高钢级管道环焊缝裂纹失效分析

含裂纹缺陷的环焊缝失效分析,是解决X70及以上高钢级管道环焊缝质量风险的必要环节。文中对现阶段含裂纹缺陷的环焊缝排查和失效分析进行了梳理和成果总结分析,及时发现问题和规律,为后续安全管控和裂纹机理研究提供参考。已有失效分析规律总结如下：X70及X80管道环焊缝裂纹以根焊开裂形式为主;变壁厚、管道顶部和底部等位置容易发生环焊缝裂纹缺陷,焊接施工和缺陷无损检测及评判时应重点关注,尽量避免漏评误判;焊瘤、错边、余高等外观检测指标超标,导致环焊缝成形较差,影响裂纹缺陷的检出并加重根焊位置的应力集中。基于上述规律,建议对新建管道需加强针对管道环焊缝外观检测、根焊裂纹检测工艺。而对于在役管道,重点防范弯曲等附加载荷影响,依托环焊缝裂纹失效分析,进一步研究环焊缝裂纹形成的微观机理和控制参数。     

全聚焦法曲面检测弯管焊缝

针对弯管焊缝沿圆周方向弯头表面几何形状变化特点,提出环焊缝用超声相控阵全聚焦法(TFM)进行成像检测,可获得高分辨力图像,且灵活性好。为验证所提出的方法,对声波在弯管壁内的传播,通过仿真平台,作了数值模拟。仿真结果表明,该法能准确测出反射源位置。实验证明此新法能取代RT,检测不同尺寸的弯管环焊缝,有效完成缺陷探、判、测、评。     

AISI304不锈钢管环焊缝和纵焊缝的焊接残余应力数值模拟

运用SYSWELD软件对AISI304不锈钢管的环焊缝和纵焊缝的残余应力进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,验证了模拟结果的准确性;分析了焊接速度及预热温度对环焊缝和纵焊缝残余应力的影响。结果表明:无论是环焊缝还是纵焊缝,在管道外表面的焊缝及近焊缝区域,环向残余应力为拉应力,轴向残余应力为压应力;随着距焊缝中心距离的增大,环向残余应力转变为压应力,轴向残余应力转变为拉应力。环向、轴向残余应力随焊接速度和功率的增大而增大,随预热温度的增大而降低。     

超声相控阵检测焊缝三维可视化

介绍超声相控阵扇形（S型）扫查法对焊缝实施全体积检测的优势：信号（色码幅度）实时显示,自动存储,特别是检测数据可三维（3D）显示,又可多视角观测,缺陷四定（定位、定性、定量、定级）更方便,符合国际权威法规ASME最新版（2011a）的有关要求。期盼UT人员能在日常焊缝检测中熟练运用相控阵三维可视化技术。     

弯管焊缝曲表面超声相控阵成像检测

介绍弯管焊缝用超声相控阵检测(PAUT)安全取代射线照相检测(RT)的方法要领和细节。针对弯管焊缝沿圆周方向弯头表面几何形状变化特点,提出环焊缝用超声相控阵全聚焦法(TFM)进行成像检测,可获得高分辨力图像,且灵活性好。为验证所提出的方法,对声波在弯管壁内的传播,通过仿真平台,作了数值模拟。仿真结果表明,该法能准确测出反射源位置。最终实验证明:以此法取代RT,适用于不同尺寸的弯管环焊缝缺陷的探、判、测、评,满足相关规范标准要求。     

充油管道环焊缝X射线检测

石油工业中输油管道间的对接环焊缝是容易出现缺陷的位置之一。通常管道环焊缝的无损检测方法是将管道内的原油排尽,然后进行X射线透照,但这样会造成与管道相连接的设备停机,检测时间长,给生产带来损失。以下研究充原油管道的X射线检测,计算了充油管道的X射线当量透照厚度,测定     

管道环焊缝射线检测数字成像的畸变规律

根据射线数字成像技术成像屏对管道焊缝检测成像的几何原理,推导出基于管道环焊缝检测的畸变公式。通过实际成像的检测与畸变修正效果进行验证,得出管道的畸变规律,可实现实际管道缺陷的准确定位、定量。     

