AUT技术在工业管道焊缝检测中的应用研究

周双龙

摘 要 AUT技术也被称之为全自动超声波检测技术，它的研发主要是通过超声波检测技术而得以实现的，并且这种技术比超声检测技术更加完美。它能够在进行焊缝检测的时候达到无损，因此，这种技术主要被运用于工业管道的焊缝检测中，这种检测技术不仅具有检测灵敏度高、定量和定位准确的特点，它还具有检测速度快的特点。本文通过对AUT技术在管道焊缝检测中的原理进行阐述，提出了在检测应用的过程中需要注意的事项以及如何应用该项技术，希望能够对该技术的应用提供一些参考的价值。

关键词 AUT技术;管道;焊缝检测;应用

1AUT技術

AUT技术是一种新型的检测技术，它是由计算机技术和超声波检测技术相结合的，它具有准确、高效以及相对直观的优点。这种AUT技术是由荷兰的RD公司于1959年研究开发的，之后又由一些著名的检测公司进行不断更新与发展，不断进行完善。从二十世纪七十年代开始，由于自动化的不断进步，不断推广，不断提高，使得AUT检测技术也得到了更进一步的发展。再加上计算机技术的不断普及，让一些复杂的问题、数据量大的问题都能够通过全自动超声波进行检测，这样就使得AUT技术得到更进一步的推广。我国在进行西气东输工程的时候，首次引用了该项技术，并从中发挥了重要的作用。现如今AUT技术发展的越来越成熟，并且在工业管道的焊缝检测中也被广泛应用[1]。

2AUT技术在管道焊缝检测前的准备

2.1 检测系统设置

在进行管道焊缝检测前，首先要做好准备工作，要把检测系统设置好。通过对管道内的超声波横波的声速值进行测量，然后将角度与声速值进行拟合，找到合适的点来设置各个检测通道的声速值，确保检测工艺的参数值的正确性。最后 ，要根据焊缝的坡口来进行焊缝的检测分区[2]。

2.2 检测探头距离设置

在进行管道焊缝的检测前，还需要对检测探头的距离进行设置。需要根据焊缝的宽度对相控阵探头的距离进行设置，然后再依据焊缝的厚度对TOFD探头的距离进行设置。比如尺寸为Ф1219×22mm的复合U形坡，它的焊缝宽度为11～12毫米，那就可以依据理论和现场的情况，将相控阵探头楔块的前沿距离设置为26毫米，把TOFD探头楔块的前面的距离设置为68毫米，这样的情况下，TOFD检测时的盲区是最小的，实测上表面的盲区是3.7毫米，下表面的盲区是1.3毫米。

2.3 编码器校准

在进行管道焊缝的检测前，还需要对编码器进行校准，通过对AUT系统马达分辨率以及编码器分辨率的校验，从而保证焊缝的位置与管道焊缝扫查图显示的编码位置之间的误差在正负10毫米之内[3]。

3AUT技术在管道焊缝检测中的应用

3.1 画检测参考线

在进行管道焊缝检测的时候，首先要画检测参考线。检测参考线的距离与坡口中心线的距离要大于40毫米以上，一般的工程上都是使用的100毫米，因为这个距离方便检测人员测量和安装，通常参考线的位置误差不得高于正负5毫米。

3.2 系统稳定性及灵敏度校验

在进行管道焊缝检测的时候，还需要对系统的稳定性和灵敏度进行校验。可以将试块设置成平位、立位以及仰位，从而来模拟管道焊缝的各个位置，从而进行系统稳定性的校验，同时检查系统的耦合效果以及各个通道的主反射波幅的情况，当主反射波的变化不得大于正负2dB的时候才能进行检测。当每次检测前、每次检测结束后，或者每隔1小时或者是检查完5个焊缝后，都要对系统的基准灵敏程度进行校验。

3.3 安装扫查器轨道和扫查器

在进行管道焊缝检测，还需要安装扫查器轨道以及扫查器。检测的人员根据检测的参考线将扫查器轨道与扫查器安装在管道表面，扫查器的轨道应该距离焊缝中心的200毫米左右，轨道的接头也需要安装在管道焊缝的点位上，这样的话能够使扫查器通过轨道接头的时候顺利些，能够尽量减少数据的丢失，使扫查的质量提高，但是在安装轨道的时候误差需要控制在正负1毫米之间。

3.4 管道表面耦合

（1）在进行管道焊缝检测的时候，管道表面的耦合剂需要进行选择。当检测施工的温度高于零度的时候，可以用水作为耦合剂;当检测施工的温度高于零下十度的时候，可以用防冻液作为耦合剂;当检测施工温度低于零下十度的时候，就需要使用高浓度的防冻液混合液。管道表面的耦合方式既可以采用人工涂刷耦合也可以采用系统自动耦合，或者是两者相结合，这样可以提高耦合的质量。

（2）在进行管道焊缝检测的时候，管道表面状态也是很重要的，特别是很多大管径的钢管，存在螺纹焊缝或者直焊缝，一般这种带纵缝的钢管，在出厂时，会要求对管端部位的焊缝进行磨平，余高≤0.5mm，但探头过焊缝部位时的耦合往往还是不怎么乐观，或多或少存在耦合丢失，造成漏检，而该部位往往时缺欠易发生的部位，需采用其他检测方法补救，检测成本增加，建议钢管制造厂采用板厚偏差为正值的钢板来制造钢管，采用专用的打磨设备，将焊缝及其周边打磨0.5mm，形成无凸起的外表面状态，实现焊缝余高为0mm，保证过焊缝时，探头的耦合状态，提高图谱质量，从而避免焊缝因耦合不良造成漏检。

3.5 扫查焊缝

当管道表面耦合好之后，就可以开启扫查器开始扫查了，扫查前要对扫查器的速度进行调整，通常扫查的速设定为每秒40到60毫米。在扫查的时候，检测人员要扶好扫查器，防止其打滑或者脱离轨道，焊缝扫描结束后需要对扫描出来的文件进行保存。

3.6 评定焊缝质量

通过对A扫描、B扫描、TOFD扫描等通道的扫查图进行分析，并结合通道的回波波幅以及门位的综合分析，来对焊缝进行评价，从而确定焊缝的质量。

4结束语

在工业管道焊缝检测中使用AUT技术能够使检测的质量以及效率都得以提高，还能够降低作业成本和强度，具有非常好的经济效益与社会效益，这一检测技术能够满足社会发展的需要。

参考文献

[1] 隋永莉，吴宏.我国长输油气管道自动焊技术应用现状及展望[J].油气储运，2014，33（9）：913-921.

[2] 曹健等.石油天然气管道工程全自动超声波检测技术标准GB/T50818-2013.北京：中国计划出版社，2013：3-22.

[3] 颜爱政，刘华，刘雷，等.长输油气管道焊接技术的应用[J].油气储运，2008，27（8）：40-43.