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(渤海石油裝備華油鋼管公司,青縣 062650)
筆者企業(yè)所生產(chǎn)鋼管檢驗(yàn)執(zhí)行API管線(xiàn)鋼管規(guī)范,API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用N5刻槽或φ1.6 mm豎通孔對(duì)比試塊評(píng)定缺陷[1]。傳統(tǒng)的靈敏度調(diào)節(jié)方法是根據(jù)探頭K值和工件厚度計(jì)算一次波、二次波水平位置(因?yàn)殇摴鼙诤裥?,通常采用水平調(diào)節(jié)法調(diào)整掃描比例,工件厚度較小時(shí)還需計(jì)算三次波水平位置),在它們對(duì)應(yīng)的水平位置附近找N5刻槽或φ1.6 mm豎通孔的最高波,分別記下一次波、二次波達(dá)到基準(zhǔn)波高(滿(mǎn)屏的80%)時(shí)的幅值。為了避免漏檢,超聲檢測(cè)人員通常用較高的靈敏度(二次波或三次波的靈敏度)作為掃查靈敏度。當(dāng)在掃查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí),根據(jù)缺陷波距一次波、二次波(三次波)的水平位置遠(yuǎn)近選用水平差值最小的波次的靈敏度對(duì)缺陷進(jìn)行定量。
這種傳統(tǒng)靈敏度調(diào)節(jié)方法在對(duì)缺陷定量的過(guò)程中存在兩個(gè)不足,① 因?yàn)榕侣z,超聲檢測(cè)人員通常用較高的二次波靈敏度(工件厚度較小時(shí)用三次波靈敏度)作為掃查靈敏度,這樣不僅示波屏上雜波增多,而且增大了近場(chǎng)區(qū)尤其是緊鄰始波后面一段區(qū)域缺陷漏檢的幾率。因?yàn)樵诟哽`敏度下始波占寬變大,再加上近場(chǎng)區(qū)聲壓極大值、極小值的影響,使一些缺陷回波湮沒(méi)在始波中,導(dǎo)致不能識(shí)別造成漏檢。②傳統(tǒng)靈敏度調(diào)節(jié)和缺陷定量方法操作步驟繁多,每發(fā)現(xiàn)一處可疑回波就得把儀器增益調(diào)至相近位置的靈敏度進(jìn)行比較,無(wú)形中增大了超聲檢測(cè)人員的工作量。
筆者采用N5刻槽以及φ1.6 mm豎通孔制作的DAC曲線(xiàn)對(duì)缺陷定量,該方法克服了傳統(tǒng)靈敏度調(diào)節(jié)方法的不足,使不同聲程處的缺陷回波都有自己的靈敏度評(píng)定依據(jù),而且簡(jiǎn)化了超聲檢測(cè)人員的操作過(guò)程,不用每發(fā)現(xiàn)一處可疑回波就調(diào)一次儀器增益,大大減小超聲檢測(cè)人員的工作量。
以N5刻槽為例,DAC曲線(xiàn)制作方法如下:
(1)按常規(guī)操作測(cè)試探頭前沿和K值,完成掃描比例調(diào)節(jié)。
(2)將探頭置于對(duì)比試塊上,先找試塊下表面N5刻槽最高反射回波,將回波高度調(diào)至示波屏的80%,記為DAC曲線(xiàn)上的第一點(diǎn)。
(3)固定增益不動(dòng),找到試塊上表面N5刻槽最高反射回波,記為DAC曲線(xiàn)上的第二點(diǎn)。
(4)找到試塊下表面N5刻槽最高反射回波,記為DAC曲線(xiàn)上的第三點(diǎn),連接三點(diǎn),即完成曲線(xiàn)制作,靈敏度調(diào)節(jié)完畢。
