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不銹鋼管焊縫超聲檢測試塊的制作和探頭的調校

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-03-29  瀏覽次數:53 選擇視力保護色:

[摘要]中華不銹鋼網近日獲悉:方法分析2205雙相不銹鋼管在施加0、140、540MPa三種拉應力的條件下,于臨界點蝕溫度以下(40℃)和臨界點

中華不銹鋼網近日獲悉:方法分析2205雙相不銹鋼管在施加0、140、540MPa三種拉應力的條件下,于臨界點蝕溫度以下(40℃)和臨界點蝕溫度附近(60℃)的3.5%NaCl溶液中的動電位極化行為,并對比了不同拉應力對2205雙相鋼阻抗特性的影響。結果動電位極化曲線表明,140MPa下點蝕電位穩定,40、60℃下擊破電位分別為0.7、0.8V;540MPa拉應力使雙相鋼點蝕電位從無應力時的0.9V下降至0.3V。阻抗分析表明,40℃時所有樣品均為單一阻抗特征,且阻抗值較大,應力會降低阻抗值。在60℃、開路電位條件下,0、140MPa拉應力時具有較高阻抗,540MPa拉應力時為具有點蝕萌生的阻抗弧;在60℃、600mV偏壓條件下,0、540MPa拉應力時呈現點蝕阻抗特征,而140MPa時阻抗仍較高。阻抗譜等效電路擬合結果結合不銹鋼管表面微觀形貌表明,在40℃溶液中,OCP及600mV偏壓下試樣表面均沒有發生點蝕,應力對鈍化膜電阻Rp沒有明顯影響,阻抗值為30000Ω·cm2左右。溫度升高至60℃后,鈍化膜阻值明顯降低;開路電位、540MPa應力條件下不銹鋼管發生點蝕,阻抗值由0MPa下的20000Ω·cm2左右降到10000Ω·cm2左右;在600mV偏壓下,0、540MPa拉應力時均發生點蝕,而140MPa時均未發現點蝕。結論在40℃和60℃,140MPa拉應力可以抑制2205雙相鋼的點蝕,540MPa拉應力則加速點蝕的發生。
  
  不銹鋼管晶型特點,其焊縫超聲檢測試塊一直是無損檢測領域的難題。為了給調整超聲波檢測探頭靈敏度提供有效的參考,提高厚壁奧氏體不銹鋼管焊縫超聲檢測的可靠性和準確性,根據NB/T47013—2015《承壓設備無損檢測》的要求,按照現場管道的焊接工藝,制作不同的典型人工缺陷對比試塊,選用常規超聲波K1.5、2MHz斜探頭在40mm和60mm模擬試塊上進行檢測,結果顯示,檢測能夠掃查到缺陷,且定位基本準確。后期將進一步改善檢測工藝,以選擇更合理的檢測條件。
  
  中華不銹鋼網近日獲悉:體鋼焊接工藝由于具有良好的機械強度、韌性和耐腐蝕性等特點被廣泛應用于石油加工設備。但奧氏體鋼焊縫材料屬于粗晶材料,由于聲速的各異向性導致聲速傳播的方向不一,對其進行超聲檢測時,會出現許多不可預見的雜波,給焊縫缺陷的定位和定量造成很大困難。目前厚壁奧氏體管道均采用γ源射線檢測,需要安裝臨時鋼結構,搭設防護鉛罩。檢測必需持續曝光6h,通常一晝夜只能完成一道焊接接頭的檢測,效率很低;而且鋼結構防護鉛罩的安裝、拆除過程需要較高人工費用和大型起重機械臺班費用。以某渣油加氫為例,僅完成15%比例的射線抽檢就需要25d(尚不考慮δ<30mm的X射線檢測,以及焊口的返修、復檢工期).渣油加氫裝置的常規檢修期為22d,遠不能滿足射線檢測需要。
  
  縱波探頭檢測奧氏體不銹鋼管焊縫,摸索出壁厚60mm以下的超聲(簡稱UT)檢測方法。2015年,NB/T47013.3—2015《承壓設備無損檢測第3部分超聲檢測》資料性附錄Ⅰ提出10mm<δ<80mm的厚壁奧氏體不銹鋼管對接接頭可以采用超聲檢測,根據檢測對象的部位(焊縫或母材)、被檢測部位的厚度以及坡口的形狀選取不同形式的探頭,并使用不同的試塊進行調校,為奧氏體不銹鋼管管使用常規超聲波檢測提供了依據。但該附錄在儀器調節部分沒有完整的操作過程要求,還需要不斷探索。厚壁管道焊縫由于材料厚度大,其焊接應力會因整個構件變形的增大而增大,嚴重時將誘發焊接裂紋。因此,其超聲波檢測的準確性尤為重要。但奧氏體不銹鋼管厚度越大則晶粒越粗大。粗大的晶粒會引起嚴重的結構噪聲和超聲波衰減,降低檢測信噪比以及超聲波穿透能力,導致焊縫中缺陷的定位和定量非常困難。
  
  中華不銹鋼網近日獲悉:不銹鋼管焊縫的超聲檢測中,焊縫對比試塊的制作對檢測評價結果非常重要,可為超聲波檢測探頭的靈敏度調整提供有效的參考,提高厚壁奧氏體不銹鋼管焊縫的超聲檢測的可靠性和準確性。本文介紹了厚壁奧氏體不銹鋼管焊縫標準試塊、對比試塊的制作和探頭調校方法,以驗證檢測工藝,并在渣油加氫裝置大修期間進行了初步嘗試。檢測發現的問題通過相控陣來驗證,提高了檢測效率。

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