??? ERW 焊管是利用高頻電流的集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)，將管坯邊緣迅速加熱到焊接溫度后進(jìn)行擠壓、焊接而制成。相對(duì)于無(wú)縫鋼管，ERW 焊管具有尺寸精度高、價(jià)格低和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且其晶粒度和組織的致密程度要優(yōu)于無(wú)縫鋼管；與同規(guī)格的埋弧焊管相比，ERW 焊管生產(chǎn)速度快，不存在焊縫部位的防腐層局部減薄現(xiàn)象。其使用領(lǐng)域涉及到石油鉆采中所用的套管，海洋石油工業(yè)中的海底油氣輸送管，干線及城市管網(wǎng)用油氣輸送管和配氣管等。
????雖然國(guó)內(nèi)引進(jìn)ERW 焊管生產(chǎn)技術(shù)比較早，但在消化、吸收和創(chuàng)新等方面還存在嚴(yán)重不足。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的ERW 焊管質(zhì)量還有一定的差距，其在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸管線上的使用也受到了一定的限制。ERW 焊管的焊接質(zhì)量是影響其使用性能的主要因素，在ERW 焊管的試壓及使用過(guò)程中的開(kāi)裂和爆管等事件多是由于焊接缺陷造成的，因而提高ERW 焊管的檢驗(yàn)水平，提高焊管缺陷檢出率對(duì)于保證ERW 焊管質(zhì)量，確保ERW 焊管管線的安全運(yùn)行具有重要意義。
??? ERW 焊管中可能出現(xiàn)多種焊接缺陷，這些缺陷有的來(lái)自于母材，有的產(chǎn)生于焊接過(guò)程。不同缺陷對(duì)焊接質(zhì)量的影響不同。裂紋和未熔合等面積型缺陷在受力條件下容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，是造成焊縫低應(yīng)力脆性斷裂的主要原因；而氣孔和夾渣等體積型缺陷，雖然其開(kāi)裂敏感性要小于面積型缺陷，但是減小了焊縫的有效截面積，降低了焊縫強(qiáng)度，在外力作用下，這些缺陷處也往往會(huì)成為裂紋源，最終導(dǎo)致焊縫的開(kāi)裂。
1 ERW 焊管生產(chǎn)過(guò)程中的超聲波檢驗(yàn)
??? 超聲波檢測(cè)是目前ERW 焊管生產(chǎn)過(guò)程中的主要無(wú)損檢驗(yàn)手段，其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：1）鋼板超聲波在線檢測(cè)。2）ERW 焊接、內(nèi)外毛刺清除后的焊縫超聲波在線檢測(cè)。3）ERW 焊縫的離線檢測(cè)。4）ERW 焊管管端的超聲波檢測(cè)。
1.1 鋼板超聲波在線檢測(cè)
??? 鋼板超揚(yáng)波在線檢測(cè)一般是采用雙晶或多晶探頭，采用水膜或局部水浸法耦合，其主要目的是檢測(cè)鋼板內(nèi)平行于鋼板表面的分層類缺陷。在掃查方式上主要有兩種：一是沿軋制方向的平行線掃查；二是鋼板沿軋向直線運(yùn)動(dòng)、探頭垂直于鋼管運(yùn)動(dòng)方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成“z”字形掃查。由于鋼板邊緣在隨后的ERW 焊接中形成焊縫，因此在鋼板的超聲波檢測(cè)中，該處缺陷的檢測(cè)尤為重要，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中都要求對(duì)鋼板邊緣進(jìn)行100%掃查，在實(shí)際工作中一般采用在鋼板邊緣增加探頭數(shù)量的方法來(lái)保證。
1.2 焊縫超聲波在線檢測(cè)
???? ERW 焊縫超聲波在線檢測(cè)是在焊接、內(nèi)外毛刺清除后進(jìn)行的，其主要包括兩部分內(nèi)容：一是利用A掃描或B掃描的方式檢測(cè)內(nèi)外毛刺的刮除效果。相對(duì)于A掃描，B掃描可以實(shí)時(shí)顯示清除內(nèi)毛刺后的焊縫內(nèi)壁形貌，圖形顯示更直觀；二是縱波傾斜入射，利用其在焊管內(nèi)折射產(chǎn)生的橫波檢測(cè)焊接缺陷。由于此時(shí)焊縫溫度較高，因而在線檢測(cè)一般采用高溫探頭，利用局部水浸法來(lái)進(jìn)行。
1.3 焊縫超聲波離線檢測(cè)和管端檢測(cè)
