支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤灵敏度的试验研究

　　1　引言

　　我国电网在役的支柱瓷绝缘子及瓷套,由于陶瓷材料自身的特性,加上制造厂早期在原料配方、制作工艺及烧结等方面的原因,显微组织复杂且不均匀,造成较大的声速差异,影响检测灵敏度。此外,瓷柱曲面的变化也会对检测灵敏度产生较大的影响。为了防止误判或漏检,必须研究被检支柱瓷绝缘子及瓷套声速和曲面的变化对不同探伤方法检测灵敏度的影响程度,以对应用铝合金标准试块调整的基准探伤灵敏度进行适当的修正。

　　本试验采用的铝-铜-镁硬铝合金材料制作标准试块,其优点是,声速为6350m/s,与瓷体相近,且易加工、耐磨。根据目前电网在役支柱瓷绝缘子及瓷套的规格,设计成100mm、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、240mm共计七个弧面和一个平面,每个面加工有不同深度的模拟裂纹和深度为40mm的 1横通孔,委托山东济宁模具厂试制加工而成。瓷试件委托制造厂研制,对比试样用退役支柱瓷绝缘子制作而成。

　　2　爬波探伤等效灵敏度试验

　　2.1　测试条件

　　探头:2P10mm×12mm×2

　　仪器:USM33型数字式超声波探伤仪试块:铝合金试块

　　试件参数:瓷试件编号G;

　　瓷试件规格: 120mm瓷柱、1mm深模拟裂纹;

　　声速≥6300m/s。

　　2.2　测试方法

　　2.2.1　采用铝合金3mm深模拟裂纹试块为基准探伤灵敏度

　　将探头置于铝合金标准试块上,找出距探头前沿10mm、深度为5mm的模拟裂纹最强反射波,调到80%屏高,然后依次测出距离分别为20mm、30mm、40mm、50mm处模拟裂纹波高,连接各点绘制成图1所示曲线。

　　从图1可以看出:

　　a)在距离50mm处,铝试块3mm深模拟裂纹距离-波幅曲线高度为11%～12%;

　　b)自20mm处开始,瓷试件1mm模拟裂纹曲线高于铝试块3mm深模拟裂纹距离-波幅曲线,极限高度差为+4dB。由此可见,两者灵敏度不等效。

　　2.2.2　采用铝合金试块4mm深模拟裂纹为基准探伤灵敏度

　　测试情况如图2所示。

　　从图2可以看出:

　　a)在距离50mm处,4mm深模拟裂纹距离-波幅曲线高度为12%～13%;

　　b)在距离20mm～40mm之间,两条曲线基本重合,表明两者灵敏度基本等效,而在其他位置两者灵敏度不等效。

　　2.2.3　采用铝合金试块5mm深模拟裂纹为基准探伤灵敏度

　　测试情况如图3所示。

　　从图3可以看出:

　　a)在距离50mm处,5mm深模拟裂纹距离-波幅曲线高度为13%～14%;

　　b)两条曲线基本重合,极限高度差为+2dB,表明两者灵敏度基本等效。