环向对接接头超声检测灵敏度对比试验

罗俊勇，张续，顾雷，潘跃宏

（乐山市特种设备监督检验所， 四川 乐山 614000）

本文讨论的环向对接接头是指外直径≥159～500mm、壁厚≥6mm的锅炉压力容器压力管道环向对接接头[1]。这类焊接接头不仅包括火电厂锅炉的大多数集箱、主蒸汽管道、再热蒸汽管道、主给水管道等，也涉及到石油和化工装置中大量的设备和管道系统。这些焊接接头的有效检测，对保障承压设备安全运行意义重大。

检测灵敏度对超声波检测的可靠性具有重要影响，用对比试块制作距离－波幅曲线是焊接接头超声波检测的前提。对比试块要考虑适用范围和系列化，对环向对接接头而言，由于被检对象尺寸多变，很难做到对比试块与被检对象曲率和厚度完全一致。为正确评价环向对接接头超声波检测结果，需要清楚环向对接接头超声波检测灵敏度的影响因素，研究不同检测条件下标准反射体的回波特性，评估误差可能的范围，以便对缺陷进行正确的定量和评级。

1 环向对接接头灵敏度影响因素分析

环向对接接头通常以斜探头在曲面工件外壁进行超声波检测。与平面对接接头比较，影响环向对接接头超声波检测灵敏度的因素还包括探头底面与工件曲率不一致而导致的耦合损失变大；超声波经过工件内壁反射后，径向进一步扩散，从而大大降低了二次波的超声检测灵敏度。环向对接接头超声波声场如图1所示。

图1 环向对接接头超声波声场

理论上讲，探头楔块平面与环向对接接头检测面之间为探头中心线接触，其他区域被耦合剂填充，耦合剂的厚度在曲面工件径向随着与探头中心的距离增大而变厚，探头边缘处为最大厚度d。……