A. 超聲波檢測技術的基樁檢測方法
超聲波透射法基樁檢測方法
按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式,超聲波透射法基樁檢測主要有三種方法: 此法是一種較成熟可靠的方法,是超聲波透射法檢測樁身質量的最主要形式,其方法是在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管,在管中注滿清水,把發射、接收換能器分別置於兩管道中。檢測時超聲波由發射換能器出發穿透兩管間混凝土後被接收換能器接收,實際有效檢測范圍為聲波脈沖從發射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據不同的情況,採用一種或多種測試方法,採集聲學參數,根據波形的變化,來判定樁身混凝土強度,判斷樁身混凝土質量,跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化,又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式,在檢測時視實際需要靈活運用。
B. 樁基超聲波檢測是什麼
超聲波檢測也叫超聲檢測(Ultrasonic
Testing
縮寫UT),超聲波探傷,是五種常規無損檢測方法的一種。
無損檢測是在不損壞工件或原材料工作狀態的前提下,對被檢驗部件的表面和內部質量進行檢查的一種檢測手段,Nondestructive
Testing(縮寫LEAKSHOOTER)。
當今國內有關的超聲波檢測標准為JB/T4730.3,GB/T11345-1989,CB/T3559-2011等,JB/T4730.3為一個比較綜合性的標准,而後面兩個標准為焊縫檢測標准,還有其它的的鋼板,鑄鍛件等檢測標准,使用者可根據需要進行相應的查詢。
C. 樁基超聲波檢測是什麼
樁基超聲波是檢測樁身砼的密實程度以及樁身完整程度。 原理很簡單,就是用超聲波(發射管)穿過樁身砼斷面,吸收管吸收超聲波,根據兩者之間的距離(人工用尺量樁頭預埋的管之間距離),用聲波走的時間(儀器直接繪在紙上)來判斷砼的密實程度。如果樁身砼很理想,那麼畫出來的波形基本都一樣;如果在樁身某處有不密實(或者砼中夾有泥沙),那麼超聲波測量到此處時,時間會縮短,畫出來的波形就很窄,測量人員馬上就可以判斷此處砼有問題。
D. 超聲波檢測樁基介紹
一說到超聲波檢測樁基,相關建築人士還是比較陌生的,什麼是超聲波檢測樁基?超聲波檢測樁基基本概況如何?以下是中達咨詢為建築人士梳理相關超聲波檢測樁基基本內容,具體內容如下:
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什麼是超聲波檢測樁基?
所謂超聲波檢測就是在灌注樁基前,在下鋼筋籠的時候同時下三根到底的檢測管,120°方向一根,一般安放在鋼筋籠內側,通過焊接與鋼筋籠固定,長度超過樁基面,澆築完混凝土後到達一定的齡期,用專用設備兩兩放入檢測管內,通過超聲波檢測樁基的完整性。
超聲波檢測樁基主要原理:
超聲波檢測儀產生重復的電脈沖激勵發射探頭(發射換能器), 發射探頭將電脈沖能量轉化為機械振動能量, 接收探頭將機械振動能量轉化為電振動能量。發射探頭發出的超聲波經耦合而進入混凝土, 在混凝土中傳播後為接收探頭接收並轉換成電信號傳送至接收儀, 經過放大後顯示在波屏上, 可以測讀傳播聲時和首波波幅。將兩探頭以某等量的移動步距同時向上逐步提升直至樁頂, 並測讀聲時和首波波幅。根據兩根導管的距離可計算出混凝土的聲速, 進而得到聲速及波幅與樁身深度的關系曲線, 通過曲線可判斷樁身混凝土均勻性, 缺陷部位及缺陷性質。
在進行超聲波檢測樁基施工檢測的過程中,前期准備的內容是什麼?
