改进的横波反射法在钢管检验中的应用

在超声波探伤的基本方法中，不锈钢管道按声耦合法进行分类，并可分为两类：接触法和水浸法。目前，应用最广泛的无缝钢管壁超声波探伤方法是注水法，即探头发射的超声波通过一定厚度的水层，然后进入检测不锈钢管。在水浸法中，主要有两种不同壁厚的探伤方法，一种是横波反射法，另一种是改进的横波反射法。在进行超声波检测时，对于壁径比t/D大于0.2的超厚壁不锈钢管，常用的横波反射法不能完全检测出钢管内壁的缺陷。为了完成厚壁不锈钢管的探伤，必须保证折射横波与厚壁不锈钢管内壁相切，因此有必要采用改进的横波反射法进行探伤不锈钢U型管。

改进横波反射法的检测原理

t1D0.2时，横波反射法无法检测厚壁不锈钢管内壁缺陷，应采用特殊方法进行探伤。因此，采用了改进的横波反射方法。其中，改进的横波反射方法的入射角不同于横波反射方法。前者的入射角小于第一临界角，这可以保证，横波和纵波都存在于厚壁不锈钢管中。然后，利用不锈钢管外壁折射纵波产生的反射横波检测超厚钢管内壁缺陷。

为了获得更大的折射纵波分量，该角度被选择为小于第一临界角，使得折射纵波不仅能够透射到管道的一个壁面，而且能够分离更强的反射横波以投射到管道的内表面。

2实际应用

2.1标准样品管的设计

根据现行相关标准和技术要求，采用规格为121mmx36mm的超厚壁钢管，切断一段，并在厚壁不锈钢管的内外壁上进行人工雕刻，形成两个带横向孔和矩形槽的标准反射镜，横向孔可以做成2mm深和25mm深的规格，矩形槽可以做成40mm1mm1.5mm的矩形槽。在无损检测过程中，需要标准的人工参考反射器来检查检测器的灵敏度，以确保检测的准确性。

2.2探伤频率的选择

根据GB/T 5777-2008标准的要求，不锈钢法兰厂探伤仪使用的探头频率可选择在1-15兆赫之间。同时，根据厚壁不锈钢管本身的结构，采用合适的频率进行探伤。查阅数据可以发现，较粗晶粒的钢管可以在低频下进行探伤，否则就需要高频。通过生产经验可以看出，对于这种规格的超厚壁钢管，可以使用频率为2.5兆赫的探头进行探伤。

2.3检测方法

在测试超厚壁钢管的型号之前，清除探头上的油漆和氧化膜，以确保探头和钢管之间的良好接触。当改进型横波遇到钢管的内外缺陷时，会产生强烈的反射信号。在显示的波形中，外伤显示的波形比内伤显示的波形更接近初始脉搏。因此，操作者可以根据工作时缺陷波在时间基线上的位置，容易且正确地判断内外壁的缺陷。然而，在实际应用中，由于超厚壁钢管本身的厚度，随着跨度的增加，以锯齿形传播的超声波衰减最大，这将导致钢管圆周表面出现锯齿泄漏点面问题。因此，为了确保探伤仪检测到t的周长的110%

在实际测试中，选择了30根121mmx36mm的超厚壁钢管进行测试。在入射角的最大允许范围内，根据相关技术规范的要求，对30根超厚壁钢管进行检测时，发现有缺陷的超厚壁钢管不合格，经解剖验证，不锈钢对焊法兰有缺陷的钢管确实存在缺陷。实验表明，该方法在检测超厚壁钢管内部缺陷方面比传统方法更加可靠，具有精度高、实用性强、应用方便等优点。