管道对接焊缝缺陷的测量与定位

1 问题的提出采用6dB法和20dB法对被检物内的缺陷进行测量和定位,如测量方法和步骤不当,可能会对结果造成误差或遗漏,这里以管道对接焊缝为例,说明正确的测量方法和应注意的问题。焊缝探伤中,反射波不等于就是缺陷波,如焊缝加强面的反射,管道内台阶的反射或变形的反射等。如定为缺陷反射波后,则首先要判断它的位置,如缺陷定位不当,则对下一步工作影响甚大。缺陷的定位是相对于某些基准面的距离,如说缺陷有多深,这深度是指缺陷相对焊缝表面的距离;如说缺陷的水平距离有多大,这距离是缺陷相对探头或焊缝中心线的量程。为了更明确,有时还应设定更多的基准面,如焊瘤反射时,基准面的位置应在母材底部的外     

各向异性焊缝相控阵超声检测楔块角度的优化设计

超声波在各向异性介质中传播时,超声衰减值和声速大小会随声波入射角度的变化而改变,因此针对各向异性焊缝相控阵超声检测的特点,提出了一种通过优化探头楔块角度来获得最佳入射角度的工艺方案。首先,利用电子背散射衍射法评价焊缝的显微结构,基于Silk模型建立了焊缝各向异性模型;其次,运用CIVA仿真软件计算不同楔块角度、不同检测距离对应的反射幅值;最后,对数据进行综合分析,确定最优化的楔块角度以获得最佳的反射信号幅值。运用优化设计方案对奥氏体不锈钢小径管对接焊缝试样进行数值仿真和检测试验,结果表明,通过使用角度优化后的探头楔块的相控阵检测仪,可以很好地实现奥氏体不锈钢的焊缝检测,使缺陷定位更加准确,为奥氏体不锈钢焊缝检测工艺优化提供了可行的技术方案。     

耐腐蚀合金复合材料海底管道环焊缝各区域全自动超声波检测

CRA(耐腐蚀合金)复合材料海底管道内表面通常堆焊约3mm厚的625不锈钢,该海底管道环焊缝通常采用射线(RT)检测技术评估焊缝的焊接质量。由于RT检测效率较低,安全风险较高,极大地影响了CRA复合材料海底管道铺设效率。针对以上问题,对全自动超声波(AUT)检测工艺进行研究,主要通过综合运用低频纵波相控阵(PA)探头,爬波探头、双晶纵波相控阵(TRL)探头以及超声衍射时差(TOFD)探头,对制作的22个人工缺陷焊缝(共242个不同区域的人工缺陷)进行评价试验,并与RT检测评价结论进行对比分析,以评估该AUT检测工艺对CRA复合材料海底管道环焊缝各个区域缺陷的检出率。     

小径管对接环焊缝的超声波探伤

在锅炉压力容器制造及压力管道的安装生产中,经常遇到管子对接环焊缝的无损检测问题。一般情况下,这些焊缝多采用射线探伤方法,但在一些特殊情况下,射线探伤难以进行,就需采用超声波来进行探伤。对于大直径厚壁管对接环焊缝,其超声波探伤方法与平板对接环焊缝无多大区别,而小直径薄壁管对接环焊缝的超声波探伤就有其特殊性。在实际探伤过程中要依据所探伤管子的直径、壁厚、焊缝的焊接方法及检测标准正确地选择仪器、探头、试块,并能在实际探伤中对缺陷作出正确地判断。     

多层包扎式容器环焊缝超声波探伤试验研究

对多层包扎式容器环焊缝进行了超声探伤试验，分析了试验数据，并以此为基础提出了多层包扎容器环焊缝超声波检测工艺。     

中俄东线天然气管道环焊缝断裂韧性的确定

中俄东线天然气管道工程的黑河—长岭段干线在国内首次采用大口径(φ1 422 mm)、高压力(12 MPa)输送,同时管道施工环境温度低,环焊缝低温韧性问题需要特别关注。通过对比分析国内外标准对环焊缝冲击韧性的要求,并利用失效评估图FAD计算了本工程含缺陷环焊缝不起裂韧性指标,同时结合相关课题研究成果,确定了中俄东线黑河—长岭段干线φ1 422 mm的X80M管道环焊缝韧性指标,并为避免冬季施工环焊缝低温脆性开裂风险,应进行环焊缝韧脆转变温度曲线测定,并提供不同试验温度下环焊缝冲击吸收功值,根据最终的试验结果确定管道吊装下沟的环境温度下限值。     