檢測儀器連同換能器必須每年送有關法定計量單位進行率定, 率定合格後方可使用。率定後在具體工程檢測前, 必須確定儀器的零聲時。確定方法有兩種: 一是按規范進行公式計算; 二是進行現場率定。可取現場切割下來的兩根聲測管,注滿清水緊靠在一起置於水池中, 按正常檢測程序測量聲時, 測3個數據取其平均值作為零聲時,這種方法的好處是將儀器本身的誤差(廠家給定)包括在內。如筆者所用儀器, 經確定為32Lm, 直接輸入儀器即可, 一個工程標段如聲測管是同一型號的則不用更改。在檢測前要求施工單位配合將聲測管管口焊割齊平, 兩管管口基本等高, 大約在破除好的樁頂之上10cm , 管口焊渣清理干凈, 灌滿清水, 現場應備有220V電源。聲波檢測儀可使用內置電源(應充電) , 也可以使用交流電源, 但要保證交流電穩定以免儀器受損。
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E. 簡述使用超聲波探傷判斷金屬內部裂紋的方法
鋼結構在現代工業中佔有重要地位,更是海洋石油行業重要的基礎設施,在國民經濟和社會發展中起到十分重要的作用。鋼結構在建造焊接過程中受到各種因素的影響,難免產生各種缺陷,甚至是裂紋等危害性較大的缺陷,若在建造過程中不及時發現並將其移除,將可能發生重大突發事件,甚至危及生命安全。因此,無損檢測在建造環節中尤為重要,目前常用的無損檢測方法有:射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測等,而超聲波檢測由於其效率高、靈敏度高、無輻射無污染等優點,在海洋鋼結構的建造中得到廣泛的應用。
1 超聲波檢測基礎
超聲檢測是指超聲波與工件相互作用,就反射、透射和散射波進行研究,對工件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表徵,並進而對其特定應用性進行評價的技術。
1.1 超聲波檢測原理
利用超聲波對材料中的宏觀缺陷進行探測,依據的是超聲波在材料中傳播時的一些特性,如:聲波在通過材料時能量會有損失,在遇到兩種介質的分界時,會發生反射等等,其工作原理是:
1)用某種方式向被檢試件中引入或激勵超聲波;
2)超聲波在試件中傳播並與其中的物體相互作用,其傳播的方向或特徵會被改變;
3)改變後的超聲波又通過檢測設備被檢測到,並可對其處理和分析;
4)根據接收的超聲波的特徵評估試件本身及其內部存在的缺陷特徵。
通常用以發現缺陷並對缺陷進行評估的基本信息為:
1)來自材料內部各種不連續的反射信號的存在及其幅值;
2)入射信號與接收信號之間的傳播時間;
3)聲波通過材料以後能量的衰減。
圖1 超聲檢測示意圖
1.2 超聲波檢測的優點和局限性
1.2.1 優點
與其他無損檢測方法相比,超聲檢測方法的主要優點有:
(1)適用於金屬、非金屬、復合材料等多種材料的無損評價。
(2)穿透能力強,可對較大厚度范圍的試件內部缺陷進行檢測,可進行整個試件體積的掃查。
(3)靈敏度高,可檢測到材料內部很小的缺陷。
(4)可較准確的測出缺陷的深度位置,這在很多情況下世十分必要的。
(5)設備輕便,對人體和環境無害,可作現場檢測。
1.2.2 局限性
(1)由於縱波脈沖反射法存在盲區,和缺陷取向對檢測靈敏度的影響,對位於表面和近表面的某些缺陷常常難以檢測。
