一种储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声检测工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声检测工艺，其工艺包括超声检测装置放置于储罐焊接接头检测面上，采用一个纵向缺陷检测探头和两个横向缺陷检测探头对储罐焊接接头缺陷进行扫查，采用一个测厚探头对T型焊接接头周边母材部位进行定点测厚；超声检测装置沿焊缝的长度方向往返运动；纵向和横向缺陷检测探头对储罐焊接接头进行路径扫查；本发明专利技术中的超声检测工艺，通过超声检测装置自动对焊接接头和T型焊接接头周边母材定点部位进行超声检测，缺陷检出率高、劳动强度低、无高空检测安全风险、对环境无污染、无自动化TOFD及相控阵检测技术对检测人员需求苛刻问题、便于现场操作等优点，可广泛应用于大型储罐焊接接头的超声检测活动中。接头的超声检测活动中。接头的超声检测活动中。

【技术实现步骤摘要】
一种储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声检测工艺


[0001]本专利技术涉及无损检测
，具体涉及一种储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声检测工艺。

技术介绍

[0002]大型储罐是化工企业常用的关键储存设备，长期使用会产生裂纹、腐蚀等缺陷，进一步扩展开裂会发生泄漏，甚至爆炸，导致严重的安全生产事故，因此相关法规、标准规定了大型储罐定期检测要求。超声检测作为裂纹、腐蚀等缺陷检测的主要无损检测方法，已被广泛应用在在役大型储罐定期检测中。
[0003]当前，超声检测分为A型脉冲反射法、衍射时差法(TOFD)、相控阵法三种。
[0004]A型脉冲反射法是历史最悠久、技术最成熟的超声检测技术，但其探头扫查动作复杂，需控制探头在焊缝两侧沿焊缝长度和宽度两个方向进行复合扫查，同时，还应控制探头作10
°
～15
°
的左右转动扫查。
[0005]衍射时差法(TOFD)、相控阵法是近些年发展起来的新生超声检测技术，其探头扫查动作简单，只需沿焊缝长度方向直线移动探头，但需要操作者具有极高的图谱识别技能，容易因图谱识别错误造成漏检；另一方面，2010年才首次颁布特种设备行业的衍射时差法(TOFD)检测标准NB/T4730.10，特种设备行业的相控阵法检测标准NB/T47013.15更是2021年才首次颁布，其技术的成熟性尚待考验。
[0006]目前，对大型储罐进行超声检测仍多数采用人工检测方式，即，在高空，作业人员先在焊缝两侧的待扫查区域上涂刷耦合剂(机油或化学浆糊)；检测人员手工操作超声探头在扫查区域上进行扫查，并观察超声探头传递到测试主机上显示的焊接接头的实时波形、波幅等信息，以此来评估该焊接接头的结构完整性。这种人工检测方式，存在的问题有：高空检测安全风险高、环境恶劣；检测效率低，劳动强度大；检测成本高，需要搭设脚手架。对于A型脉冲反射法来说，人工检测还存在难以保证探头在焊缝两侧沿焊缝长度和宽度两个方向上的复合扫查路径规范(扫查路径的齿距、齿高、扫查速度等符合特种设备行业标准NB/T47013.3
‑
2015的规定)，更难以在操作纵向缺陷检测探头沿焊缝长度和宽度方向进行复合扫查的同时进行10
°
～15
°
的左右转动操作，这是A型脉冲反射式人工超声检测质量不稳定的主要根源。
[0007]但现阶段，应用自动化A型脉冲反射式超声检测工艺对大型储罐焊接接头进行检测，虽然可通过相关机械电气控制系统达到探头复合扫查路径规范，但由于探头在焊缝长度、宽度(向前)、宽度(向后)三个方向均有扫查动作，且纵向缺陷扫查时还需转动，由于水的浸润性、附着力、粘度差，仍采用现行自动化TOFD、相控阵超声检测在探头前方不间断地垂直喷淋自来水在待扫查面上的喷淋方式，尤其是大型储罐底部仰视检测位置，不能充分保证探头耦合。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声检测工艺，解决了人工检测劳动强度大、危险性高、效率低、成本高和质量不稳定，同时解决了现有自动化A型脉冲反射式超声检测工艺不能充分保证探头耦合而导致不利于捕捉到缺陷信号的问题。
[0009]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]提供了一种储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声检测工艺，该工艺内容如下：
[0011](1)确定储罐焊接接头检测位置、焊缝长度和宽度；
[0012](2)清除储罐焊接接头焊缝处的表面漆层；
[0013](3)超声检测装置于放置储罐焊接接头检测面上，超声检测装置上采用一个纵向缺陷检测探头和两个横向缺陷检测探头对储罐焊接接头缺陷进行扫查，采用一个测厚探头对T型焊接接头周边母材部位进行定点测厚；
[0014]超声检测装置带动一个纵向缺陷检测探头、两个横向缺陷检测探头和一个测厚沿焊缝的长度方向往返各一次运动；
