無縫鋼管質(zhì)量的檢測成了備受關(guān)注的話題。對無縫鋼管的檢查一般從以下三個方面入手，主要包括其外觀、材料的屬性以及化學(xué)成分等，其檢查結(jié)果要求單純、均勻和連續(xù)。這三者任何一方面村存在缺陷即表示鋼管的質(zhì)量不過關(guān)，這不僅僅會給工程質(zhì)量 帶來隱患而且會嚴(yán)重影響工程的進(jìn)度。如果將這種存在弊端的無縫鋼管應(yīng)用到建筑工程當(dāng)中就會出現(xiàn)如鋼管斷裂等嚴(yán)重的工程事故?，F(xiàn)在通過超聲波無損探傷技術(shù)無縫鋼管進(jìn)行檢測，不僅不會損傷無縫鋼管，而且效率 ，準(zhǔn)確度也可以，因此超聲波無損攤上技術(shù)在當(dāng)今的建筑行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。
1、數(shù)字超聲波探傷儀探傷的原理
數(shù)字超聲波探傷儀探傷的原理我們可以認(rèn)為是通過特定的干擾源激發(fā)超聲波，使其在彈性介質(zhì)中傳播，其傳播速度主要和介質(zhì)的本身的一些性質(zhì)有關(guān)，如介質(zhì)自身的密度、彈性特質(zhì)以及環(huán)境條件等因素有關(guān)，因而當(dāng)超聲波會在諸多界面上出現(xiàn)多次反復(fù)的折射與反射現(xiàn)象。通過這種折射和反射的現(xiàn)象可以檢測出無縫鋼管是不是存在多個界面，即無縫鋼管是不是存在某些缺陷。
2、超聲波無損探傷方法
資料顯示，超聲波無損探傷技術(shù)存在很多種探傷方法。其中 常用的一種方法叫做脈沖反射法。由于待檢測的物體內(nèi)部多多少少會存在有缺陷，會使物體內(nèi)部表面不光滑不平整不連續(xù)，因此當(dāng)用脈沖反射法進(jìn)行檢測時，脈沖傳播到不連續(xù)處時會產(chǎn)生相對不同的聲阻，而脈沖則會在兩個聲阻不一致的地方產(chǎn)生反射的現(xiàn)象，同時超聲波反射回來的能量方向和大小都與交界面處的取向大小相互關(guān)聯(lián)。脈沖反射式超聲波探傷儀就是根據(jù)這一原理被設(shè)計出來的。超聲波無損探傷方法還有以下幾種缺陷定量法、裂紋檢測法以及損傷、裂化等評價方法。
3、超聲波的諧振模式和頻射特性
3.1超聲波無損檢測技術(shù)的諧振模式
通過結(jié)構(gòu)不同的探頭的激發(fā)，可以發(fā)射出軸對稱和非軸對稱這兩種不同的導(dǎo)波諧振模式。在管子的外面將探頭以環(huán)狀形式進(jìn)行擺放，可一種激發(fā)較容易的模式即為軸對稱諧振模式的導(dǎo)波；如果想軸對稱的縱向諧振模式的導(dǎo)波，就 把探頭放到管子中間去，因處于探頭之外的管子始終保持其平面穩(wěn)定不變，同時繞著中心旋轉(zhuǎn)就可以出現(xiàn)激發(fā)出的軸對稱模式；利用不同的方法在管壁內(nèi)產(chǎn)生間隔一致的導(dǎo)波形成的諧振模式只能在縱向進(jìn)行伸展和壓縮運動，不能在橫向進(jìn)行挪動。非對稱諧振模式導(dǎo)波的出現(xiàn)是因為超聲波探頭在管子內(nèi)部傾斜放置的原因，它一般以雙螺旋形式出現(xiàn)，此種形式的導(dǎo)波是由探頭處向管子兩邊散開的，到達(dá)盡頭后再聚攏再散開，以這樣的一種方式在管子中傳播。
3.2超聲波無損探傷導(dǎo)波的頻射特性
假設(shè)我們要檢測的所有物體均為彈性均勻介質(zhì)，那么波將會以恒定的速度在管子內(nèi)部進(jìn)行傳播，因此只有介質(zhì)本身的材料可以影響反射波的速度。當(dāng)超聲波斜向進(jìn)入同性管中時，由于管子表面的反射作用，使得機(jī)械振動在管中不斷的傳播，由于反射波的軸向運動和徑向運動的合成，從而促使超聲波可以在管內(nèi)形成導(dǎo)波。
