无缝钢管质量检测中超声波检测技术的应用研

无缝钢管质量检测中超声波检测技术的应用研

宋林1,周改平2

1. 身份证号码：239005199209135445 山东聊城 252000

2. 2.身份证号码：372501197407041527 山东聊城252000

摘要：进入二十一世纪，我国的社会经济水平不断提升，现阶段，经济发展水平的提高带动了科学技术的发展，因此无缝钢管行业的发展速度正在逐渐加快。随着科学技术水平的提高，超声波检测技术开始被引入到无缝钢管的质量检测工作中。本文主要描述了超声波无损检测的运用特点以及优缺点，同时对无缝钢管质量检测中运用的超声波检测技术，如超声波探伤技术、超声波测厚技术、超声波测径技术等的功能以及应用场景进行了简要分析。超声波检测技术为无缝钢管行业发展提供了质量保障，在无缝钢管质量检测中可保证测量结果的精确性与可靠性。

关键词：无缝钢管；质量检测；超声波技术

引言

超声波检测技术的应用可以为无缝钢管的质量检测工作提供技术支持，传统的检测方法已经不能满足现代无缝钢管质量检测工作的需要。因此，在无缝钢管的质量检测工作中，工作人员需要加强对超声波检测技术的重视，提高无缝钢管的质量，推动无缝钢管行业的发展进程。随着社会需求的上升，无缝钢管在行业中得到了广泛应用，而无缝钢管的质量是无缝钢管行业发展的关键影响因素。

1超声波传播形式

钢管混凝土的缺陷主要表现为混凝土脱落，主要原因是混凝土没有密实填充结构空腔。在钢管混凝土中，超声波一般有4种传播方式，如图1所示。

图1 超声波在钢管混凝土中的4种传播方式

如图1（a）所示，超声波在两点之间以直线段传播，钢管与混凝土连接密实、没有剥落，超声波从发射处传达至接收处的衰减极小；如图1（b）所示，钢管与混凝土存在局部脱落，超声波先沿钢管表面传播，再通过缺陷边缘，以直线段形式传至接收端；如图1（c）所示，钢管混凝土内部有疏松缺陷，超声波发生绕射；如图1（d）所示，钢管混凝土内部有传播路径上的空洞缺陷，超声波绕过了该空洞，传播时间延长。

2超声波无损检测运用特点

无损检测具体是指利用电、光、声等方面的特性，在不给被检测对象的使用性能带来影响的基础上，对被检测对象进行检查，如检查其使用性能是否完好，是否存在提升空间。若在无损检测过程中发现被检测对象的使用问题，相关工作人员可以在检测工作完成之后对被检测对象的性能进行升级或改造，确定被检测对象的使用性能达到标准。随着各行业的迅速发展，无损检测开始广泛应用到各行业之中。无损检测是一种新兴的技术手段，可以检测到被检测对象的使用性能、使用寿命等，还可以清晰反映被检测对象出现问题的原因。其主要特征表现在：①工作人员在采用无损检测技术时，不会对被检测对象产生不利影响甚至危害，而且产品的检测率高达100%；②无损检测技术手段具有多样化。工作人员可以根据被检测对象的不同，选择不同的无损检测技术手段。其技术手段的选择以使用条件、制作方法为依据，可以在进行检测之前提前预计被检测对象可能出现的问题，并根据问题采取合适的无损检测技术手段；③对于任何的无损检测技术来说都存在利弊，工作人员需要综合应用多种无损检测技术手段，提高检测效率，为被检测对象的质量提供保障。

3无缝钢管质量检测中运用的超声波检测技术

3.1混凝土中钢筋的检测方法

混凝土中钢筋的检测，主要包括对保护层厚度和钢筋直径的检测。混凝土钢筋保护层是从混凝土表面到钢筋最外缘之间的距离，其作用是保护钢筋不受外界不良因素的侵蚀，同时可以增加钢筋与混凝土的粘结度、改善应力传递。钢筋混凝土保护层厚度对混凝土结构的耐久性有重要影响，钢筋的直径则决定着混凝土结构的承载力和抗震性。保护层厚度不能太薄或太厚，必须符合施工规范中的规定要求。保护层低于规定标准会使钢筋极易受到外界侵蚀，大大降低混凝土寿命，而保护层高于规定标准则易导致结构柱的偏心度增加，降低结构柱强度。钢筋保护层厚度常用电磁感应、雷达波和半电池电位法进行检测。混凝土中钢筋直径对建筑工程的承载强度和抗震性能有巨大影响，若钢筋使用不满足设计标准，对于建筑工程安全是致命的缺陷，因此内部钢筋直径的检测对于混凝土质量极其重要。对混凝土中钢筋直径的检测常用钢筋探测仪进行，并结合钻孔、剔凿等手段。

3.2预埋声测管检测法

可采取预埋声测管法检测钢管内部混凝土孔洞缺陷，主要包括预埋管中对测法、预埋管中斜测法。检测用到的仪器主要有：非金属超声检测仪1台、径向换能器1对。

3.2.1预埋管中对测法

预埋管中对测法，是将收发换能器提前预埋于声测管中，并保持在钢管的同一截面高度处。具体检测过程为：（1）将1对收发换能器埋设于声测管上并以水耦合，启动仪器后先调整初始参数设置，使检测仪器保持无扰动状态。（2）调整收发换能器使其位于同一高度，采取声速、频率、波幅等数据。（3）将收发换能器由底至顶缓慢同时上升，实施多次截面检测，收发换能器始终保持同一高度。检测间距应科学，避免出现不正常状况。

3.2.2预埋管中斜测法

预埋管中斜测法，是将收发换能器提前埋设于钢管中的声测管上，两个换能器处于不同的高度，保持一定的高差后实施检测。具体检测过程与对测法一致。

3.3接触式

接触式探伤设备是指探头直接与被检测钢管接触，并且让探头直接与极薄水面进行结合，接触式探伤设备在直径大的无缝钢管中发挥积极作用。在多种超声波探伤设备中，不同的探伤设备适用条件不同。例如，接触式探伤设备具有比较小的探伤盲区，除接触式之外的探伤设备的探伤盲区均不大于200mm。而在无缝钢管的质量检测工作中，不允许存在检测盲区。检测盲区的出现，会导致质量检测工作无法达到检测标准。因此，为提高无缝钢管的质量，工作人员需要在运用超声波检测技术的过程中综合运用多种检测方法，并且在其中选择最合适的检测方法进行无缝钢管的质量检测工作，为无缝钢管的质量提供保障。超声波检测技术的准确性比较高，无法用其他检测技术替代，故在无缝钢管的质量检测工作中采用超声波检测技术的主要原因在于可靠性高。在检测过程中，通过利用超声波探伤设备，根据横波反射法检测处于移动状态下的无缝钢管与超声波探头，即用干扰源干扰超声波，让它在传播过程中收集相关数据。当超声波出现反复反射或者折射情况时，就表明无缝钢管存在缺陷。工作人员在无缝钢管出现缺陷时，需要采用脉冲反射法进行检测。如果脉冲在无缝钢管的不同位置出现了反射情况，那么工作人员就可以获得各种数据，例如缺陷位置。在无缝钢管的质量检测过程中，脉冲反射法是一种常见的方法。

结语

开展无缝钢管的质量检测工作有利于无缝钢管行业的发展，而超声波检测技术的应用为无缝钢管的质量检测工作提供了技术支持，所以只有不断提升超声波探测技术，才能提高质量检测的工作效率。科学技术的进步让超声波检测技术在众多行业中得到广泛应用，由此可以看出，超声波检测技术在许多行业的发展过程中也占据了重要地位。

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