T、K、Y管节点焊缝超声波探伤 第四讲 缺陷定位技术——作图解析法

第三章超声波探伤的通用方法和基础技术第四节缺陷状况对缺陷波高的影响应用A型脉冲反射式探伤仪进行超声波探伤时，通常是根据缺陷回波波高来确定其当量大小的；而当量大小与缺陷的实际尺寸往往不尽一致，甚至有很大的差距。

这是因为缺陷波高与缺陷形状、方位、大小和性质等因素都有关系。

为了正确评价缺陷，了解上述诸因素对缺陷波高的影响是必要的。

一、缺陷形状的影响工件或材料中实际缺陷的形状是多种多样的，它们的具体形状与工件、材料的制造工艺和运行情况有关。

为了便于研究，通常把缺陷形状简化为圆片形、球形和圆柱形三种。

例如，锻件在锻压面上用直探头纵波探测时，其内部缺陷类似于圆片形；钢锭半成品中的管形缺陷从其侧面探测时类似于圆柱形缺陷；焊缝中气孔类似于球形缺陷；焊缝中线状缺陷类似于长圆柱形。

从上节人工反射体反射声压规律性分析可知，这些与人工反射体类似的缺陷对回波的影响与它们反射声压规律相一致。

一般来说，对于给定的探头(晶片面积F D和频率f一定)，若缺陷距离一定，缺陷波高随缺陷直径的变化是圆片形缺陷最快，长横孔缺陷最缓慢。

若缺陷直径一定，缺陷波高随缺陷距离的变化是圆片形和球形缺陷较快，长横孔形缺陷较缓。

若缺陷距离和直径都相等时，则缺陷波高以长横孔为最高，圆片形次之，球形最低。

但当超过某一直径和距离后，圆片形缺陷波高会超过长横孔缺陷波高。

对于各种形状的点状缺陷，当其尺寸很小时，缺陷形状对波高的影响就变得很小。

例如，平均直径在1mm以下的圆片形、方形、短横孔和球形缺陷，由于形状不同引起的波高变化一般不超过几个分贝。

当点状缺陷直径远小于波长时，它的反射可假定为平面波入射到小缺陷引起的乱反射，它的波高有下述关系：H f∞d3/λ2·S(d≤λ，d为点状缺陷直径)可见，点状缺陷的波高正比于缺陷直径的三次方，即随缺陷大小的变化十分急剧，缺陷变小时，波高急剧下降，很容易下降到探伤仪不能检测和程度，这也是超声波探伤仪对点状小缺陷容易漏检的原因之一。

T、K、Y管节点焊缝超声波检验缺陷的评定标准本章取自《海上结构建造的超声波检验推荐作法和超声技师资格考核指南》1988年版－Q/HS7007附录D〈验收标准〉D1.0的条文;即APIRP2X缺陷评定标准,全文抄录.8.1 概述a. 基于实践的验收标准分为以下三个级别。

这些级别只是作为范例，并非作为规范来执行。

A级——工艺质量标准该级别与构件的适用性并没有内在的联系，而是建立在焊工通常所能达到的焊接质量以及检验手段力所能及的基础上。

在用未指明断裂控制的材料来设计和建造重要结构时，常用这个级别。

C级——以合于使用为基础的质量标准该级别基于疲劳、脆性断裂和拉伸破坏不稳定性的总体考虑，并且准备应用于设计应力和疲劳分析方面，并满足APIRP2A规定的最低韧性，同时也要求考虑焊缝和热影响区的断裂韧性。