???? ERW 焊縫的離線超聲波檢測(cè)一般是在水壓試驗(yàn)和倒棱后進(jìn)行，主要用于檢測(cè)焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)的縱向缺陷。為了提高檢測(cè)效率，一般采用自動(dòng)檢測(cè)。由于自動(dòng)檢測(cè)中管端盲區(qū)的影響。在其后一般還要增加焊縫的人工超聲波掃查。管端檢測(cè)的內(nèi)容主要包括管端焊縫、管端母材分層類缺陷及軸向和周向缺陷的檢測(cè)，分層缺陷的檢測(cè)一般采用分割式探頭，焊縫和母材中的軸向和周向缺陷多采用斜探頭掃查的方法。
2 ERW 焊縫超聲波檢測(cè)工藝參數(shù)的選擇
????ERW 焊縫的超聲波檢測(cè)主要包括自動(dòng)檢測(cè)和人工檢測(cè)兩種方法。目前ERW 焊縫的自動(dòng)檢測(cè)主要采用輪式探頭檢測(cè)和局部水浸檢測(cè)兩種形式。自動(dòng)檢測(cè)具有檢測(cè)效率高、速度快的優(yōu)點(diǎn)，但是不利于缺陷的精確定位及定性、定量分析；相比較而言，人工檢測(cè)的靈活性要更高一些，不僅可以對(duì)缺陷進(jìn)行精確定位，還可以通過(guò)回波特征及動(dòng)態(tài)波形進(jìn)行缺陷的定性及定量分析。對(duì)于自動(dòng)超聲波檢測(cè)出的缺陷，一般使用人工的方法進(jìn)一步確認(rèn)。ERW 焊縫的超聲波檢測(cè)需要考慮的工藝參數(shù)包括折射角、聲束寬度和檢測(cè)頻率等。
2.1 折射角的選擇
???? ERW 焊縫的超聲波檢測(cè)一般采用縱波斜入射，在工件和焊縫中通過(guò)波型轉(zhuǎn)換生成橫波來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，其兩個(gè)基本條件是，1）在母材和焊縫中激發(fā)出純橫波。2）橫波聲束掃查到鋼管內(nèi)壁，
2.2 檢測(cè)頻率的選擇
???? 超聲波檢測(cè)的頻率范圍較寬，一般為0.5-10MHz頻率的選擇主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：
（1）超聲波檢測(cè)的靈敏度約為波長(zhǎng)的二分之一，提頻率有利于發(fā)現(xiàn)更小的缺陷。此外，頻率越高，脈沖寬度越小，分辨力也越高。
（2）頻率高，波長(zhǎng)短、半擴(kuò)散角小、聲束指向性好、能量集中，有利于發(fā)現(xiàn)缺陷并對(duì)缺陷定位。但是對(duì)于相同的晶片尺寸，頻率越高，近場(chǎng)區(qū)越大，對(duì)檢測(cè)越不。
（3）頻率增加，超聲波的散射和吸收衰減急劇增加，對(duì)檢測(cè)不利。
在檢測(cè)中要綜合考慮各方面的因素，合理選擇檢測(cè)頻率。對(duì)于ERW 焊管，其母材一般為熱軋板卷，晶粒比較細(xì)小。經(jīng)感應(yīng)加熱、擠壓成型后的焊縫熔合區(qū)和熱影響區(qū)的寬度較窄，且其晶粒度基本與母材相當(dāng)。在實(shí)際工作中，為了獲得較高的分辨力，應(yīng)在保證檢測(cè)靈敏度的前提下盡可能選用較高的頻率，一般為2.5-5MHz之。
3 參考試塊
???? 參考試塊是ERW 焊縫超聲波檢測(cè)靈敏度的確定依據(jù)，API 5L和GB/T9711標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于鋼管焊縫的超聲波檢測(cè)，要求使用帶有N10刻槽或3.2mm豎通孔的對(duì)比試塊，以人工反射體回波的100%作為缺陷判定基準(zhǔn)。
4 結(jié)語(yǔ)
（1）在ERW 焊管的超聲波檢測(cè)中，為了保證在焊管中激發(fā)出純橫波，并且掃查到焊管內(nèi)壁，焊管橫波折射角范圍的下限是33.2度，其上限隨焊管的內(nèi)外徑比r/R的變化而變化，r/R數(shù)值越大，其范圍也就越大。
（2）焊管內(nèi)壁的聲束折射角為45度時(shí)，對(duì)于焊縫及熱影響區(qū)表面開(kāi)口缺陷具有較高的檢測(cè)靈敏度。但是為了兼顧焊縫內(nèi)部的徑向面積型缺陷的檢測(cè)，還應(yīng)采用大折射角的橫波聲束進(jìn)行掃查。
（3）要根據(jù)橫波折射角和鋼管直徑綜合考慮入射擊隊(duì)聲束寬度，既要保證聲束上邊緣不在焊管中激發(fā)出表面波，又要避免焊管中折射縱波的出現(xiàn)。