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1 焊接鋼管缺陷的分布機(jī)理與危害
焊接鋼管的生產(chǎn)過程是將鋼板、鋼帶等用各種成型方法直卷或按螺旋方向彎卷成要求的橫截面形狀，然后借助于加溫、加壓，用不同的焊接方法將焊縫焊合而獲得鋼管。因此，焊接鋼管的缺陷分為兩部分：鋼板母材缺陷和焊縫缺陷。
1.1 鋼板母缺陷
板材中的缺陷經(jīng)過軋制等工序，大部分呈平面狀，與表面平行；其主要缺陷有分層、夾雜物、裂紋、折疊等，其中分層是最常見的內(nèi)部缺陷。分層會產(chǎn)生各種裂紋，當(dāng)板材受垂直于表面的拉應(yīng)力時，分層會影響鋼管的強度，它是不存在的缺陷。
1.2 焊縫缺陷
焊縫缺陷是指熔焊過程中或焊后在焊縫中產(chǎn)生的缺陷，分為裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未溶合、咬邊等焊縫缺陷。焊縫中的密集氣孔、夾渣等屬密集立體型缺陷，裂紋、未溶合等屬平面型缺陷，危害性大。條狀夾渣、未焊透等屬條狀缺陷，危害性大。氣孔、小夾渣等屬點狀缺陷。焊縫中的缺陷更容易引起鋼管的強度、塑性等問題，嚴(yán)重影響鋼管質(zhì)量,而焊接鋼管質(zhì)量的好壞直接影響到油氣輸送管線的安全運行和使用壽命，因而對于焊縫探傷主要是針對焊縫中裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未溶合等危險性缺陷進(jìn)行探傷檢測。
2 缺陷相關(guān)評判方法
現(xiàn)場超聲波自動化探傷檢測是單向、單程的，一般不允許往復(fù)檢測，因此需要有一次通過的檢測準(zhǔn)確率。但是現(xiàn)場在動態(tài)生產(chǎn)條件下，在線傷檢一過即逝，一旦漏檢誤報無法追回和驗證，并且自動化探傷系統(tǒng)的功能主要由軟件實現(xiàn)，以焊接鋼管焊縫探傷為例介紹缺陷相關(guān)評判方法的設(shè)計說明，缺陷相關(guān)評判方法就是對缺陷傷波信號進(jìn)行運用知識、分析判斷和解決問題的運算方法程序。若將超聲波在焊縫中反射的時間均勻分成8份，每份用δt 表示，則缺陷相關(guān)評判方法的缺陷判傷報警條件為：
|Ftn-Ftn-1|≤δt （1）
3.5δt≤（Bt-Ftn）≤7δt （2）
連續(xù)有效缺陷個數(shù)n≥4 （3）
條件（1）、（2）確立了實際可能傷點的允許條件，在同時滿足條件（1）、（2）兩個條件之外還必須滿足條件（3）時自動報警模塊通過比較回波波高的幅值，當(dāng)回波波高的幅值超過設(shè)定的缺陷檢測靈敏度的幅值高度時即判定為缺陷，自動報警功能就會自動發(fā)出報警信息。
條件（1）表示缺陷回波時間Ft有連續(xù)的相關(guān)特征，在連續(xù)的一小段時間范圍內(nèi)，連續(xù)相鄰的兩個缺陷回波時間Ft的差值小于等于1個δt。而條件（1）作為時間相關(guān)鑒別條件，進(jìn)一步提高了抗干擾能力。比如δt為傷波閘門寬度的1/8，則抗干擾能力可提高8倍，若設(shè)定為δt/2，則抗干擾能力可提高16倍，即條件（1）所代表的軟件程序使系統(tǒng)抗干擾能力提高了一個數(shù)量級。在滿足檢測系統(tǒng)最大重復(fù)頻率及探傷檢測速度的條件下，用戶可以依據(jù)缺陷種類或探傷靈敏度重新設(shè)置δt,這樣可極大地提高抗干擾能力。
2.2 缺位置評判方法
條件（2）表示缺陷回波的檢測范圍是包圍在始波、底波，前、后兩個界面波之中，每個傷波時間Ft與底波時間的平均值Bt的差值應(yīng)在3.5δt到7δt間，以確保焊管焊縫中心區(qū)域被重復(fù)掃查并防止底波進(jìn)入閘門造成的誤報警。其中3.5δt的設(shè)置是為了防止底波的誤報警，連續(xù)地進(jìn)入缺陷傷波閘門的底波將不能報警，須是比底波時間的平均值Bt突發(fā)地超前3.5δt的缺陷傷波才能報警。而7δt設(shè)置是基于多數(shù)探傷標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定樣管焊縫上樣孔距邊緣的距離為焊縫寬度的1/4，即2ΔL，因而與另一邊緣波（Bt波出現(xiàn)的邊緣）的距離為6ΔL。實際探傷過程中靠探頭一側(cè)焊縫邊緣所產(chǎn)生的反射波較低，不會產(chǎn)生報警，所以如探傷要求高則可將7δt設(shè)置為8δt或8.5δt。因判傷條件通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)，用戶可方便地實現(xiàn)自己的意圖，探傷過程中可根據(jù)報警情況適當(dāng)調(diào)整，使公式Bt-Ft取1個合適的值，保證在最大限度地降低誤報的同時放寬檢測范圍。條件（2）作為位置相關(guān)鑒別條件，可極大地提高系統(tǒng)免誤報能力，甚至當(dāng)?shù)撞ㄟM(jìn)入傷波閘門內(nèi)，若不滿足條件（3）。

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