4、無縫鋼管中的常見缺陷
無縫鋼管中常見的缺陷主要是指管坯中常見的缺陷，主要表現(xiàn)在管坯的表面質(zhì)量。管坯的表面質(zhì)量不允許存在肉眼可見的結(jié)疤，不允許存在重皮，不允許存在氣孔或者針孔，不允許存在凹坑和溝槽，不允許管坯耳子的存在。
5、小口徑和大口徑鋼管的探傷方法
5.1大口徑鋼管的探傷方法
大口徑的探傷過程中主要采用的是脈沖反射法。在檢測過程中，儀器產(chǎn)生多個高壓脈沖，脈沖通過耦合劑和晶體以期滲透到被檢測的材料當(dāng)中，當(dāng)被檢測材料中存在缺陷或者內(nèi)部材質(zhì)出現(xiàn)凹陷不連續(xù)等狀況時，進(jìn)而影響原有超聲波的回波路線，造成回波時間的差異，儀器反饋的回波時間和聲速進(jìn)行處理，就可以找到缺陷的具體位置，實現(xiàn)缺陷的自動檢測。將檢測儀器的兩個探頭（規(guī)格為5P9×9K2.5）分別放置在要探測部分鋼管的兩側(cè)，垂直于探測部分前后移動探頭，同時沿著鋼管的周向移動掃查，記錄結(jié)果。
5.2小口徑的鋼管的探傷方法
由于其曲率半徑很小，選用接觸法進(jìn)行探傷往往會出現(xiàn)耦合不良、波束嚴(yán)重擴(kuò)散等情況，探傷的靈敏度嚴(yán)重降低，因此，在選擇小口徑的探傷方法時不建議采用接觸法，一般選擇水浸聚焦探頭利用橫波束探傷。利用此種方法對小口徑鋼管進(jìn)行探傷，不僅可以準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)管材外表和近表面的缺陷同時還能發(fā)現(xiàn)隱藏在內(nèi)部的不足，因其聲束的能量比較集中，提高了檢測的靈敏度和分辨率，是小口徑鋼管檢測中 佳的選擇。另外在小孔徑探傷的過程中，對小口徑的探傷我們一般選擇點聚焦探頭，一般采用2.5~10MHz這個頻率范圍進(jìn)行檢測。探測方法如下所示：1）脈沖反射液浸探傷對管子逐根作兩個相反圓周方向的螺旋式掃查。2）應(yīng)將內(nèi)、外傷信號幅度調(diào)到顯示屏滿刻度(或飽和值)的50%~80%以上。內(nèi)、外傷的波高應(yīng)盡可能一致，差值應(yīng)不大于2dB。3）掃查時螺距應(yīng)小于等于1mm。
6、結(jié)果評定與檢測報告
實際檢測時選取了20個無縫缸筒進(jìn)行檢測，利用專門制成的超聲波無損探傷儀對這些鋼筒進(jìn)行檢測，用以探究該儀器是否適用于無縫鋼管的探傷。在進(jìn)行測試時，發(fā)現(xiàn)缺陷的即為不合格產(chǎn)品，我們需對其進(jìn)行解剖，觀察超聲波檢測結(jié)果和解剖后我們看到的結(jié)果是不是大體一致。實驗選擇的產(chǎn)品為厚度22mm缸筒，規(guī)格Φ217×22mm，材料45鋼，粗機(jī)加工后檢測，選用儀器型號PXUT-320C，耦合劑選擇機(jī)油，采用沿管壁周向掃查的掃查方式，探頭型號2.5P13×13K1。軋制面為檢測面掃描線調(diào)節(jié)1∶1，選用試塊種類為60°1mmV型槽。使內(nèi)圓面的標(biāo)準(zhǔn)溝槽 大反射高度為滿刻度的80%，表面補償0dB，選用檢測標(biāo)準(zhǔn)為JB/T4730.3-2005，檢測比例，驗收標(biāo)準(zhǔn)JB/T4730.3-2005，合格級別Ⅰ級。測試結(jié)果表明超聲波可以檢測到其他檢測方法檢測不到的大面積凹陷等情況。
7、結(jié)束語
雖然超聲波無損探傷技術(shù)仍有很多不足如:要求操作的技術(shù)人員有豐富的經(jīng)驗，要求被測物體的表面足夠光滑和平整等。但是它的優(yōu)點遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它的缺點，它能檢測到其他檢測方法檢測不到的凹陷，這一點在無縫鋼管的檢測中是沒有辦法取代的。
