射线检测、全自动和手动超声检测对缺陷检出的比较

　　2006年2月20-23日,由中国石油天然气管道局海洋管道公司、中国特种设备检测研究中心(以下简称特检中心)、中国石油天然气管道局北方检测中心(以下简称北检中心)和中油管道机械制造有限责任公司(以下简称中油公司)共同对拟开发的伊朗海上石油管道工程作焊接缺陷标样。标样采取埋藏人工缺陷,焊缝焊接完毕后,分别进行射线检测(RT)、全自动超声检测(AUT)和手动超声检测(MUT),最后对缺陷部位作横断面解剖。

　　1　试验样管及检测结果

　　试验样管采用材质为X70的1 016 mm×21 mm直缝钢管。焊接前将直缝钢管内外焊缝余高磨平。焊缝坡口形式见图1,缺陷名称、缺陷在环焊缝上的埋藏顺序及代号见表1。

　　中油公司按特检中心设计缺陷的尺寸加工,按规定的位置埋藏,对试验样管进行焊接(除埋藏缺陷外不允许有其它缺陷),并对该焊缝作RT北检中心对该焊缝作AUT,特检中心对该焊缝作MUT。缺陷按JB/T 4730—2005《承压设备无损检测》评定。伊朗八位专家全过程参与。

　　经XXH23005射线探伤机、相控阵全自动超声波探伤系统和数字式超声波探伤仪检测,检测出的缺陷位置及尺寸见表1。

　　从表1可见,①RT与AUT比较,RT结果中有三个缺陷的长度长于AUT,三个缺陷的长度短于AUT,一个缺陷的长度相同。RT有两个缺陷未检出。②RT与MUT比较,RT结果中有三个缺陷的长度长于MUT,两个缺陷的长度短于MUT,两个缺陷的长度相同。RT有两个缺陷未检出。③AUT与MUT比较,AUT结果中有八个缺陷的长度长于MUT,一个缺陷的长度短于MUT。　　经解剖证实缺陷全部存在。

　　2　检测结果分析

　　人工缺陷的长度存在制作误差,其真实长度在焊接后还会有所变化。且各种检测方法都有一定误差。

         相控阵超声检测系统缺陷长度定量误差在10 mm以内[1];RT缺陷在胶片投影产生的线性放大在5%左右(见JB/T 4730—2005“标准释义”第2章第三部分);MUT缺陷长度定量也存在一定误差,主要是人为误差,不同的操作人员用同一设备对同一缺陷的检测结果也存在较大差异。

　　RT中,缺陷的线性放大与缺陷是否靠近射线源和焦距有关。焦距越小,缺陷越靠近射线源,缺陷在胶片投影的线性放大就越大;反之就越小。

　　另外各种检测方法都有一定局限性。

　RT对厚度很薄的面积型缺陷(缺陷体积很小),且与主射线束夹角较大时,不易检出。该试验中两个未检出缺陷(缺陷厚度<0.3 mm),一个是垂直于主射线束的4 mm宽的层间未熔合(图2);一个是与主射线束超过40°夹角的6 mm宽的坡口未熔合(图3),这两种漏检的缺陷与缺陷长度无关,即使缺陷很长也难以检出。而另一个与主射线束成不足9°夹角的4 mm宽的坡口未熔合(图4),在底片上只呈现出一条线。