[0015](4)探头耦合：向纵向缺陷检测探头、两个横向缺陷检测探头进行输送耦合液和测厚探头输送耦合液；耦合液对准纵向缺陷检测探头的前侧及后侧边缘倾斜喷淋；耦合液对准横向缺陷检测探头的前侧及外侧边缘倾斜喷淋；
[0016](5)超声检测装置沿焊缝的长度方向运动，纵向缺陷检测探头在焊缝一侧的检测面上进行正锯齿型路径扫查并进行转动，两个横向缺陷检测探头在焊缝两侧的检测面上进行斜锯齿型路径扫查，两个横向缺陷检测探头的路径相对焊缝中心线对称设置；超声检测装置运动到T型焊接接头位置时，三个缺陷检测探头扫查动作停止，测厚探头开始动作对T型焊接接头周边母材部位进行定点测厚，测厚完成后，超声检测装置掉头对当前焊缝进行返程缺陷检测；超声检测装置返程过程中，纵向缺陷检测探头在焊缝另一侧的检测面上进行正锯齿型路径扫查并进行转动，两个横向缺陷检测探头相互交换检测面进行斜锯齿型路径扫查；一条焊缝经往返各一次检测后，超声检测装置转入另一条焊缝直至完成对储罐所有焊接接头的检测。
[0017]进一步地，纵向缺陷检测探头的移动区宽度为：
[0018]L1＝2.5kt
[0019]其中，L1的单位为mm，k为纵向缺陷检测探头的正切值；t为储罐壁厚，单位为mm。
[0020]进一步地，纵向缺陷检测探头正锯齿型路径的齿距为：
[0021]E1≤0.85b1
[0022]其中，E1的单位为mm，b1为纵向缺陷检测探头的宽度，单位为mm。
[0023]进一步地，纵向缺陷检测探头沿焊缝两侧的正锯齿型扫查路径形状完全一致，两个正锯齿型扫查路径之间相位相差1/2齿距。
[0024]进一步地，纵向缺陷检测探头按50
°
/s的转速进行左右转动，其左右转动幅度为3
°
，转动频率为4.17Hz。
[0025]进一步地，两个横向缺陷检测探头的斜锯齿型路径中的单个锯齿长边与焊接接头中心线夹角为10
°
，单个锯齿长边的长度为：
[0026]L2＝2.5t+8
[0027]其中，L2的单位为mm；t为储罐壁厚，单位为mm；
[0028]横向缺陷检测探头的斜锯齿型路径的齿距为：
[0029]E2≤0.85b2
[0030]其中，E2的单位为mm，b2为横向缺陷检测探头的宽度，单位为mm。
[0031]进一步地，耦合液的质量百分比组分为：自来水的质量占比89
‑
94.8％、十二烷基硫酸钠的质量占比0.2
‑
1％、聚乙二醇(400)的质量占比2.5
‑
5％、甘油的质量占比2.5
‑
5％。
[0032]具体地，制备时先向盛装自来水的容器内按组分比例添加聚乙二醇(400)、十二烷基硫酸钠、甘油，然后搅拌即可。当自来水温度较低时，可先用30
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50℃的热自来水溶解后稀释。利用十二烷基硫酸钠的亲水性，将其添加在自来水中，可以有效降低自来水在钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声检测工艺，其特征在于，该工艺内容如下：(1)确定储罐焊接接头检测位置、焊缝长度和宽度；(2)清除储罐焊接接头焊缝处的表面漆层；(3)超声检测装置于放置储罐焊接接头检测面上，超声检测装置上采用一个纵向缺陷检测探头和两个横向缺陷检测探头对储罐焊接接头缺陷进行扫查，采用一个测厚探头对T型焊接接头周边母材部位进行定点测厚；超声检测装置带动一个纵向缺陷检测探头、两个横向缺陷检测探头和一个测厚探头沿焊缝的长度方向往返各一次运动；(4)探头耦合：向纵向缺陷检测探头、两个横向缺陷检测探头和测厚探头输送耦合液；耦合液对准纵向缺陷检测探头的前侧及后侧边缘倾斜喷淋；耦合液对准横向缺陷检测探头的前侧及外侧边缘倾斜喷淋；耦合液对准测厚探头垂直方向喷淋；(5)超声检测装置沿焊缝的长度方向运动，纵向缺陷检测探头在焊缝一侧的检测面上进行正锯齿型路径扫查并进行转动，两个横向缺陷检测探头在焊缝两侧的检测面上进行斜锯齿型路径扫查，两个横向缺陷检测探头的路径相对焊缝中心线对称设置；超声检测装置运动到T型焊接接头位置时，三个缺陷检测探头扫查动作停止，测厚探头开始动作对T型焊接接头周边母材部位进行定点测厚，测厚完成后，超声检测装置掉头对当前焊缝进行返程缺陷检测；超声检测装置返程过程中，纵向缺陷检测探头在焊缝另一侧的检测面上进行正锯齿型路径扫查并进行转动，两个横向缺陷检测探头相互交换检测面进行斜锯齿型路径扫查；一条焊缝经往返各一次检测后，超声检测装置转入另一条焊缝直至完成对储罐所有焊接接头的检测。2.根据权利要求1所述的储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声检测工艺，其特征在于，所述纵向缺陷检测探头的移动区宽度为：L1＝2.5kt其中，L1的单位为mm，k为纵向缺陷检测探头的正切值；t为储罐壁厚，单位为mm。3.根据权利要求2所述的储罐焊接接头自动化A型脉冲反射式超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵恒忠，胡启凡，方涛，汪雪梅，
申请(专利权)人：泸州市市场检验检测中心，
类型：发明
国别省市：