实物对比试块在探伤中的应用

　　1　前言

　　超声波探伤是无损检测领域中的主要检测手段之一,在锅炉、发电机组、输油气管道、铁路、船舶、桥梁、航空航天及核工业等领域得到了广泛应用。超声波探伤仪、探头和试块是超声波探伤中必不可少的组成部分。与仪器和探头一样,试块作为一种定量和评判的依据,起到了举足轻重的作用。为了保障检测准确和检测速度,经验丰富、水平较高的检测人员将会根据现场探伤的要求,依据相关标准,设计一些实物对比试块用于探伤。因此,无损检测用实物对比试块的制作、验收和维护非常重要。现将通过生产中对实物对比试块的理解和加工中积累的经验进行浅显的总结。

　　2　实物对比试块在探伤中的作用

　　实物对比试块是为了确保检测结果更加精准、评判缺陷更加方便,根据相关标准的要求和现场检测的情况,自行设计的试块,是调节探伤灵敏度、评定缺陷当量大小的依据。在对于不锈钢、铜、钛合金、铝合金、铸铁、陶瓷等特殊材料的探伤,以及较困难的部位的探伤时,采用实物对比试块更加准确、实用。

　　例1:西气东输管道工程管道对接环焊缝全自动超声波检测试块,就是采用了模拟现场对接焊缝设计的对比试块,试块设计时通常从根部开始,沿坡口依次向上设计,完成一侧后进行另一侧。人工反射体分布为:根部人工反射体、钝边区人工反射体、热焊区人工反射体、填充区人工反射体、盖面槽、体积通道人工反射体、中心通孔或槽。另外还可以加入一些附加人工反射体。如图1～图3所示。

　　这种试块被广泛应用于西气东输管线以及其复线——双兰线、陕京二线,后被推广到海洋石油管线上使用,并且实现了直径6″、4.5″的小管径检测,不仅提高了检测速度,确保了工期和质量,而且节约了检测成本。

　　例2:铁路专用整车车轴实物对比试块。如图4所示可以看出,将部分切槽设计改为环行,更方便探伤灵敏度的调节,虽然这样大大增加了加工难度,但加快了检测速度,提高了检测精度,更利于探伤。

　　例3:电力专用支柱绝缘子及瓷套实物对比试块(见图5、图6)。

　　支柱绝缘子及瓷套是发电厂和变电站运行的重要组成设备,起着支撑导线和绝缘作用,若支柱绝缘子存在微小缺陷,就可能造成破坏。为防止运行中突然断裂,确保电网的安全运行,华东电网《支柱绝缘子及瓷套超声波探伤工艺方法研究》课题组成功地研究出采用并联式爬波和纵波小角度斜入射,对支柱绝缘子与瓷套重点探测的部位——铸铁法兰与瓷体相交附近的区域进行超声波探伤的工艺方法,填补了国内一项空白。在研制过程中,依照课题组的要求,选用各种规格的在役支柱绝缘子及瓷套,加工模拟裂纹试块。通过以上示例,不难看出实物对比试块在探伤中的重要作用,同时也对试块的加工精度提出了更高的要求。