???? 針對工藝管道對接焊縫的特點，對接方法、焊接位置及易產(chǎn)生的缺陷進行了分析。由于工藝管道對接焊縫壁厚范圍大，多是直管與彎管、直管與彎頭、法蘭、閥門等管件對接，采用單面焊接雙面成型工藝，這種特殊結(jié)構(gòu)型式和焊接工藝，使超聲波檢測只能進行單面雙側(cè)掃查或單面單側(cè)掃查。為了提高缺陷的檢出率，對不同規(guī)格、不同結(jié)構(gòu)的焊縫在選擇掃查面、探頭數(shù)量、探并沒有型號和探頭尺寸時應(yīng)有針對性。根部缺陷的判定對儀器掃描線調(diào)節(jié)精度提出了較高的要求，對典型缺陷的回波牲進行了分析。通過以上分析和采取的措施，能有效提高工藝航空航天工業(yè)部對接焊縫超聲波檢測的質(zhì)量。
??? 石化裝置工藝管道對接焊縫超聲波具有一定的難度。早期的模擬超聲波探傷儀由于定位精度不高度，對于根部缺陷的識別和判定豐在較大難度，每次更換不同角度的探頭后時間基線都要重新調(diào)節(jié)，非常不便，這在為工藝管道對接焊縫領(lǐng)域推廣超聲波檢測技術(shù)靠成了很大的困難。近些年，超聲波檢測設(shè)備發(fā)生了巨大改變，且更新很快，數(shù)字式探傷儀代替了模擬儀。數(shù)字式探傷儀較原先使用的模擬式超聲波探傷儀具有顯著的優(yōu)點。首先，其定位精度訓(xùn)，定位精度達(dá)到0.1mm，為管道焊縫根部信號的判定提供了可靠依據(jù)；第二，可存儲多種探頭參數(shù)及其距離-波幅曲線，為現(xiàn)聲采用多種角度的探頭進行檢測提供了方便，提高了不同角度缺陷的檢測靈敏感度，也可方便地變探并沒有，為辯識真、假信號提供了方便；第三，可以存儲動態(tài)波形和缺陷包絡(luò)線，并可作為電子文件存檔備查。數(shù)字式超聲波探傷儀較好地解決了管道焊縫超聲波探傷的難題。
??? 筆者推薦管道焊探傷采用數(shù)字式超聲波探傷。通過專業(yè)培訓(xùn)和嚴(yán)格考核，可以篩選出合格的管道對接焊縫超聲波檢測人員，完全能保證管道焊縫的超聲波檢測質(zhì)量。
??? 通過對超聲波檢測方法、掃查面、探頭數(shù)量、探頭型號和探頭尺寸的控制、以及理論分析和實驗驗證，表膽超聲波檢測能有效保證管道焊縫的檢測質(zhì)量。
??? 超聲波檢測操作靈活方便，對厚壁管道檢測靈敏度和檢測效率均高于射線檢測，成本低于射線檢測，且對人體無害，是一種科學(xué)、環(huán)保的檢測方法。
1 管道對接焊縫與容器對接焊縫的不同點
??? 管道對接焊縫較容器對接焊縫從焊接工藝、結(jié)構(gòu)型式、主要缺陷產(chǎn)生的部位、缺陷信號判別、探頭掃查面、探頭折射角度的選擇以及耦合面曲率等都有較大區(qū)別。因此從事管道對接焊縫超聲波檢測的人員必須有一定的了解。
2 焊接工藝及缺陷分析
?? 管道對接焊縫的超聲波檢測有兩個重要環(huán)節(jié)，一是如何能保證不漏檢，二是如何能正確識別和判定缺陷。以下對管道的接頭形式、焊接方法、焊接位置及易產(chǎn)生的缺陷進行了分析，為設(shè)計檢測工藝、提高缺陷的檢出率和信號判定提供參考。
2.1? 結(jié)構(gòu)形式與掃查面
??? 石化裝置工藝管道對接焊縫一般可分為三種形式：直管與直管對接、直管與管件對接、管件與管件對接。
（1）直管與直管對接焊縫探頭可以在焊縫兩側(cè)進行掃查。
（2）直管與管件對接焊縫由管件表面為不規(guī)則曲面（如彎頭、法蘭、閥門或三通等），探頭不能良好耦合，因此，只能從直管一側(cè)進行掃查，為了提高缺陷檢出率，應(yīng)選擇兩種不同角度的探頭進行掃查。
（3）管件與管件對接焊縫由于焊縫兩側(cè)均為不規(guī)則曲面（如彎頭、法蘭、閥門或三通等），探頭不能良好耦合，因此，這類焊縫不能進行正常的超聲波檢測，如客戶有措施將焊縫余高磨平（與母材平齊），則可將探頭通過熔平的焊縫進行檢測。將焊縫打磨至與母材平齊是一件很困難的事，一般不這樣做。
2.2 焊接位置
??? 了解焊接位置有助于缺陷性質(zhì)的分析判斷。管道對接焊縫的焊接位置分為水平轉(zhuǎn)動、水平固定、重直固定和45度斜固定。
