△AEF中，根据勾股定理：△AEO中，根据余弦定理：OA＝R-haS-管道外径。△AEO中，根据正弦定理：θ3＝180-θ1-θ2由式(4)可得裂纹A点在管道圆环表面的位置。在本专利技术的一个具体实施例中，所述S2确定A点的轴向位置具体包括：沿管道轴向微动探头，使其出现衍射回波，采用端点衍射波法确定A点的轴向位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道横向裂纹定位方法，其特征在于，包括步骤：/nS1采用端点衍射波法对检测面进行检测直至出现衍射回波，记为端点A的位置，确定A点的深度；/nS2确定A点的轴向位置；/nS3根据步骤S1、S2得到裂纹A点在管道表面的投影位置，记为A

【技术特征摘要】
1.一种管道横向裂纹定位方法，其特征在于，包括步骤：
S1采用端点衍射波法对检测面进行检测直至出现衍射回波，记为端点A的位置，确定A点的深度；
S2确定A点的轴向位置；
S3根据步骤S1、S2得到裂纹A点在管道表面的投影位置，记为A1；
S4根据步骤S1、S2、S3确定裂纹其他三个端点的位置，记为B、A′、B′；
S5根据A、B、A′、B′四点的位置对裂纹进行挖除。


2.根据权利要求1所述的管道横向裂纹定位方法，其特征在于，所述S1采用端点衍射波法对检测面进行检测直至出现衍射回波，记为端点A的位置，确定A点的深度具体包括：
将探头置于检测面上，当发现缺陷端点回波时，沿管道环向微动探头，使其出现衍射回波，记为A点的位置，此时探头位置记为E点，管道截面圆心记为O点；
E点与A点之间的水平距离为a、垂直距离为b；定义CE＝AF＝a，AC＝EF＝b，OE为法线，EA为超声波一次波入射线，∠AEO为入射角，设其为θ1，则：
θ1＝arctg(K)(1)
K-探头K值；
设A点深度为AA1＝ha，AE＝c，∠OAE＝θ2，∠AOE＝θ3；
△AEF中，根据勾股定理：



△AEO中，根据余弦定理：



OA＝R-ha
R-管道外径。
△AEO中，根据正弦定理：






θ3＝180-θ1-θ2



由式(4)可得裂纹A点在管道圆环表面的位置。


3.根据权利要求1所述的管道横向裂纹定位方法，其特征在于，所述S2确定A点的轴向位置具体包括：
沿管道轴向微动探头，使其出现衍射回波，采用端点衍射波法确定A点的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广兴，
申请(专利权)人：国电锅炉压力容器检验有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11