實(shí)際工作應(yīng)用發(fā)現(xiàn),N5刻槽制作不規(guī)范時(shí)會(huì)出現(xiàn)相同幅值時(shí)上表面N5刻槽回波高于下表面N5刻槽回波的現(xiàn)象,即二次波靈敏度高于一次波靈敏度,這樣制作出來(lái)的DAC曲線(xiàn)會(huì)增大缺陷定量的誤差(見(jiàn)圖1)。為了減小這種對(duì)比試塊制作不規(guī)范造成的定量誤差,筆者改進(jìn)了DAC曲線(xiàn)的制作方法。在完成掃描比例調(diào)節(jié)后,先在一次波水平位置附近找到下表面N5刻槽最高回波,將回波調(diào)至基準(zhǔn)波高(滿(mǎn)屏的80%),記為曲線(xiàn)上的第一點(diǎn)。固定儀器增益不動(dòng),在三次波對(duì)應(yīng)的水平位置附近找到下表面N5刻槽最高回波,記為曲線(xiàn)上的第二點(diǎn),用線(xiàn)連接兩點(diǎn),即完成DAC曲線(xiàn)制作。
圖1 利用不規(guī)范試塊制作的DAC曲線(xiàn)
試塊A壁厚17.5 mm,上下表面刻槽為17.5 mm×5%,探頭為2.5P8×12 K2探頭,前沿11 mm。
完成探頭入射點(diǎn)、K值測(cè)試、水平比例調(diào)節(jié)后,將探頭置于對(duì)比試塊上,在一次波水平位置附近找到試塊下表面N5刻槽最高反射回波,使其達(dá)基準(zhǔn)高度80%,記為曲線(xiàn)上第一點(diǎn)。固定增益不動(dòng),在二次波水平位置附近找到試塊上表面N5刻槽最高反射回波,此波在示波屏上高度為43%,記為曲線(xiàn)上第二點(diǎn)。固定增益不動(dòng),在三次波水平位置附近找到試塊下表面N5刻槽最高反射回波,此波在示波屏上高度為23%,記為曲線(xiàn)上的第三點(diǎn)。用線(xiàn)連接這三點(diǎn),N5刻槽DAC曲線(xiàn)制作完成(圖2)。
完成探頭入射點(diǎn)、K值測(cè)試、水平比例調(diào)節(jié)后,將探頭置于對(duì)比試塊上,在一次波水平位置附近找到試塊下表面N5刻槽最高反射回波使其達(dá)基準(zhǔn)高度80%,記為曲線(xiàn)上第一點(diǎn)。固定增益不動(dòng),在三次波水平位置附近找到試塊下表面N5刻槽最高反射回波,此波在示波屏上高度為23%,記為曲線(xiàn)上的第兩點(diǎn)。用線(xiàn)連接這二點(diǎn),N5刻槽DAC曲線(xiàn)制作完成(圖3)。
試塊B壁厚15.3 mm,試塊上鉆φ1.6 mm豎通孔,探頭為2.5P8×12 K2,前沿11 mm。
完成探頭入射點(diǎn)、K值測(cè)試、水平比例調(diào)節(jié)后,將探頭置于對(duì)比試塊上,在一次波水平位置附近找到φ1.6 mm豎通孔下表面最高反射回波,使其達(dá)基準(zhǔn)高度80%,記為曲線(xiàn)上第一點(diǎn)。固定增益不動(dòng),在二次波水平位置附近找到φ1.6 mm豎通孔上表面N5刻槽最高反射回波,此波在示波屏上高度為41%,記為曲線(xiàn)上第二點(diǎn)。固定增益不動(dòng),在三次波水平位置附近找到φ1.6 mm豎通孔下表面N5刻槽最高反射回波,此波在示波屏上高度為19%,將此波記為曲線(xiàn)上的第三點(diǎn)。用線(xiàn)連接這三點(diǎn),φ1.6 mm豎通孔DAC曲線(xiàn)制作完成(圖4)。
完成探頭入射點(diǎn)、K值測(cè)試、水平比例調(diào)節(jié)后,將探頭置于對(duì)比試塊上,在一次波水平位置附近找到φ1.6 mm豎通孔下表面N5刻槽最高反射回波,使其達(dá)基準(zhǔn)高度80%,記為曲線(xiàn)上第一點(diǎn)。固定增益不動(dòng),在三次波水平位置附近找到φ1.6 mm豎通孔下表面N5刻槽最高反射回波,此波在示波屏上高度為19%,記為曲線(xiàn)上的第二點(diǎn)。用線(xiàn)連接這二點(diǎn),φ1.6 mm豎通孔DAC曲線(xiàn)制作完成(圖5)。
比較兩種方法制作的DAC曲線(xiàn),發(fā)現(xiàn)兩者曲線(xiàn)弧度相當(dāng),而且后者操作方法更簡(jiǎn)便,值得在實(shí)際工作中推廣使用。
[1]ANSI/API Specification 5L 管線(xiàn)鋼管規(guī)范[S].