本發(fā)明屬于小徑管缺陷檢測技術領域，涉及一種表面波檢測小徑管縱向缺陷的定位方法。
背景技術：
電站鍋爐用受熱面管子等小徑管常采用冷拔(軋)工藝制造，若質量控制不好，會在鋼管外表面出現(xiàn)縱向缺陷。此類缺陷的存在將會給鍋爐的安全運行帶來隱患，裂紋易在此萌生、擴展，直至鋼管泄漏造成非計劃停運事故。在運行過程中，國內多家電廠的鍋爐高溫再熱器管均發(fā)生過在表面縱向缺陷處萌生出裂紋，并擴展導致鋼管的多次泄漏。小徑管外表面的縱向線性缺陷在制造廠可采用渦流、磁粉或滲透等表面檢測方法進行檢測。但在安裝完成后，受熱面管排較密，管間間距較小，檢驗空間受限，渦流檢測、磁粉或滲透檢測不便實施，存在檢測盲區(qū)，增加了無損檢測的難度，易造成缺陷漏檢。
表面波是超聲波的一種，當表面波在傳播途中碰到棱邊時，若棱邊曲率半徑R大于5倍波長，表面波可不受阻攔的完全通過。當R逐漸變小時，部分表面波能量被棱邊反射；當R小于等于波長時，反射能量很大?；诖嗽恚砻娌梢匝刂谛焦軝M向方向傳播，若碰到縱向缺陷時即可形成反射回波，基于反射回波可以判斷是否存在缺陷。由于表面波在曲面工件的傳播速度和平面工件傳播速度不同，若在小徑管上使用平面工件的表面波傳播速度定位缺陷，則會影響小徑管表面縱向缺陷的精確定位，若不能精確定位缺陷，則需要檢測人員借助其他檢測方法精確定位，因此大大地降低了檢測速度。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種表面波檢測小徑管縱向缺陷的定位方法，該方法能夠實現(xiàn)小徑管縱向缺陷的精確定位，并且檢測速度較快。
為達到上述目的，本發(fā)明所述的表面波檢測小徑管縱向缺陷的定位方法包括以下步驟：
1)清理待定位小徑管表面的鐵銹及異物，再在待定位小徑管的表面沿軸向截取對比試塊；
2)對超聲探傷儀進行水平線性校準，再在對比試塊的表面開設縱向人工線槽，并給對比試塊的表面涂覆耦合劑，然后再通過超聲探傷儀檢測對比試塊，并根據檢測的結果繪制表面波水平距離-波幅曲線；
3)給待定位小徑管的表面涂覆耦合劑，再通過超聲探傷儀檢測待定位小徑管，然后根據檢測的結果與步驟2)中繪制的表面波水平距離-波幅曲線進行對比，確定小徑管縱向缺陷的位置，實現(xiàn)小徑管縱向缺陷的定位。
步驟2)及步驟3)中的耦合劑均為白凡士林。
對比試塊的外徑為32-159mm，人工線槽的寬度及深度均為0.2mm。
超聲探傷儀中表面波探頭的頻率為2.5MHz，超聲探傷儀的表面波探頭中晶片的數目為1個，所述晶片為邊長為6mm的正方形結構，超聲探傷儀的表面波探頭中透聲楔的底部為與待定位小徑管表面相配合的凹面。
步驟2)中對超聲探傷儀進行水平線性校準的具體步驟為：
2.1)將表面波探頭放置在對比試塊的外壁上，使表面波探頭產生的表面波的傳播方向垂直于對比試塊的軸線；
2.2)移動表面波探頭，并檢測表面波探頭產生的表面波經對比試塊反射回來的反射波，當表面波探頭的頭部與人工線槽距離為1/4周長時，尋找人工線槽的最高反射波，再用超聲探傷儀中的閘門框住人工線槽的最高反射波，調節(jié)超聲探傷儀屏幕上的校準零位按鍵，使超聲探傷儀屏幕上的輸入零點校準的數值等于1/4周長；
2.3)當表面波探頭頭部移動至與人工線槽距離1/2周長的位置時，找到人工線槽的最高反射波，用超聲探傷儀中的閘門框住當前人工線槽的最高反射波，調節(jié)超聲探傷儀屏幕上的校準聲速按鍵，使屏幕上輸入聲速校準的數值等于1/2周長；
2.4)調節(jié)超聲探傷儀的范圍按鍵，使1/4周長的反射波和1/2周長的反射波均在超聲探傷儀的屏幕內，完成超聲探傷儀的水平線性校準。
步驟2)中通過超聲探傷儀檢測對比試塊，并根據檢測的結果繪制表面波水平距離-波幅曲線的具體操作為：
在對比試塊的外壁上標記A點、B點及C點，其中，A點、B點及C點距人工線槽的距離分別為對比試塊的1/4周長、1/2周長及3/4周長；
將表面波探頭放置于A點的位置，得80％滿屏反射波，得A點處測量得到的最大反射波幅值；再將表面波探頭放置于B點的位置，得B點處測量得到的最大反射波幅值，然后將表面波探頭放置于C點的位置，得C點處測量得到的最大反射波幅值；
根據A點、B點及C點處測量得到的最發(fā)反射波幅值繪制表面波水平距離-波幅曲線。
步驟3)中通過超聲探傷儀檢測待定位小徑管的具體操作為：
