钢管超声波自动探伤横向扫查系统的改造

2014-01-30张兴权刘胜斌

焊管 2014年11期

汪超，张兴权，刘胜斌

（渤海装备南京巨龙钢管有限公司，南京210061）

1 扩径前超声波自动检测设备存在的问题

钢管超声波自动检测是钢管焊缝内在质量控制的重要手段之一，可有效检测出钢管焊缝内在的夹渣、气孔、裂纹、未熔合、未焊透等缺陷，确保产品质量。但实际生产过程中，在钢管扩径后的超声波自动检测时，偶尔发现有钢管焊缝横向缺陷出现。但根据相关标准要求，这种缺陷的补焊应在扩径前进行。因此，出现此问题的缺陷钢管要进行切除或者降废处理，增加了钢管的生产成本，降低了生产效率。

为此，对扩径前超声波自动探伤检测设备进行了分析，发现设备上所使用的横向扫查探头的结构布置存在以下问题：①由于探头架是由顶丝固定，而顶丝偏小不能很好地固定探头架的方向。在长期使用过程中，探头容易松动，转动角度偏离焊缝中心点，使钢管焊缝中心检测成为盲区，导致漏检。改进前横向探头布置如图1所示。②检测技术条件要求探头调节时扫查交叉点必须在焊缝中心，且两边探头都是同一次波扫查的交点。但由于横向探头架不稳定，在样管调试过程中，调节时间过长，很难满足技术条件要求，从而导致钢管漏检。③检测监视系统也存在一定的不足。此横向探头是由9通道（检测报告上黑色报警）和10通道（检测报告上红色报警）组成。9通道和10通道分别由两个探头控制，探头之间分别为一发一收共同实现，只有收发探头在同一直线上才能达到保障，这就对设备的稳定性和操作人员的操作水平要求较高。改进前通道报警波形如图2所示。

图1 改进前横向探头布置示意图

图2 改进前通道报警波形图

2 横向扫查探头的改造措施及执行情况

2.1 横向探头架探头的布置

横向探头架原来是由X形组合，通过探头一发一收进行检测，每个探头由各自的探头架控制，检测时对探头的稳定性要求较高。实际检测时，探头很容易转动而偏离焊缝中心，使钢管焊缝中心成为检测盲区，特别是大壁厚钢管检测时，焊缝中间的盲区更大。根据这一情况，对原横向探头及探头架的布置进行了改进。

（1）经过反复试验，对原扩径前钢管超声波自动探伤的横向探头架进行了改造，在设备原有横向探头架 “X”形组合的基础上，增加一组“=”形组合探头，该探头信号由两个探头分别进行自发自收完成。

（2）改进前每个探头由各自的探头架控制，即一个探头架控制一个探头，一共四个探头。改进后一个探头架控制两个探头。改进前后横向探头布置对比如图3所示。改进后调节探头时，只对一个探头架上的每一个探头进行分别调整，不干扰其他探头。改变了以往的一发一收需要通过两组探头架来控制一组信号的不足，取得了较好的效果。

图3 改进前后横向探头布置对比照片

2.2 对检测监视系统的调整

扩径前钢管超声波自动探伤检测监视系统存在一定的不足。检测时，两组横向探头由9通道（检测报告上黑色）报警和10通道（检测报告上红色）报警，9通道和10通道分别由两个探头控制，两个探头之间分别为一发一收实现。改进后，在系统原有基础上增加了两个通道（13通道和14通道）的显示，13通道在检测报告上为绿色显示，14通道在检测报告上为蓝色显示。

改进前后探头通道报警如图4所示。该报警图由样管人工缺陷调试而成，缺陷分别为内外N5刻槽和准1.6 mm竖通孔组合成。