厚壁鋼管相控陣超聲檢測(cè)。

　　從事厚壁鋼管行業(yè)的人都知道，由于材料、生產(chǎn)工藝、加工工藝、生產(chǎn)設(shè)備等諸多因素的影響，厚壁鋼管產(chǎn)品在某些工藝中不可避免地會(huì)出現(xiàn)裂紋、分層、夾渣、氣孔等缺陷。當(dāng)然，這些缺陷是允許在有限的范圍內(nèi)存在的。然而，由于這些缺陷的存在，無(wú)損檢測(cè)已成為厚壁鋼管質(zhì)量監(jiān)測(cè)的有效手段之一。

　　說(shuō)到無(wú)損檢測(cè)，有很多方法，比如超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、漏磁檢測(cè)、渦流檢測(cè)等。，這些都是檢測(cè)厚壁鋼管缺陷的可選方法。當(dāng)然，我們也要注意在厚壁鋼管的不同操作階段選擇這些方法。

　　超聲波檢測(cè)一般用于完成所有主要生產(chǎn)工藝（如軋制、熱處理、冷處理、熱處理、定徑、矯直等）后的無(wú)損檢測(cè)方法。傳統(tǒng)的超聲波檢測(cè)方法主要采用脈沖反射多通道或單通道超聲波探傷儀。

　　我國(guó)對(duì)厚壁鋼管的這些傳統(tǒng)超聲檢測(cè)方法制定了相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。按照GB/T31925-2015、GB/T5777-2019GB/T5777-2019“無(wú)縫焊接（埋弧焊除外）鋼管縱向/或橫向全周自動(dòng)超聲檢測(cè)”、GB/T20490-2006“承壓無(wú)縫焊接（埋弧焊除外）鋼管的層壓性”

　　相控陣超聲檢測(cè)是近年來(lái)新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)將傳統(tǒng)超聲技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合。它的核心技術(shù)是用微機(jī)控制相控陣超聲探頭上的多個(gè)獨(dú)立壓電晶片，在一定的延時(shí)內(nèi)激發(fā)并接收超聲波，從而改變了聚焦特性、聲束偏轉(zhuǎn)和束位移的相控性。

　　因?yàn)橄嗫仃嚦暀z測(cè)實(shí)現(xiàn)了柔性超聲波束控檢測(cè)，具有較高的靈敏度和分辨率，較大的角度范圍被探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)電子掃描成像，極大地提高了超聲波無(wú)損檢測(cè)的能力和可達(dá)性，實(shí)現(xiàn)了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步。

　　相控陣超聲與常規(guī)超聲相比具有以下特點(diǎn)：

　　1.掃描覆蓋面大，檢測(cè)速度快，效率高；

　　2.檢測(cè)結(jié)果直觀，可實(shí)時(shí)顯示，可保存；

　　3.聚焦區(qū)聲場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于常規(guī)超聲；

　　4.缺陷定位，定量誤差小，檢測(cè)靈敏度高。

　　GB/T32563-2016《無(wú)損法》是我國(guó)相關(guān)控制陣超聲檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。而GB/T32563-2016主要用于檢測(cè)細(xì)晶鋼焊接接頭。對(duì)于厚壁鋼管，沒(méi)有出臺(tái)有針對(duì)性的相控陣超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　如果一定要參考，GB/T5777-2019給出的方法也可以參考。而GB/T5777主要用于厚壁鋼管縱向或橫向檢測(cè)。相控陣超聲檢測(cè)不僅能有效檢測(cè)這兩種缺陷，還能有效檢測(cè)鋼管金屬連續(xù)性的缺陷。

　　在缺少?lài)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)的情況下，如何科學(xué)地進(jìn)行相控陣超聲檢測(cè)？為使您更好地了解目前的相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)，本文將介紹幾種方法的基本要求、儀器設(shè)備要求和檢測(cè)方法。

　　一、基本要求。

　　關(guān)于相控陣超聲檢測(cè)的基本要求，首先要知道，如果選擇這種檢測(cè)方法，必須在鋼管生產(chǎn)過(guò)程熱處理后進(jìn)行。檢測(cè)時(shí)應(yīng)選擇耦合效果好、不損壞鋼管表面的耦合介質(zhì)。被檢測(cè)鋼管內(nèi)外表面應(yīng)光滑干凈，端部無(wú)毛刺，平直度好，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的無(wú)損檢測(cè)人員資格鑒定規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)接受適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和資格鑒定，以滿(mǎn)足檢測(cè)、分析和報(bào)告的使用標(biāo)準(zhǔn)。相控陣超聲波檢測(cè)員應(yīng)具備實(shí)際檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，掌握相關(guān)金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)。相控陣超聲檢測(cè)人員的資質(zhì)和能力應(yīng)得到需求方的認(rèn)可。

　　二、儀器設(shè)備要求。

　　儀器設(shè)備的要求可分為儀器、探頭、檢測(cè)系統(tǒng)三部分。

　　1.檢查儀器應(yīng)符合下列要求：

　　檢測(cè)厚壁鋼管相控陣超聲儀器的通道數(shù)量應(yīng)大于16/64。

　　b）延遲精度應(yīng)小于等于10ns；

　　c）延遲范圍應(yīng)大于等于1μs；

　　d）增益范圍應(yīng)大于等于60dB；

　　e）增益步進(jìn)應(yīng)小于等于1db；

　　f）垂直線(xiàn)性誤差應(yīng)小于3%；

　　g）增益誤差應(yīng)小于1db/60dB。

　　2.探頭要求：

　　晶片寬度應(yīng)小于等于鋼中的橫波波長(zhǎng)；

　　晶片數(shù)量應(yīng)大于64。

　　3.檢測(cè)系統(tǒng)要求：

　　a）完整通道靈敏度波動(dòng)應(yīng)小于6dB；

　　b）補(bǔ)償后通道靈敏度波動(dòng)應(yīng)小于等于2db；

　　c）每個(gè)孔徑內(nèi)損壞的通道不得超過(guò)25%；

　　d）掃描聲束靈敏度波動(dòng)應(yīng)小于6db；

　　e）掃描聲束靈敏度波動(dòng)應(yīng)小于或等于2db后補(bǔ)償；F）檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能同步記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)和（二維或沿預(yù)定螺線(xiàn)一維）探頭掃描位置編碼信號(hào)；位置編碼信號(hào)的分辨率應(yīng)小于掃描方向中聲束的寬度。

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