奥氏体不锈钢小径管焊接接头的相控阵超声检测

齐高君, 岳大庆, 张 勇, 王敬昌, 丁成海

(1.山东丰汇工程检测有限公司, 济南 250200；2.山东省特种设备协会相控阵超声检测技术应用研究中心, 济南 250200)

奥氏体不锈钢具有耐高温、耐腐蚀的特性，且具备优良的工艺性能，因此被广泛应用于火力发电机组的高温、高压管道系统中[1-2]。以一台百万千瓦的火力发电机组为例，仅锅炉受热面安装工程就约有一万个不锈钢小径管焊接接头。不锈钢材料管道运行环境恶劣，常用在末级过热器、末级再热器等核心系统中，其焊接质量直接影响机组的安全运行，是机组的重点检验和监测部位。

目前，奥氏体不锈钢小径管焊接接头的无损检测主要采用射线检测法和常规超声检测法进行。射线检测存在辐射危害，安全风险大，检测成本高，对工期影响较大，并且在检测密集管排、壁厚大于10 mm的管道焊接接头时，其透照工艺通常无法满足标准要求，技术局限性尤为明显。奥氏体不锈钢焊缝具有晶粒粗大、不均匀，声学各向异性等特点。超声波在各向异性焊缝中传播时，会发生畸变、分离和传播路径的变化，进而产生较大的衰减和散射，直接影响超声检测的灵敏度和精度[3-4],并且小径管曲率较大，现场检测时杂波多、信噪比差，因此，奥氏体不锈钢小径管焊接接头的无损检测一直是业内公认的技术难题。

针对外径为32～100 mm，壁厚为4～20 mm的奥氏体不锈钢小径管焊接接头，制定了完善的相控阵超声检测技术方案和工艺流程。该检测工艺流程是从试块制作、检测设备选择、工艺参数优化、仪器校调、检测灵敏度设定、检测实施到数据评定的全流程。……