(2)試件形狀的復雜性,如不規則形狀,小曲率半徑等,對超聲波檢測的課實施性有較大影響。
(3)材料的某些內部結構,如晶粒度,非均勻性等,會使靈敏度和信噪比變差。
2 橫向裂紋檢驗
橫向裂紋不僅給生產帶來困難,而且可能帶來災難性的事故。裂紋焊接中最危險的缺陷之一,他嚴重削弱了工件的承載能力和腐蝕能力,即使不太嚴重的裂紋,由於使用過程中造成應力集中,成為各種斷裂的斷裂源。正因為裂紋有如此大的危害性,像JB/T 4730, GB 11345,AWS D1.1, API RP 2X等國內外各大標准中都有「裂紋不可接受」等類似描述。而超聲波檢測對缺陷性質判定沒有射線檢測直觀,如果檢測方法不當等原因造成橫向裂紋的漏檢或誤判,其都有不良結果:若把其他缺陷判為橫向裂紋造成不必要的返修,進而影響材料韌性等性能;把裂紋判為點狀缺陷放過,則工程就存在較大的安全隱患。所以正確選擇探測方法和對回波特性分析,對橫向裂紋的超聲波檢測尤為重要。
2.1 探頭角度的選擇
縱波直探頭:橫向裂紋屬面狀缺陷,一般和探測面垂直,而0°直探頭適用於發現與探測面平行的缺陷,所以直探頭不能有效的探測出橫向裂紋。
橫波斜探頭:對同一缺陷,70°和60°探頭聲程較大,聲波能量由於被吸收和散射造成衰減嚴重,尤其只在檢測母材厚度較大的焊縫時,回波高度較低,對發現缺陷波和波形分析不利,進而影響是否為橫向裂紋的判定。而45°探頭具有聲束集中、聲程短衰減小,聲壓往復透射率高的特點,所以選用45°探頭具有良好的效果。圖2是70°,60°和45°探頭在相同的基準靈敏度的前提下,對同一橫向裂紋的回波比較:
(a)70°探頭回波 (b)60°探頭回波
(c)45°探頭回波
圖2 70°,60°和45°探頭對同一橫向裂紋的回波
2.2 橫向裂紋的掃查
圖3 焊縫UT掃查方式平面圖
常見的焊接缺陷(如夾渣、未熔合、未焊透等)大多與焊縫軸線平行或接近平行,或以點狀形式存在,針對這種情況,綜合使用圖3中的方式A、方式B和方式C即可,但該三種掃查方式對橫向裂紋等與焊縫軸線垂直(與聲束方向平行)的橫向缺陷無回波顯示,即無法被檢出。為能有效探出焊縫橫向裂紋應盡可能使聲束盡可能平行於焊縫。可用如下幾種掃查方式探測橫向裂紋:
2.2.1 騎縫掃查
如果焊縫較平滑或焊縫加強高已經打磨處理,探頭「騎」在焊縫上探測是檢查橫向裂紋的極為有效的方法,可採用在焊縫上直接掃查的方式,如圖3方式D所示。
2.2.2 斜平行掃查
若焊縫表面較為粗糙且不宜進行打磨處理,為探測出焊縫中的橫向裂紋,可用探頭與焊縫軸線成一個小角度或以平行於焊縫軸線方向移動掃查,如圖3方式E所示。 2.2.3 用雙探頭橫跨焊縫掃查法
將兩個斜探頭放在焊縫兩側,組成一發一收裝置,此時若焊縫中有橫向裂紋,發射的超聲波經反射後會被接收探頭接收從而檢出缺陷,如圖4所示。
圖4 雙探頭橫跨焊縫掃查法
該三種方法各有特點,斜平行掃查操作簡單、效率高、焊縫無需處理、耦合較好,但由於聲束方向與裂紋不能完全垂直而造成靈敏度不高;雙探頭橫跨焊縫掃查法操作精度要求高困難大、效率不高;騎縫掃查對焊縫表面要求較高,對埋弧焊或其他焊接方法但焊縫表面進過處理的焊縫,表面相對較平滑,能夠有效的耦合,該方法較為直接,且效率高,靈敏度高,所以在很多情況下「騎縫掃查」是首選。
2.3 掃查靈敏度
