刘洋
（辽阳石油钢管制造有限公司，辽宁 辽阳，111003）
摘要：当前螺旋缝埋弧焊钢管已经被广泛应用到长距离油气运输中，螺旋管的质量在很大程度上影响油气运输的安全，所以有关部门一直很关注螺旋缝埋弧焊钢管的质量问题，为了进一步保证螺旋管的质量，从而保证油气运输的安全，超声波开始被用于螺旋管的检测中，在这种检测方式的帮助下，螺旋管的质量有了更好的保障，不过在用超声波对螺旋管进行检测的过程中，也会因为一些问题影响超声波检测的精准度，所以还需要进一步优化这种检测方式。本文将对超声波检测对螺旋缝埋弧焊钢管的质量检测问题进行研究。
关键词：超声波检测；螺旋缝埋弧焊钢管；质量检测；研究；
引言：在用超声波对螺旋管的质量进行检测的时候，分为两种检测方式：自动超声波检测和手动超声波检测，两种检测方式的使用范围存在一定差别，各有优势，在用超声波对螺旋管进行检测的过程中，需要注意一些注意事项，否则将会影响检测结果，当然这种检测方式同样存在一些缺陷，如何利用超声波更好的对螺旋管进行检测是一个很重要的问题，应该受到相关工作人员和企业的关注。
一、超声波检测的作用原理与分类
超声波检测也叫超声探伤，由于超声波在发射的过程中，对于不同的物体波形反射情况和穿透能力的变化都不一样，所以可以用超声波发射后的反应来判断螺旋管是否合格，这就是超声波对螺旋管进行质量检测的原理。超声波检测主要分为自动超声波检测和手动超声波检测这两种方式，其中自动超声波检测的工作效率比较高，所以大部分检测任务由自动超声波检测来完成，但是自动检测会出现一些检测的盲区，对于这些自动检测的盲区就需要通过手动超声波来进行检查[1]。此外，在补焊焊缝和复查的时候也会用到手动超声波检查。自动超声波检测设备包括探头系统、自动焊缝跟踪系统、信号处理系统和其他系统，在实际生产过程中，通常不要求缺陷的定性，这主要是出于效率的考虑，为了保证检测的准确性，通常会对焊缝系统的探伤灵敏度和管体检测系统的探伤灵敏度进行规定。在用手动超声波进行检测的时候，要对焊缝及其两侧5～10m m 范围内进行全面的检测，同时对管端150m m 内管体进行分层检测。一般采用CSK-ⅠB标准试块进行仪器校准，CSK-ⅢA标准试块制作DAC曲线，缺陷测长则一般采用半波高度法进行。超声波检测的优势是通过对螺旋管的焊缝进行检查，能够全面的对螺旋管内部的质量问题进行掌控，从而及时的采取一些措施来解决这些问题。
二、螺旋缝埋弧焊钢管主要存在的质量问题
螺旋缝埋弧焊钢管在生产的过程中，质量问题主要出现在焊缝上，对于螺旋管来说，无论是轻微的裂纹还是严重的裂纹都会影响油气运输的安全，容不得一点差池，所以在用超声波对螺旋管进行检测的时候，不能忽视每一点质量问题。
三、超声波检测方法
在用超声波对螺旋管进行检测的时候，通常会采用多通道自动探伤仪器来对焊缝进行着重检查，为了能够精确的探测出焊缝中的各种缺陷和存在的位置，通常选择斜探头横波来进行检测。在布置探头的时候通常 将其布置成k形，两个探头形成一个直角，探头与焊缝之间则成四十五度，两个探头一收一发探测焊缝，与此同时需要设置报警阀门，一旦回波产生异常能够启动报警装置，然后工作人员就可以知道螺旋管是否出现问题。
四、可能影响检测准确性的因素
?检测不准主要有两个表现，一个是报警装置显示螺旋缝埋弧焊钢管存在质量问题但是实际上螺旋管并没有出现问题，也就是说出现了误报警现象。另一个表现是报警装置在检测螺旋管的时候明明存在质量问题，但是报警装置却没有显示。误报警可能同仪器、探头、水层、干扰等导致的杂波有关。首先如果检测仪器出现了问题，就会影响检测结果，比如超声波仪器性能不好，探头信号线接触不良和探头晶片磨损严重等都是常见的仪器问题，从而导致报警器误报警。再者，如果在检测的过程中存在耦合水层过厚、水流量过大、水流不稳和出气泡等问题，就会导致水层会反射一些杂波，影响仪器的灵敏度。此外，如果电源不稳定的话，或者是仪器受到电焊机的干扰，都会产生一些杂波来干扰检测仪器的正常工作，另外，如果报警装置的设置存在问题，也可能会追踪不良等原因导致误报警。