管道焊缝射线检测数字影像辅助定位技术研制与应用

介绍了管道环焊缝X射线检测辅助定位装置的开发与应用。     

钛合金焊缝的超声检测工艺

针对钛合金焊缝超声检测时信噪比低、组织噪声水平高的问题,进行了超声可检性分析;对钛合金焊缝超声检测用仪器、探头及对比试块与碳钢检测要求不一样的地方做了对比分析;并对钛合金焊缝超声检测的探头、对比试块、信噪比及距离-波幅曲线进行了探讨。结果表明,小晶片、短前沿专用横波斜探头在钛合金材料焊缝的超声检测中效果明显,提高了检测信噪比及焊缝检测区的覆盖范围。自行加工制作的钛合金对比试块符合标准要求,总结了钛合金焊缝超声检测探头的选取、仪器调节、声速测试、曲线制作的相关经验,为后期智能制造项目中合理制定无损检测工艺提供了依据。优化的检测工艺在工程实践中得到了应用,取得了良好的效果。     

油气管道环焊缝自动超声检测与射线检测方法对比

针对AUT(自动超声检测)与RT(射线检测)检测管道环焊缝结果不一致的问题,结合AUT与RT检测原理,制作了校准试块及含人工缺陷焊缝,制定了AUT与RT检测管道焊缝试验方案,根据试验方案对人工缺陷焊缝进行了对比检测,在此基础上分析AUT与RT对管道环焊缝缺陷的检出率。结果表明:AUT对全自动焊产生的未熔合缺陷具有很高的检出率;RT检测自动焊环焊缝坡口时,若射线方向与未熔合缺陷方向一致,则检出率最高,但随着射线方向与未熔合缺陷角度的增大,检出率降低,容易漏检。     

环形核燃料元件焊缝的数字X射线成像检测

环形核燃料元件是一种两面冷却的新型、高效和安全的燃料元件,为确保该元件环焊缝的焊接质量,对其进行了数字X射线成像检测,检测结果表明,柱面环焊缝射线检测图像灵敏度(最小可见丝径)达0.20 mm,端部环焊缝射线检测图像灵敏度达0.10 mm.通过金相试验进一步验证了该检测方法可满足该类焊缝的质量评价要求.     

X80管线钢环焊缝力学性能及焊接缺陷分析

在X80管线钢环焊缝缺陷定期排查过程中,发现某处X80管道环焊缝存在多处缺陷.为了进一步确认缺陷类型并分析其产生原因,对环焊缝缺陷部位进行了解剖分析,并对环焊缝正常部位和缺陷部位的力学性能进行了检测.结果 表明:该环焊缝0点钟位置的冲击韧性不满足标准要求,其他位置的力学性能满足标准要求;该环焊缝1:30时钟位置存在坡口...     

长输管道可疑环焊缝的排查方法

近年来,油气长输管道建设发展较快,尤其是大口径高压力管道建设迅猛.但是最近几年,由于"低、老、坏"等原因,发生了多起因焊接质量隐患造成的安全事故.因此,根据相关部门及单位的要求,对在役长输管道的环焊缝进行焊接质量隐患排查,并对选定的可疑环焊缝开挖后进行无损检测复检复评验证.文中从可疑环焊缝的定位、开挖、清理、复检、恢复...     

304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测工艺

采用相控阵超声检测技术,通过声学特性分析、模拟仿真、试块设计和验证试验,对304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测进行了研究。试验结果表明,对于未熔合、未焊透、裂纹等面积型缺陷,相控阵超声和射线检测的检出率均为100%。对于体积型缺陷,相控阵超声检测能力和射线检测相当;对于直径0.5 mm以下的小缺陷,受缺陷形貌、性质的影响,其反射波幅存在一定偏差。另外,相控阵超声检测的可达性和自检测效率优于射线检测的,且具有可进行交叉施工,结果数据可复查,数据重复性好,无辐射风险。