本發(fā)明涉及管道超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)，具體來說，是管道缺陷軸向?qū)挾鹊某晫?dǎo)波檢測標(biāo)定樣管及標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
：超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)是一種長距離管道無損檢測技術(shù)，它具有檢測速度快，檢測距離長，檢測精度高的優(yōu)點(diǎn)，能夠快速反映較長范圍內(nèi)管道周向壁厚的變化，因此在石油、化工等工藝管道中應(yīng)用日益廣泛。為準(zhǔn)確的評(píng)定被檢測對(duì)象的安全狀況，GB/T28704-2012《無損檢測磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測方法》中提出了一種基于距離-波幅曲線的缺陷危害性評(píng)定方法，這種方法采用該標(biāo)準(zhǔn)中提供的對(duì)比試件制作距離-波幅曲線，制作的距離-波幅曲線以對(duì)比試件上不同距離上截面損失率9％的環(huán)形錐孔反射波為取樣點(diǎn)。這種方法只考慮了缺陷截面積占比對(duì)反射波幅的影響，而反射波幅與缺陷的截面積占比的對(duì)應(yīng)關(guān)系僅適用于檢測波長遠(yuǎn)大于缺陷軸向?qū)挾鹊那闆r下，當(dāng)缺陷軸向?qū)挾扰c檢測波長量級(jí)相近時(shí)，反射波幅和軸向?qū)挾扰c檢測波長的比值呈一定的函數(shù)關(guān)系。由于超聲導(dǎo)波技術(shù)主要針對(duì)管壁腐蝕缺陷，這類缺陷一般具有一定的軸向尺寸，因此由距離-波幅確定的缺陷危害性評(píng)定可能造成缺陷的誤判或漏判，為準(zhǔn)確的評(píng)定管道缺陷的嚴(yán)重程度，應(yīng)充分考慮缺陷軸向?qū)挾鹊挠绊?。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是旨在提供了一種針對(duì)管壁腐蝕缺陷，準(zhǔn)確評(píng)定管道缺陷的嚴(yán)重程度的超聲導(dǎo)波檢測管道缺陷軸向?qū)挾鹊臉?biāo)定樣管。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：管道缺陷軸向?qū)挾鹊某晫?dǎo)波檢測標(biāo)定樣管，包括樣管，所述樣管包含軸向等距的八處環(huán)向槽，所述八處環(huán)向槽的軸向長度分別為1mm，3mm，6.25mm，12.5mm，25mm，50mm，100mm和200mm，所述第一處環(huán)向槽與樣管左端距離為0.2～0.6m，所述第八處環(huán)向槽與樣管右端距離為0.2～0.6m，所述各環(huán)向槽中心最小間距為0.2～0.6m。進(jìn)一步限定，所述第一處環(huán)向槽與樣管左端距離為0.5m，所述第八處環(huán)向槽與樣管右端距離為0.5m，所述各環(huán)向槽中心最小間距為0.5m。進(jìn)一步限定，所述八處環(huán)向槽的最小深度為管段壁厚的1％～4％且深度誤差應(yīng)小于5％。優(yōu)選的，所述八處環(huán)向槽的最小深度為管段壁厚的3％。采用上述技術(shù)方案的發(fā)明，設(shè)計(jì)軸向長度分別為1mm，3mm，6.25mm，12.5mm，25mm，50mm，100mm和200mm的八處環(huán)向槽，環(huán)向槽的寬度用波長的倍數(shù)表示，獲取相應(yīng)的回波信號(hào)，對(duì)三個(gè)頻率下回波信號(hào)的寬度-幅值進(jìn)行排序，根據(jù)寬度-波幅關(guān)系曲線確定缺陷的軸向?qū)挾葏^(qū)間。確定超聲導(dǎo)波檢測時(shí)缺陷寬度的范圍區(qū)間，然后采用合適的頻率進(jìn)行缺陷定量，提高檢測準(zhǔn)確性。