在用超声波进行检测的时候还会出现漏检的问题，这种现象主要发生在自动检测的背景下，因为在用自动超声波检测的过程中，探查方向、探查位置和探查角度都是固定的，这个时候只要探测方法出现一点问题，就会导致漏检，此外，探头耦合不良 、探头信号线过长 、探头磨损造成探伤灵敏度下降，焊缝跟踪不良及探头位置或角度发生变化等也会造成缺陷漏检。
五、如何尽量保证超声波对螺旋缝埋弧焊钢管的检测精度
（一）保证检测仪器的性能
要想保证检测结果的准确性，首先要保证相关检测仪器的性能，对于自动超声波检测仪器来说，应该具备良好的水平线性和垂直线性，同时还应该具备比较高的分辨力和灵敏度，为了提高检测效率，还应该让检测仪器具备较大的动态范围，为了避免其他杂波的出现干扰仪器的判断应该保证各通道没有仪器杂波，还应该保证仪器在失去作用以后能够自动启动报警装置[2]。
（二）保证探头性能和正确使用探头
首先，探头应该具备很好的耐热性能，因为在用超声波检测焊缝的时候，焊缝的温度比较高，如果探头的耐热性不够不仅无法准确检测螺旋缝埋弧焊钢管的质量，还会导致探头损坏。再者，探头还应该具备较好的指向性，较短的前沿、合适的进场尺寸和适宜的k值，此外，还应该具备较好的声阻匹配度。在探头的使用上，尽量不要在近场探伤，在探伤的过程中，可以用声束对整个焊缝截面进行扫查。在k值的选择上不要盲目，应该结合钢管的厚度来 选择。为了保证探头的灵敏度，避免探头磨损导致影响检测结果，工作人员应该定期对探头的磨损状况进行检查。
为了保证超声波的覆盖范围，在检测的时候需要同时用四个探头来进行检测，如果钢管壁的厚度大于十毫米，还应该再增加两个探头，出于近场探伤影响的考虑，如果钢管壁的厚度在六到十毫米之间，应该用4.5个音程来进行检测，如果厚度大于十毫米，在音程的选择上还要再增加3.5个音程。
（三）设定好报警阀门的位置和宽度
报警阀门的位置和宽度设置对于超声波检测来说十分重要，如果没有设置好报警阀门的位置和宽度，可能会导致无法覆盖整个探伤区域，从而造成漏检的现象，为了保证报警装置能够覆盖整个探测区域，报警阀门的宽度应该约等于外焊缝 宽度的三分之二，闸门前沿位置在靠近探头外侧 2mm左右 。以保证焊趾缺陷(如咬边)不致漏检，闸门后沿距离焊脚反射波 3mm 左右 ，保证焊脚反射波不进入闸门[3]。
（四）机械执行机构的要求
机械执行机构的要求主要是平稳性和牢固性，针对不同规格的钢管布局，机械执行机构调整出适宜的探伤位置和探伤角度。
（五）保证焊缝自动追踪的性能
如果不能够保证焊缝自动追踪系统的性能，那么在对焊缝进行检测的时候，很可能会出现焊缝偏离检测中心的情况，焊脚的反射波就会进入到阀门然后导致失波。
（六）对探伤灵敏度进行校准
在用超声波进行检测的时候需要对探伤的灵敏度进行校准，让探伤的灵敏度与温度相适应。
结束语
综上所述，为了保证螺旋缝埋弧焊钢管的质量，进而保证油气运输的安全性，需要用超声波检测法对其进行检测，在用超声波对螺旋缝埋弧焊钢管进行检测的时候一定要保证仪器的性能和使用方法的正确性，只有这样才能更好的保证检测结果的准确性。
参考文献：
[1]黄磊, 张鸿博, 曹孟瑜,等. X80钢级Φ1422 mm埋弧焊管 焊缝自动超声检测对比试块合理性分析[J]. 焊管, 2018, 41(4):51-57.
[2]韩铁利, 白学伟, 杜国强. 直缝埋弧焊钢管的无损检测质量控制[J]. 建材发展导向, 2019, 17(6):113-113.
[3]曹文军, 胡旭东, 谢亮. 低钢级超大直径螺旋埋弧焊管成型工艺能力提升[J]. 焊管, 2018, 41(1):51-55.