[发明专利]一种超声导波检测在役主汽管道蠕变损伤的方法

权利要求书

1.一种超声导波检测在役主汽管道蠕变损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制作一组原始对比试块；

原始对比试块共有6块，6块原始对比试块尺寸相同，编号为S0～S5；

步骤2：获取蠕变加速试验断裂时间H；

对编号为S0的原始试块进行蠕变加速试验，直至其断裂，记录断裂时间为H；

步骤3：制作全厚度蠕变损伤对比试块组；

在相同试验环境下，对编号S1～S5的五块原始对比试块进行蠕变加速试验，控制编号S1的原始对比试块的蠕变加速试验的试验时间为0.2H，控制编号S2的原始对比试块的蠕变加速试验的试验时间为0.4H，控制编号S3的原始对比试块的蠕变加速试验的试验时间为0.6H，控制编号S4的原始对比试块的蠕变加速试验的试验时间为0.8H，控制编号S5的原始对比试块的蠕变加速试验的试验时间为0.9H；将5块完成蠕变加速试验的原始对比试块定义为全厚度蠕变损伤对比试块组，并重新编号为SS1～SS5号全厚度蠕变损伤对比试块，对应1～5级主汽管道材料蠕变损伤级别；

步骤4：搭设超声导波检测系统；

超声导波检测系统包括超声导波检测仪和超声波导波探头，超声波导波探头包括发射导波探头一个，接收导波探头两个，发射导波探头和接收导波探头均连接到超声导波检测仪上；

步骤5：利用超声导波检测系统测试全厚度蠕变损伤对比试块组的轴向导波衰减系数和周向导波衰减系数；

轴向导波衰减系数的计算过程为：

超声波导波探头轴向布置在SS1号全厚度蠕变损伤对比试块上，超声导波检测仪接收检测数据，计算SS1号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K1，用同样的方式依次检测SS2号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K2、SS3号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K3、SS4号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K4和SS5号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K5；

SS1号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K1的计算过程为：

其中，两个接收导波探头的距离为L1，两个接收导波探头接收到的检测数据由超声导波检测仪的液晶面板显示出来；将排列在中部的一个接收导波探头接收到的波高调整至液晶面板满屏刻度的80％，记录此时波高读数B1；记录另一个接收导波探头接收的超声导波波幅，液晶面板读数为B2；由公式K1＝(B1-B2)/L1得出SS1号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K1；

同样，能够得到SS2号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K2、SS3号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K3、SS4号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K4和SS5号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K5；

周向导波衰减系数的计算过程为：

超声波导波探头周向布置在SS1号全厚度蠕变损伤对比试块上，超声导波检测仪接收检测数据，计算SS1号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K1′，用同样的方式依次检测SS2号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K2′、SS3号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K3′、SS4号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K4′和SS5号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K5′；

SS1号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K1′的计算过程为：

两个接收导波探头的距离为L1′，两个接收导波探头接收到的检测数据由超声导波检测仪的液晶面板显示出来；将排列在中部的一个接收导波探头接收到的波高调整至液晶面板满屏刻度的80％，记录此时波高读数B1′；记录另一个接收导波探头接收的超声导波波幅，液晶面板读数为B2′；由公式K1′＝(B1′-B2′)/L1′得出SS1号全厚度蠕变损伤对比试块的轴向导波衰减系数K1′；

同样，能够得到SS2号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K2′、SS3号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K3′、SS4号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K4′和SS5号全厚度蠕变损伤对比试块的周向导波衰减系数K5′；

步骤6：绘制轴向导波衰减系数－蠕变损伤级别参考曲线、周向导波衰减系数－蠕变损伤级别参考曲线；

利用步骤5获得的轴向导波衰减系数绘制轴向导波衰减系数－蠕变损伤级别参考曲线，曲线纵坐标为轴向导波衰减系数，横坐标为蠕变损伤级别；

利用步骤5获得的周向导波衰减系数绘制周向导波衰减系数－蠕变损伤级别参考曲线，曲线纵坐标为周向导波衰减系数，横坐标为蠕变损伤级别；

步骤7：对待检测的主汽管道蠕变损伤程度进行检测；

利用超声导波检测系统测试待检测的主汽管道的轴向导波衰减系数和周向导波衰减系数；根据步骤6中的轴向导波衰减系数－蠕变损伤级别参考曲线和周向导波衰减系数－蠕变损伤级别参考曲线，获得主汽管道轴向蠕变损伤级别；

步骤8：建立主汽管道蠕变损伤数据库。