按照各項目業主所規定的標准調節。
3 橫向裂紋的判別
根據形狀,我們把缺陷分為點狀缺陷、線狀缺陷和面狀缺陷(裂紋、未熔合)。顯然,反射體形狀不同,超聲波反射特性必然存在一定的差異,反過來,通過分析反射波、缺陷位置、焊接工藝等信息,就可以推測缺陷的性質。
橫向裂紋具有較強的方向性,當聲束與裂紋垂直時,回波高度較大,波峰尖銳,探頭轉動時,聲束與裂紋角度變化,聲束能量被大量反射至其他位置而無法被探頭接收,回波高度急劇下降,這一特性是判定橫向裂紋的主要依據。
檢測過程中橫向裂紋的判別可以按以下步驟:
1)在掃查靈敏度下將探頭放在的焊縫縫上掃查(參考2.2節掃查方式);
2)發現橫向顯示後,找到最高波,確定是否為缺陷回波;
3)定缺陷回波後,定出缺陷的具體位置,並在焊縫上做出標記;
4)探頭圍繞缺陷位置做環繞掃查(如圖5所示);
圖5 環繞掃查示意圖 圖6 動態波形圖1
環繞掃查時回波高度基本相同,變化幅值不大,其動態波形如圖6所示,則可以判定其為點狀缺陷;若環繞掃查時其動態波形如圖7或圖8所示,結合靜態波形,可判斷為橫向裂紋,在條件允許的情況下可用同樣的方法到焊縫背面掃查確認。
圖7 動態波形圖2 圖8 動態波形圖3
5)若條件允許可打磨到裂紋深度,藉助磁粉檢驗(MT)進一步驗證。
圖9 橫向裂紋MT驗證
4 結論
超聲波探傷是檢出焊縫橫向裂紋的有效手段,尤其是厚壁焊縫,射線檢測靈敏度下降,難以發現其中的橫向裂紋。用超聲波檢測方法,選擇正確的參數、合適的掃查方式,掌握橫向裂紋的靜態和動態波形特點,能夠有效的判別橫向裂紋,這已舉措已經在海洋石油工程的各個項目中得到應用,並多次准確成功檢測出橫向裂紋,保證了多項工程質量。
F. 什麼是超聲導波檢測技術
超聲導波檢測技術是採用機械應力波沿著延伸結構傳播,傳播距離長而衰減小。超聲導波檢測技術廣泛應用於檢測和掃查大量工程結構,特別是全世界各地的金屬管道檢驗。有時單一的位置檢測可達數百米。同時超聲導波檢測技術還些應用於檢測鐵軌、棒材和金屬平板結構。
管道的導波測試,低頻率感測器陣列覆蓋管道的整個圓周,產生的軸向均勻的波沿著管道上的感測器陣列的前後方向傳播。扭轉波模式是最常使用的,縱向模態的使用有所限制。設備運用感測器陣列的脈沖設置激發和探測信號。
在管道橫截面變化或局部變化的地方會產生回波,基於回波到達的時間,通過特定頻率下導波的傳播速度,能准確地計算出該回波起源與感測器陣列位置間的距離。
導波檢測使用距離波幅曲線修正衰減和波幅下降來預計從某一距離反射回的橫截面變化。距離波幅曲線通常通過一系列已知的反射體信號波幅例如焊縫進行校準。
(6)鐵塔基礎超聲波檢測什麼擴展閱讀:
超聲導波檢測技術的優越性:
1、只要在管道上某一段部位(約0.5米長)安裝探頭卡環,便可對卡環兩側各數十米長度的管道進行100%的快速檢測。
2、可以檢測空中和水下管道而無需在空中或水下作業 。
3、可以檢測被保溫或絕熱材料包覆的管道,除安放探頭的位置外,無需破壞包覆層。
4、可以檢測難以接近區段的管道,例如有管夾,支座,套環的管段,被牆壁,容器壁,其它管子或結構件阻礙的管段,橋梁下的管道以及穿越道路,堤壩的管道,而無需破壞造成障礙的結構。
5、可在運行狀態下進行在線檢測。
6、檢測現場無需用電,無污染、不影響周圍工作,2~3人即可進行操作,每天檢測長度達5公里(視現場條件)。