能夠準(zhǔn)確反映缺陷軸向缺陷寬度的頻率，再以該頻率的波長對(duì)軸向?qū)挾冗M(jìn)行標(biāo)定，確定軸向?qū)挾群笤俨捎镁嚯x-波幅評(píng)定缺陷的截面積占比。本發(fā)明還提供了管道缺陷軸向?qū)挾鹊某晫?dǎo)波檢測標(biāo)定樣管標(biāo)定方法，包括以下步驟，步驟一，制作樣管，制作包含軸向等距的八處環(huán)向槽的樣管，所述八處環(huán)向槽的軸向長度分別為1mm，3mm，6.25mm，12.5mm，25mm，50mm，100mm和200mm，所述第一處環(huán)向槽與樣管左端距離為0.2～0.6m，所述第八處環(huán)向槽與樣管右端距離為0.2～0.6m，所述各環(huán)向槽中心最小間距為0.2～0.6m；步驟二，獲取回波信號(hào)，采用32KHz，64KHz，128KHz的探頭對(duì)被檢管道進(jìn)行檢測，獲取相應(yīng)的回波信號(hào)，對(duì)三個(gè)頻率下回波信號(hào)的寬度-幅值進(jìn)行排序，根據(jù)寬度-波幅關(guān)系曲線確定缺陷的軸向?qū)挾葏^(qū)間；步驟三，校準(zhǔn)及繪制曲線圖，校準(zhǔn)及繪制寬度-波幅關(guān)系曲線時(shí)，將32KHz，64KHz，128KHz的超聲導(dǎo)波傳感器安裝于標(biāo)定樣管的一端，獲取標(biāo)定樣管上各環(huán)向槽的回波幅值，以縱坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)以環(huán)向槽的寬度表示，根據(jù)λ＝c/f計(jì)算各頻率對(duì)應(yīng)的波長，并將環(huán)向槽的寬度用波長的倍數(shù)表示，寬度-波幅曲線符合0.25λ時(shí)取得最大值，0.5λ時(shí)取得最小值，0.75λ時(shí)取得次大值，λ以后波幅不發(fā)生明顯變化，但出現(xiàn)兩個(gè)軸向?qū)挾瓤蓞^(qū)分的回波，在同一坐標(biāo)系下繪制三種頻率的寬度-波幅關(guān)系曲線。由于缺陷寬度和檢測波長的比值影響反射波幅，而檢測波長與采用的傳感器頻率有關(guān)，因此可采用多種頻率的超聲導(dǎo)波傳感器進(jìn)行檢測，根據(jù)不同頻率下缺陷的反射波幅大小，確定能夠準(zhǔn)確反映缺陷軸向缺陷寬度的頻率，再以該頻率的波長對(duì)軸向?qū)挾冗M(jìn)行標(biāo)定，確定軸向?qū)挾群笤俨捎镁嚯x-波幅評(píng)定缺陷的截面積占比。優(yōu)選的，步驟二中，排序過程，獲取的回波信號(hào)會(huì)產(chǎn)生以下五種波幅，波幅一，128KHz＞64KHz＞32KHz獲取的回波信號(hào)；波幅二，64KHz＞128KHz＞32KHz獲取的回波信號(hào)；波幅三，64KHz＞32KHz＞128KHz獲取的回波信號(hào)；波幅四，32KHz＞128KHz＞64KHz獲取的回波信號(hào)；波幅五，32KHz＞64KHz＞128KHz獲取的回波信號(hào)。最優(yōu)選的，步驟二中，排序過程，環(huán)向槽的寬度分為以下三個(gè)階段，階段一，環(huán)向槽的寬度為1～25mm；階段二，環(huán)向槽的寬度為25～100mm；階段三，環(huán)向槽的寬度為100～200mm。區(qū)分三個(gè)階段，能快速定量檢測，根據(jù)范圍區(qū)間確定缺陷寬度。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，能夠驗(yàn)證超聲導(dǎo)波系統(tǒng)對(duì)管道缺陷軸向?qū)挾软憫?yīng)的準(zhǔn)確性，確定超聲導(dǎo)波檢測時(shí)缺陷寬度的范圍區(qū)間，然后采用合適的頻率進(jìn)行缺陷定量，提高檢測準(zhǔn)確性。