1.概述 
　　借國家大力開發(fā)西部、建設(shè)中哈及西氣東輸?shù)裙芫€的強勁東風(fēng)，我國大力發(fā)展了大口徑直縫焊管的生產(chǎn)侣滩，彌補了螺旋焊管的不足，使我國的焊管工業(yè)又躍上了一個新的臺階。大口徑直縫焊管高壓輸送是石油天然氣長輸臊癞、高壓辐逝、大流量管道的發(fā)展趨勢。

　　大直縫焊管的原料為熱軋鋼板绣嫉，板厚6~40mm黄惭，板寬655~4500mm，板長8~12.2m普计。鋼板中常見的缺陷有分層祟俯、夾渣、裂紋和白點等迂唤，其中分層和夾渣是鋼板中最為常見的缺陷五妹。超聲波法是檢測鋼板分層缺陷的一種行之有效的方法，在自動掃查時革惊，一般采用水膜脈沖反射式探傷辞皇。

2.掃查

2.1基本概念

　　在進行超聲波探傷時，探傷面上探頭與試件的相對運動稱為掃查骏卿。掃查一般考慮兩個原則符焊，一是保證鋼板的整個檢查區(qū)有足夠的聲束覆蓋以避免漏檢；二是掃查過程中聲束入射方向始終符合標準所規(guī)定的要求姻僧。

2.2掃查方法與探傷標準

　　直縫焊管的生產(chǎn)標準很高规丽，國際上公認的和應(yīng)用最廣泛的管線規(guī)范有：
A．API SPEC 5L（第43版）*；  B．ISO3183.1（2撇贺；3）[equ GB/T 9711.1（2赌莺；3）]*。

　　國內(nèi)外許多石油公司在具體的管線建設(shè)中都把這兩個標準作為基礎(chǔ)標準松嘶，同時還根據(jù)實際需要制定了許多的補充技術(shù)規(guī)范艘狭。這些標準和補充規(guī)范都要求鋼板必須先進行超聲波探傷后才能制成鋼管。

　　由于鋼管用途不同喘蟆，生產(chǎn)鋼管的標準各異缓升，鋼板超聲波探傷執(zhí)行的標準也就各異，常見的探傷標準有：
A．ASTM－A578／A 578M－92*蕴轨； B．GB／2970.91*港谊；
C．SY／T6234.5－1999* D．ZB J74  003－88*

　　不同的探傷標準決定了掃查方法亦不相同，一般可分為全面掃查橙弱、格子線掃查歧寺、邊緣掃查及列線掃查。

1)．全面掃查：在整個板面上進行全面積（100%）掃查傻椿。相鄰掃查線之間應(yīng)有100%的有效波束覆蓋阅秀。

2)．格子線掃查：在板邊緣的一定范圍姆歹，如50mm以內(nèi)，作全面積掃查京拣，其余部分劃成例如200×200mm的方格子線虽浆，探頭沿格子線掃查。

3)．邊緣掃查：在板材邊緣帜猩，例如50mm的區(qū)域內(nèi)全面積掃查休惰。

4)．列線掃查：在整個板材的探測面上，沿垂直板的壓延方向劃出例50或100mm間隔的直線朦阶，探頭沿此直線掃查杜凌，列線亦可平行壓延方向。  

3. 掃查方式與探頭數(shù)量

　　探頭相對鋼板的掃查方式有：縱向掃查杰翰、橫向掃查和擺動掃查（即橫向梳掃）名篷。

3. 1 縱向掃查：

　　探頭平行于鋼板壓延方向作相對運動的檢查方法為縱向掃查，如圖1焰诲。   

　　顯而易見途茫，縱向掃查的探傷軌跡為平行直線（見圖2），圖中平行線之間的間距T可隨鋼管的探傷標準而改變溪食，T=75慈省、100、150眠菇、200、225mm袱衷。 

1).探頭數(shù)量：探頭數(shù)量多少由鋼板寬度及探傷標準決定捎废。若鋼板作直線運動而探頭不動的在線超聲波探傷，按掃查要求擺放探頭致燥，如：板寬4500mm鋼板（φ1420鋼管）登疗，實施GB/T2970的1級探傷標準，作間距100mm掃查嫌蚤，則需要：

A．主探頭：（4500-2×50）/100=44只辐益。

B．兩縱邊探頭：2×3=6只（二邊各三只，因為一只探頭晶片尺寸為φ20mm脱吱，考慮到50mm之內(nèi)掃查100%覆蓋智政，至少需要3只探頭）。

C．兩橫邊（板頭板尾）探頭：1×3=3只苦频。在主探架前方平行增加一個橫邊副探架（橫邊探頭在其探架上可作返往直線運動）清截，如圖1。以上共計探頭數(shù)量為53只梧杠。

