厚壁鋼管相控陣超聲檢測。

　　從事厚壁鋼管行業的人都知道，由于材料、生產工藝、加工工藝、生產設備等諸多因素的影響，厚壁鋼管產品在某些工藝中不可避免地會出現裂紋、分層、夾渣、氣孔等缺陷。當然，這些缺陷是允許在有限的范圍內存在的。然而，由于這些缺陷的存在，無損檢測已成為厚壁鋼管質量監測的有效手段之一。

　　說到無損檢測，有很多方法，比如超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測、漏磁檢測、渦流檢測等。，這些都是檢測厚壁鋼管缺陷的可選方法。當然，我們也要注意在厚壁鋼管的不同操作階段選擇這些方法。

　　超聲波檢測一般用于完成所有主要生產工藝（如軋制、熱處理、冷處理、熱處理、定徑、矯直等）后的無損檢測方法。傳統的超聲波檢測方法主要采用脈沖反射多通道或單通道超聲波探傷儀。

　　我國對厚壁鋼管的這些傳統超聲檢測方法制定了相關國家標準。按照GB/T31925-2015、GB/T5777-2019GB/T5777-2019“無縫焊接（埋弧焊除外）鋼管縱向/或橫向全周自動超聲檢測”、GB/T20490-2006“承壓無縫焊接（埋弧焊除外）鋼管的層壓性”

　　相控陣超聲檢測是近年來新興的無損檢測技術。該技術將傳統超聲技術與計算機技術相結合。它的核心技術是用微機控制相控陣超聲探頭上的多個獨立壓電晶片，在一定的延時內激發并接收超聲波，從而改變了聚焦特性、聲束偏轉和束位移的相控性。

　　因為相控陣超聲檢測實現了柔性超聲波束控檢測，具有較高的靈敏度和分辨率，較大的角度范圍被探測，實現了連續電子掃描成像，極大地提高了超聲波無損檢測的能力和可達性，實現了無損檢測技術的進步。

　　相控陣超聲與常規超聲相比具有以下特點：

　　1.掃描覆蓋面大，檢測速度快，效率高；

　　2.檢測結果直觀，可實時顯示，可保存；

　　3.聚焦區聲場強度遠大于常規超聲；

　　4.缺陷定位，定量誤差小，檢測靈敏度高。

　　GB/T32563-2016《無損法》是我國相關控制陣超聲檢測的標準。而GB/T32563-2016主要用于檢測細晶鋼焊接接頭。對于厚壁鋼管，沒有出臺有針對性的相控陣超聲檢測標準。

　　如果一定要參考，GB/T5777-2019給出的方法也可以參考。而GB/T5777主要用于厚壁鋼管縱向或橫向檢測。相控陣超聲檢測不僅能有效檢測這兩種缺陷，還能有效檢測鋼管金屬連續性的缺陷。

　　在缺少國家標準的情況下，如何科學地進行相控陣超聲檢測？為使您更好地了解目前的相控陣超聲檢測技術，本文將介紹幾種方法的基本要求、儀器設備要求和檢測方法。

　　一、基本要求。

　　關于相控陣超聲檢測的基本要求，首先要知道，如果選擇這種檢測方法，必須在鋼管生產過程熱處理后進行。檢測時應選擇耦合效果好、不損壞鋼管表面的耦合介質。被檢測鋼管內外表面應光滑干凈，端部無毛刺，平直度好，確保檢測結果的可靠性。檢測人員應根據國內外公認的無損檢測人員資格鑒定規則或標準接受適當的培訓和資格鑒定，以滿足檢測、分析和報告的使用標準。相控陣超聲波檢測員應具備實際檢測經驗，掌握相關金屬材料基礎知識。相控陣超聲檢測人員的資質和能力應得到需求方的認可。

　　二、儀器設備要求。

　　儀器設備的要求可分為儀器、探頭、檢測系統三部分。

　　1.檢查儀器應符合下列要求：

　　檢測厚壁鋼管相控陣超聲儀器的通道數量應大于16/64。

　　b）延遲精度應小于等于10ns；

　　c）延遲范圍應大于等于1μs；

　　d）增益范圍應大于等于60dB；

　　e）增益步進應小于等于1db；

　　f）垂直線性誤差應小于3%；

　　g）增益誤差應小于1db/60dB。

　　2.探頭要求：

　　晶片寬度應小于等于鋼中的橫波波長；

　　晶片數量應大于64。

　　3.檢測系統要求：

　　a）完整通道靈敏度波動應小于6dB；

　　b）補償后通道靈敏度波動應小于等于2db；

　　c）每個孔徑內損壞的通道不得超過25%；

　　d）掃描聲束靈敏度波動應小于6db；

　　e）掃描聲束靈敏度波動應小于或等于2db后補償；F）檢測系統應能同步記錄檢測數據和（二維或沿預定螺線一維）探頭掃描位置編碼信號；位置編碼信號的分辨率應小于掃描方向中聲束的寬度。

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