附圖說明本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說明；圖1為本發(fā)明管道缺陷軸向?qū)挾鹊某晫?dǎo)波檢測標(biāo)定樣管示意圖；圖2為本發(fā)明寬度-波幅關(guān)系曲線圖；圖3為對(duì)圖2進(jìn)一步解釋說明圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)缺陷-波長關(guān)系曲線圖；圖5為本發(fā)明直接測量兩個(gè)波峰狀態(tài)圖；主要元件符號(hào)說明如下：1第一處環(huán)向槽，2第二處環(huán)向槽，3第三處環(huán)向槽，4第四處環(huán)向槽，5第五處環(huán)向槽，6第六處環(huán)向槽，7第七處環(huán)向槽，8第八處環(huán)向槽。具體實(shí)施方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說明。實(shí)施例一如圖1，圖2所示，管道缺陷軸向?qū)挾鹊某晫?dǎo)波檢測標(biāo)定樣管，包括樣管，樣管包含軸向等距的八處環(huán)向槽，八處環(huán)向槽的軸向長度分別為1mm，3mm，6.25mm，12.5mm，25mm，50mm，100mm和200mm，第一處環(huán)向槽與樣管左端距離為0.3m，第八處環(huán)向槽與樣管右端距離為0.3m，各環(huán)向槽中心最小間距為0.3m。八處環(huán)向槽的最小深度為管段壁厚的3％且深度誤差應(yīng)小于5％。實(shí)施例二如圖1，圖2所示，管道缺陷軸向?qū)挾鹊某晫?dǎo)波檢測標(biāo)定樣管，包括樣管，樣管包含軸向等距的八處環(huán)向槽，八處環(huán)向槽的軸向長度分別為1mm，3mm，6.25mm，12.5mm，25mm，50mm，100mm和200mm，第一處環(huán)向槽與樣管左端距離為0.5m，第八處環(huán)向槽與樣管右端距離為0.5m，各環(huán)向槽中心最小間距為0.5m。八處環(huán)向槽的最小深度為管段壁厚的3％且深度誤差應(yīng)小于5％。各環(huán)向槽中心最小間距(m)0.3m0.5m三個(gè)頻率下回波信號(hào)的幅值局部偏離正常對(duì)應(yīng)三個(gè)頻率下環(huán)向槽的寬度局部偏離正常對(duì)應(yīng)如圖3所示，下面對(duì)圖2的具體使用做進(jìn)一步解釋說明，本技術(shù)方案利用幅值與缺陷寬度的關(guān)系特點(diǎn)，用3個(gè)頻率得到3個(gè)曲線，3個(gè)頻率分別是128KHz，64KHz，32KHz，在紅線1左邊，a>b>c，紅線1-2之間，b>a>c，紅線2-3之間，b>c>a，紅線3-4之間，c>a>b，每個(gè)區(qū)間的幅值順序是不一樣的，在這些區(qū)間內(nèi)，排序是不一樣的，所以能夠根據(jù)幅值的排序大致區(qū)分出缺陷的寬度范圍，即這個(gè)缺陷在哪個(gè)區(qū)間之內(nèi)，紅線4以后缺陷的寬度已經(jīng)大于25mm很多了,即用128KHz(波長25mm)檢測時(shí)會(huì)出現(xiàn)2個(gè)連續(xù)的波峰，用這兩個(gè)波峰的距離就可以直接測量寬度了。管道缺陷軸向?qū)挾鹊某晫?dǎo)波檢測標(biāo)定樣管標(biāo)定方法，包括以下步驟，步驟一，制作樣管，制作包含軸向等距的八處環(huán)向槽的樣管，所述八處環(huán)向槽的軸向長度分別為1mm，3mm，6.25mm，12.5mm，25mm，50mm，100mm和200mm，所述第一處環(huán)向槽與樣管左端距離為0.2～0.6m，所述第八處環(huán)向槽與樣管右端距離為0.2～0.6m，所述各環(huán)向槽中心最小間距為0.2～0.6m；步驟二，獲取回波信號(hào)，采用32KHz，64KHz，128KHz的探頭對(duì)被檢管道進(jìn)行檢測，獲取相應(yīng)的回波信號(hào)，對(duì)三個(gè)頻率下回波信號(hào)的寬度-幅值進(jìn)行排序，根據(jù)寬度-波幅關(guān)系曲線確定缺陷的軸向?qū)挾葏^(qū)間；步驟三，校準(zhǔn)及繪制曲線圖，校準(zhǔn)及繪制寬度-波幅關(guān)系曲線時(shí)，將32KHz，64KHz，128KHz的超聲導(dǎo)波傳感器安裝于標(biāo)定樣管的一端，獲取標(biāo)定樣管上各環(huán)向槽的回波幅值，以縱坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)以環(huán)向槽的寬度表示，根據(jù)λ＝c/f計(jì)算各頻率對(duì)應(yīng)的波長，并將環(huán)向槽的寬度用波長的倍數(shù)表示，寬度-波幅曲線符合0.25λ時(shí)取得最大值，0.5λ時(shí)取得最小值，0.75λ時(shí)取得次大值，λ以后波幅不發(fā)生明顯變化，但出現(xiàn)兩個(gè)軸向?qū)挾瓤蓞^(qū)分的回波，在同一坐標(biāo)系下繪制三種頻率的寬度-波幅關(guān)系曲線。如圖4所示，本專利方法基于國外研究的理論，即在缺陷深度一定的情況下，波的幅值(即高度)與缺陷的寬度有一定關(guān)系，即當(dāng)缺陷寬度為檢測波長的1/4倍時(shí)，達(dá)到最高，1/2倍時(shí)最低，3/4倍時(shí)次高，1倍或一倍以上幅值基本不發(fā)生變化。即在缺陷深度一定的情況下，波的幅值(即高度)與缺陷的寬度有一定關(guān)系，即當(dāng)缺陷寬度為檢測波長的1/4倍時(shí)，達(dá)到最高，1/2倍時(shí)最低，3/4倍時(shí)次高，1倍或一倍以上幅值基本不發(fā)生變化。需要說明的是，這是國外的研究成果，只是為本專利提供了一個(gè)依據(jù)，不涉及方法。波長與頻率存在(波長＝波速/頻率)的關(guān)系，頻率為設(shè)備硬件指標(biāo)(可以理解為市場上就這幾種頻率的傳感器可以買到)，該例中常采用32KHz,64KHz,128KHz的傳感器，發(fā)出的超聲導(dǎo)波在鋼管中的波速基本是恒定的，約3200m/s，根據(jù)波長、頻率、波速的關(guān)系，可知道，32KHz，64KHz，128KHz的波長分別為100mm，50mm，25mm，對(duì)應(yīng)的1/4波長為25mm，12.5mm，6.25mm，1/2波長為50mm，25mm，12.5mm，所以本例中的樣管缺陷的寬度都是依據(jù)波長確定的，如果不采用這種尺寸，得到的曲線的最大值與最小值肯定偏低，而本方法主要是用不同頻率的幅值去判斷缺陷寬度的，所以如果幅值不準(zhǔn)確，那么缺陷寬度的判定也是不準(zhǔn)確的，1mm和3mm的缺陷是為了說明當(dāng)缺陷寬度小于1/4波長時(shí)，頻率越高，波幅越高。進(jìn)一步說明，采集三種頻率的回波信號(hào)，若高頻回波處出現(xiàn)兩個(gè)軸向?qū)挾瓤蓞^(qū)分的回波，利用兩回波的間距確定軸向?qū)挾龋粑闯霈F(xiàn)兩個(gè)軸向?qū)挾瓤蓞^(qū)分的回波，對(duì)三種頻率下波幅進(jìn)行排序后采用寬度-波幅關(guān)系曲線確定缺陷軸向?qū)挾确秶?。比如圖5所示，左邊的波(MsS1)是傳感器的位置，右邊的是缺陷反射波，這個(gè)缺陷就大于檢測波長了，所以出現(xiàn)了兩個(gè)波峰，雖然間隔挺近，但從軟件里可以直接測量兩個(gè)波峰的距離來確定缺陷寬度。步驟二中，排序過程，獲取的回波信號(hào)會(huì)產(chǎn)生以下五種波幅，波幅一，128KHz＞64KHz＞32KHz獲取的回波信號(hào)；波幅二，64KHz＞128KHz＞32KHz獲取的回波信號(hào)；波幅三，64KHz＞32KHz＞128KHz獲取的回波信號(hào)；波幅四，32KHz＞128KHz＞64KHz獲取的回波信號(hào)；波幅五，32KHz＞64KHz＞128KHz獲取的回波信號(hào)。步驟二中，排序過程，環(huán)向槽的寬度分為以下三個(gè)階段，階段一，環(huán)向槽的寬度為1～25mm；階段二，環(huán)向槽的寬度為25～100mm；階段三，環(huán)向槽的寬度為100～200mm。以上對(duì)本發(fā)明提供的管道缺陷軸向?qū)挾鹊某晫?dǎo)波檢測標(biāo)定樣管及標(biāo)定方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。具體實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3