2).縱向掃查對探傷機的要求：

A．因為探頭數(shù)量多弧蜒，因而要求的探傷儀通道數(shù)多。

B．因為探頭數(shù)量多，因而探頭的夾持機械手及其升降機構(gòu)（利于上砰穗、下料時保護探頭）也多揽宵。

3. 2 橫向掃查

　　探頭垂直于鋼板的壓延方向作相對運動的檢查方法為橫向掃查，結(jié)構(gòu)形式如圖3渣么。 

　　橫向掃查與縱向掃查方式基本一樣脐拄，探傷軌跡也為平行直線（見圖4），只是橫向掃查的探頭數(shù)量由于一次掃查的范圍增大而比縱向掃查的探頭數(shù)量多训奢。若探頭數(shù)量不多帘惜，則可采用結(jié)構(gòu)圖3- B），鋼板作步進（間歇）直線運動饼暑，探頭垂直于鋼板壓延方向往返掃查稳析，但它的檢驗節(jié)拍慢。   

3.3擺動掃查（即橫向梳掃）

　　按一定間距固定的若干探頭沿垂直于鋼板壓延方向排布弓叛，并沿垂直于鋼板壓延方向作橫向擺動彰居，同時鋼板縱向作勻速直線連續(xù)運動并通過探頭的檢查方法稱為擺動掃查∽辏縱邊探傷由縱邊探頭沿鋼板壓延方向掃查陈惰。橫邊探傷由主探頭多次往返作垂直于鋼板壓延方向掃查。在橫邊探傷時毕籽，鋼板必須緩慢前進抬闯，保證探傷100%。結(jié)構(gòu)見圖5关筒。 
  
　　探頭橫向擺動裝置一般采用電機--曲柄滑塊機械傳動溶握。當電機帶動曲柄作整周連續(xù)轉(zhuǎn)動時，通過連桿可帶動滑塊作往復(fù)直線運動蒸播∷埽滑塊下垂直掛著一排可上下升降約200mm的主探頭。曲柄長度和探頭間距均可調(diào)袍榆。

　　曲柄滑塊機構(gòu)帶動探頭作往返運動栽铁，則探頭沿垂直于鋼板壓延方向作一正（余）弦曲線運動，而鋼板作勻速直線運動柜步，我們將這兩個速度合成判原，則可得出探頭在鋼板上的探傷軌跡線(見圖6)，在圖6中A為擺幅（擺幅A為曲柄長度的二倍）冲或，K為探頭間距噩檬，S為螺距（隨鋼板運動速度而變化），A喜即、K肾轨、S可隨板寬和探傷標準不同而調(diào)整初禁，K≤A。

1).探頭數(shù)量：如探頭以250 mm掃查間距擺放档徘，則主探頭需要18只棘魏，縱邊探頭需要6只，共計24只探頭宝各。由此可見烹豫，擺動掃查所需探頭數(shù)量及儀器通道數(shù)明顯比縱向、橫向掃查的減少很多婴削。

擺動掃查的特點：

　　相對于單純的全覆蓋縱（橫）向掃查及往復(fù)式縱（橫）向掃查廊镜，具有機械結(jié)構(gòu)簡單、強度高唉俗、體積小嗤朴、通道數(shù)少、運行平穩(wěn)可靠等特點虫溜。

A.鋼板兩橫邊：主探頭垂直于壓延方向100%掃查雹姊；
B.鋼板兩縱邊：邊探頭平行于壓延方向100%掃查；
C.鋼板內(nèi)部：主探頭垂直于壓延方向擺動100%掃查衡楞。

2).對探傷機的要求：

A. 因探頭數(shù)量少吱雏，探傷儀通道數(shù)也少。
B. 因探頭數(shù)量少瘾境，探傷機械部分很簡單歧杏。
C. 對主探頭有橫向擺動的要求。
 
D. 對邊探探頭的要求：只需兩組縱向邊探迷守。其邊探架與縱向（橫向）掃查方式的邊探架一樣得滤，也應(yīng)有板邊跟蹤和升降功能。

說明：
1.所有比較是對同一規(guī)格鋼板檢測的前提下百睹。
2.維護成本包括備品備件和生產(chǎn)成本。 
 
4.結(jié)束語
　　我廠直縫分廠的鋼板探傷采用的是擺動掃查厘举，該設(shè)備已使用二年多阳框，機械性能穩(wěn)定，故障少屋赌，能滿足不同的探傷標準技術(shù)要求旦氓。 
 

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