（1）水平轉(zhuǎn)動口焊接時，焊接位置總是處于時鐘11點或1點附近的位置，焊接操作最容易控制，最不易產(chǎn)生焊接缺陷。
（2）水平固定口焊接時，上半部分處于平焊位置，下半部分處于仰焊位置，兩側(cè)處于立焊位置。
（3）重直固定口焊接時，其位置為橫焊。
（4）45度傾斜固定口焊接時，各部分在水平固定的基礎(chǔ)上又增加了傾斜角度、加大了焊接難度。
2.3 各焊接位置易產(chǎn)生的缺陷類型
（1）焊接程序? 目前石化裝置管道對接焊縫均采用氬弧焊打底，焊工在打底結(jié)束前留一小段用作檢查孔，用手電筒觀察根部打底情況，若有不良現(xiàn)象則立即將不良部位用磨光機去除重焊，最終檢查良好后將根部最后一小段焊好。氬弧焊打底結(jié)束后，對于較厚的焊縫一般采用手工電弧焊或埋弧自動焊填充蓋面。
（2）平焊位置? 鐵水熔化后在重力的作用下會向下淌，因此平焊位置焊接時要控制電流不能過大，焊接電流和焊接速度要適當(dāng)，否則易形成焊瘤和燒穿，焊條接頭和焊瘤部位易產(chǎn)生氣孔。
（3）立焊位置? 在立焊位置因鐵水下淌導(dǎo)致焊縫波紋粗糙及內(nèi)外表面焊縫成型不良，也容易產(chǎn)生未焊透、未熔合、焊瘤及咬邊，因此要控制焊接電流不能過大，焊接速度不能過快。
（4）仰焊位置? 仰焊位置易產(chǎn)生內(nèi)凹、未焊透、未熔合及焊瘤，仰焊位置電流過大易產(chǎn)生內(nèi)凹、燒穿和焊瘤發(fā)，電流過小易產(chǎn)生未焊透和未熔合，因此仰焊部位的焊接難度最大。焊工常采用滅弧、待片刻熔池凝固、再繼續(xù)引弧熔化一點焊條立即斷弧....這樣循環(huán)持續(xù)，直至鐵水成型達(dá)到可控為止，在燒第二層焊縫時電流也不通過大，否則將第一層的鐵水熔化下墜形成內(nèi)凹,電流越大形成的內(nèi)凹越深。
（5）橫焊位置? 管子重直固定，焊工圍繞焊縫進行橫向焊接，橫焊位置焊接時，鐵水受重力作用，上部易出現(xiàn)咬邊，坡口易產(chǎn)生未熔合，焊接每層之間如果清理不好易產(chǎn)生夾渣，焊縫表面橫排紋控制不好會比較粗糙。
3 探頭的選擇
?? 探頭的選擇要考慮的因素有：
（1）檢測厚度? 檢測較薄焊縫應(yīng)選擇大K值、短前沿探沿探頭，一次波盡可能掃查更多的焊縫截面；對于大厚度焊縫應(yīng)選擇晶片尺寸較大、K值合適、具有足夠靈敏度的探頭。
??? 根據(jù)實際工作經(jīng)驗，筆者推薦壁厚大于等于7mm的焊縫且采用單斜探頭進行檢測，壁厚小于7mm的焊縫檢測時雜波干擾嚴(yán)重，目前多選用聚焦探頭或雙晶探頭。但聚焦探頭和雙晶探頭一般寬度較大，與小徑管耦合時需要修磨，由于聚焦探頭和雙晶探頭都是在焦點附近靈敏度最高，探測范圍受到一定影響，工藝管道壁厚小于7mm的管道管徑一般均較小，因此，對于壁厚小于7mm的管道不推薦采用超聲波檢測法進行檢測。
（2）檢測面曲率? 半徑R較小的管道，要選擇接觸面小的探頭，以保證良好的耦合；直徑較大的管道可以選擇尺寸較大的探頭，以提高檢測效率。探頭與工作接觸面尺寸W應(yīng)滿足下式。
R大于等于W*W/4（1）
??? 目前市場銷售的晶片尺寸為6mm*6mm的短前沿小晶片探頭，其探頭寬度一般為12mm。由式（1）計算可得管道直徑應(yīng)大于72mm，為提高耦合效果，筆者推薦采用探頭寬度為12mm的小晶片短前沿探頭進行檢測時，管道直徑下限為100mm。
（3）掃查面? 直管與直管對接，探頭在焊縫兩側(cè)掃查時，可以選擇1種K值的探頭；直管與管件對接，接頭只能在焊縫一側(cè)進行掃查時，應(yīng)選擇兩種折身角相差不少于10度的探頭進行掃查，其中較小K值的探頭，一次波掃查范圍不少于焊縫截面的四分之一。
（4）探頭頻率 管道探傷宜選擇較高頻率的探頭，以提高指向性和定位精度。推薦采用頻率為5MHZ的探頭，對于較厚管道可以選擇2.5MHZ的探頭。
?? 對于根部可疑信號，盡可能選擇小K值探頭復(fù)驗。經(jīng)驗表明，小K值探頭定位精度高，誤差小。