將表面波探頭放置到待定位小徑管的外壁上，使表面波探頭產生的表面波的傳播方向與待定位小徑管的軸線相垂直，再將表面波探頭沿待定位小徑管一側的母線移動掃查，掃查過程中表面波探頭進行3°-5°的轉動，同時母線的位置掃查兩次，其中，第一次表面波傳播的方向與第二次表面波傳播的方向相反，確保表面波束能夠掃查到待定位小徑管的檢測區(qū)域，檢測表面波探頭產生的表面波經待定位小徑管反射回來的反射波的幅值，然后根據檢測到的反射波的幅值與步驟2)繪制的表面波水平距離-波幅曲線進行對比，確定小徑管縱向缺陷的位置。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明所述的表面波檢測小徑管縱向缺陷的定位方法在具體操作時，采用對比的方法，先制作對比試塊，再在對比試塊上制作縱向人工線槽，然后再檢測對比試塊，并根據檢測的結果繪制表面波水平距離-波幅曲線，再通過表面波探頭檢測待定位小徑管，并以繪制的表面波水平距離-波幅曲線為標準，通過待定位小徑管的檢測結果與繪制的表面波水平距離-波幅曲線進行對比，即可精確的定位出小徑管表面的縱向缺陷，操作簡單，精準度較高，并且繪制好表面波水平距離-波幅曲線之后，在檢測其他小徑管時，只需與繪制的曲線進行對比即可，因此定位小徑管的縱向缺陷的速度較快，便于推廣及應用，經試驗，本發(fā)明的定位誤差在±0.5mm范圍內。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中表面波水平距離-波幅曲線的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：
本發(fā)明所述的表面波檢測小徑管縱向缺陷的定位方法包括以下步驟：
1)清理待定位小徑管表面的鐵銹及異物，再在待定位小徑管的表面沿軸向截取對比試塊；
2)對超聲探傷儀進行水平線性校準，再在對比試塊的表面開設縱向人工線槽，并給對比試塊的表面涂覆耦合劑，然后再通過超聲探傷儀檢測對比試塊，并根據檢測的結果繪制表面波水平距離-波幅曲線；
3)給待定位小徑管的表面涂覆耦合劑，再通過超聲探傷儀檢測待定位小徑管，然后根據檢測的結果與步驟2)中繪制的表面波水平距離-波幅曲線進行對比，確定小徑管縱向缺陷的位置，實現(xiàn)小徑管縱向缺陷的定位。
步驟2)及步驟3)中的耦合劑均為白凡士林。
對比試塊的外徑為32-159mm，人工線槽的寬度及深度均為0.2mm。
超聲探傷儀中表面波探頭的頻率為2.5MHz，超聲探傷儀的表面波探頭中晶片的數目為1個，所述晶片為邊長為6mm的正方形結構，超聲探傷儀的表面波探頭中透聲楔的底部為與待定位小徑管表面相配合的凹面。
步驟2)中對超聲探傷儀進行水平線性校準的具體步驟為：
2.1)將表面波探頭放置在對比試塊的外壁上，使表面波探頭產生的表面波的傳播方向垂直于對比試塊的軸線；
2.2)移動表面波探頭，并檢測表面波探頭產生的表面波經對比試塊反射回來的反射波，當表面波探頭的頭部與人工線槽距離為1/4周長時，尋找人工線槽的最高反射波，再用超聲探傷儀中的閘門框住人工線槽的最高反射波，調節(jié)超聲探傷儀屏幕上的校準零位按鍵，使超聲探傷儀屏幕上的輸入零點校準的數值等于1/4周長；
2.3)當表面波探頭頭部移動至與人工線槽距離1/2周長的位置時，找到人工線槽的最高反射波，用超聲探傷儀中的閘門框住當前人工線槽的最高反射波，調節(jié)超聲探傷儀屏幕上的校準聲速按鍵，使屏幕上輸入聲速校準的數值等于1/2周長；
2.4)調節(jié)超聲探傷儀的范圍按鍵，使1/4周長的反射波和1/2周長的反射波均在超聲探傷儀的屏幕內，完成超聲探傷儀的水平線性校準。
步驟2)中通過超聲探傷儀檢測對比試塊，并根據檢測的結果繪制表面波水平距離-波幅曲線的具體操作為：
在對比試塊的外壁上標記A點、B點及C點，其中，A點、B點及C點距人工線槽的距離分別為對比試塊的1/4周長、1/2周長及3/4周長；
將表面波探頭放置于A點的位置，得80％滿屏反射波，得A點處測量得到的最大反射波幅值；再將表面波探頭放置于B點的位置，得B點處測量得到的最大反射波幅值，然后將表面波探頭放置于C點的位置，得C點處測量得到的最大反射波幅值；
根據A點、B點及C點處測量得到的最發(fā)反射波幅值繪制表面波水平距離-波幅曲線。
步驟3)中通過超聲探傷儀檢測待定位小徑管的具體操作為：
將表面波探頭放置到待定位小徑管的外壁上，使表面波探頭產生的表面波的傳播方向與待定位小徑管的軸線相垂直，再將表面波探頭沿待定位小徑管一側的母線移動掃查，掃查過程中表面波探頭進行3°-5°的轉動，同時母線的位置掃查兩次，其中，第一次表面波傳播的方向與第二次表面波傳播的方向相反，確保表面波束能夠掃查到待定位小徑管的檢測區(qū)域，檢測表面波探頭產生的表面波經待定位小徑管反射回來的反射波的幅值，然后根據檢測到的反射波的幅值與步驟2)繪制的表面波水平距離-波幅曲線進行對比，確定小徑管縱向缺陷的位置。
參考圖1，當待定位小徑管的反射波的幅值位于Ⅱ區(qū)時，則認定當前檢測位置存在縱向缺陷，并標記當前檢測位置，實現(xiàn)小徑管縱向缺陷的定位及檢測。