鋼管內(nèi)部缺陷都有哪些,超聲波探傷都能檢測(cè)出來(lái)嗎?
在鋼管的生產(chǎn)生產(chǎn)過(guò)程中由于原材料和工藝波動(dòng)情況,偶爾會(huì)出現(xiàn)帶有缺陷的鋼管,常見(jiàn)鋼管缺陷主要有這三類(lèi)。
(一)原材料冶煉缺陷
夾雜物與氣孔:在鋼水冶煉這一復(fù)雜過(guò)程中,難以避免地會(huì)殘留一些非金屬夾雜物,常見(jiàn)的如硫化物、氧化物,同時(shí)也可能混入氣體。這些物質(zhì)在鋼管內(nèi)部形成點(diǎn)狀、線狀或是團(tuán)狀的缺陷。
縮孔與疏松:當(dāng)鋼坯凝固時(shí),由于體積收縮以及補(bǔ)縮不足等原因,其中心區(qū)域就容易出現(xiàn)不規(guī)則的縮孔或是疏松結(jié)構(gòu)。縮孔呈現(xiàn)出空洞狀,而疏松則表現(xiàn)為組織不夠致密,就像一塊不夠緊實(shí)的海綿。
(二)加工制造缺陷
焊接缺陷:在焊接過(guò)程中,一系列的問(wèn)題都可能導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生。比如,母材與焊縫金屬未能完全結(jié)合,就會(huì)出現(xiàn)未熔合的情況;焊縫根部未熔合,則表現(xiàn)為未焊透。這兩種缺陷都會(huì)在焊縫處形成應(yīng)力集中點(diǎn),大大降低了焊縫的強(qiáng)度。焊接夾渣主要是焊劑殘留所致,而內(nèi)部裂紋則通常是由焊接應(yīng)力或是熱影響區(qū)脆化引發(fā)的。
分層與內(nèi)折:在軋制過(guò)程中,由于管坯中心疏松、偏析或者縮孔殘余等因素,鋼管內(nèi)部可能會(huì)出現(xiàn)層狀剝離,也就是我們所說(shuō)的分層。或者在內(nèi)表面出現(xiàn)螺旋狀鋸齒狀的缺陷,即內(nèi)折。分層會(huì)嚴(yán)重破壞材料的整體性,使得鋼管各層之間的協(xié)同工作能力下降;內(nèi)折則常常伴隨著壁厚減薄,這對(duì)于需要承受一定壓力的管道來(lái)說(shuō),無(wú)疑是致命的弱點(diǎn),極大地影響了管道服役的安全性。
(三)結(jié)構(gòu)性缺陷
裂紋:由于軋制溫度不均勻、冷卻速度過(guò)快或者應(yīng)力集中等原因,鋼管內(nèi)部可能會(huì)形成不同走向的裂紋。縱向裂紋沿著鋼管軸線方向延伸,多是由軋制缺陷引發(fā)的;橫向裂紋垂直于軸線,常常與焊接熱應(yīng)力相關(guān);網(wǎng)狀裂紋則像是一張細(xì)密的網(wǎng),常見(jiàn)于熱處理過(guò)程中的晶間脆化。這些裂紋的存在嚴(yán)重削弱了鋼管的強(qiáng)度,需要高精度的檢測(cè)技術(shù)才能將它們精準(zhǔn)識(shí)別出來(lái)。
超聲波探傷對(duì)鋼管內(nèi)部缺陷的檢測(cè)能力
體積型缺陷:在鋼管內(nèi)部,體積型缺陷如氣孔、夾雜物、縮孔等是較為常見(jiàn)的。當(dāng)超聲波遇到這些缺陷時(shí),由于缺陷與周?chē)2牧现g存在明顯的聲阻抗差異,會(huì)產(chǎn)生顯著的回波信號(hào),所以很好檢測(cè)。
平面型缺陷:平面型缺陷如縱向/橫向裂紋、未熔合等,在鋼管內(nèi)部也是不容忽視的安全隱患。當(dāng)超聲波傳播方向與這些平面型缺陷垂直時(shí),由于缺陷的反射面積較大,會(huì)產(chǎn)生較高幅值的回波信號(hào),通常回波幅值≥80%滿(mǎn)屏,超聲波也算很好檢測(cè)。