F级——特定的合于使用质量标准该级别基于一个特定构件或特别应用中某类构件的分析、脆性断裂、拉伸不稳定性和其他任何可能的断裂形式上。

使用这个级别，在技术上更加适合于某项特殊的应用。

一项充分的研究已经取代了保守的假设。

这意味着某些缺陷尺寸是可以接受的而不必权衡安全因素。

b. 适当的检验级别是整个断裂控制设计的一个主要部分，并使质量水平与设计要求相一致。

例如，图8-1和图8-2所示的焊缝表面成形质量与S-N疲劳曲线相互之间是一致的。

超声验收标准的三个级别就是基于类似的疲劳考虑。

在桥梁设计中，要求焊缝表面打磨并要求A级的内部检验达到A级疲劳特性。

对于根据C极（X曲线）疲劳曲线实质上允许较大的缺陷存在。

然而在特定的合于使用质量标准的应用中，实际疲劳标准和缺陷尺寸与研究结果是一致的。

c. 超声专家根据设计构想制定专门的超声程序和验收级别，下面的章节中将描述这方面的例子。

8.2 “A”级验收标准(APIRP2X)a. A级大致相当于传统的射线照像标准中规定的工艺标准。

这个级别可适用于那些为改善疲劳特性而使表面形状磨平或抗腐蚀保护的焊缝（例如图8-2中的曲线A），或那些一旦断裂将造成灾难性（即：没有余度）破坏的重要焊缝，以及那些以低等级断裂韧性为主的部位。

T、K、Y管节点焊缝超声波检验缺陷的定量技术T、K、Y管节点焊缝超声波探伤中，缺陷的定量技术，与平板对接焊缝有所不同。

（1）缺陷定量与缺陷的判定和缺陷定位相互联系密切，首先判定反射波是否由缺陷造成，然后确定缺陷属于点状、线状还是面状，按缺陷的类型选择定量方法，因此缺陷判定、定位、定量三者没有明显的界限，三者相互验证。

（2）缺陷指示长度测量与平板焊缝相比，主要差异在于焊缝呈椭圆曲线状，检测时探头垂直于焊缝延伸方向移动或摆动扫查，将缺陷平面的投影长度作为焊缝线状缺陷指示长度，而不能将曲线长度作为缺陷指示长度。

（3）管节点焊缝定量中一般不要求测高（H）如果业主有要求或必须测高，常用20dB法。

（4）定量的准备工作：对仪器、探头性能校验，特殊位置焊缝截面图测绘等。

缺陷定量的方法有当量法、测长法、测高法。

对线状缺陷必须与DAC曲线比较进行当量和测长。

7.1 缺陷定量的准备工作：7.1.1 探伤仪的校准探伤仪必须有计量部门的鉴定合格证书，该仪器应在证书有效期内使用方为有效。

探伤仪具体技术指标见3.1.1。

7.1.2 斜探头性能校准（a）横波斜探头探伤管节点焊缝应选择晶片尺寸小、频率高（2-6MHZ）的探头,折射角度β采用45°、60°、70°三种规格，以相互补充、验证。

斜探头及组合性能见3.2。

（b）斜探头声束前后、左右半扩散角测量及声束边界的确定CCSI-G-WP 005《T、K、Y管节点焊缝超声波检测工作指南》中,2.7.3及Q/HS7007<海上结构建造的超声波检验推荐作法和超声波技师资格考核指南>中的3.4.3(g)波束扩散的测定等都明确规定了测定斜探头前后、左右半扩散角。

⑴斜探头前后半扩散角β下、β上或θ下、θ上的测定可在IOW或IIW试块上进行，在IIW试块上测定时，探测φ1.5mm横孔,见图7-1.(b)θ上θ下β上ββ下-20d B边界(a)L L 2OdBL 1D 's =D s c o s β/c o s αⅡ钢D S Ⅰ探头在O位置测量β探头在O 1位置测量β下探头在O 2位置测量β上1.515-20d B边界上ββO O 1下O 2图7-1 斜探头声束上下半扩散角θ上>θ下（a ）横波声束纵截面;(b)IIW 试块测定β上，β下及探头位置;斜探头上下半扩散角θ上、θ下可以用矩形声探理论公式计算：21211sin ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅=s l D a λβ121cos l s s l c D c b ⋅⋅⋅=αλba +=上βsin ,实测时）dB L L tg 时上声束边界点为中心束下降上20(15221-=βba -=下βsin ）dB L L tg ，时下声束边界点为中心束下降实测时下20(15111-=β ββθ-=上上………………………………………………………………7-1下下ββθ-=………………………………………………………………7-2式中:β- 折射角; λL1- 有机玻璃纵波波长; c L1- 有机玻璃纵波声速（2730m/s ）;c S2- 钢中横波声速(3230m/s); D S - 矩形声源边长。

TKY 管节点焊缝的超声检测简添福;潘文超;陆铭慧;郑志忠【摘要】TKY 管节点结构及其类似机构在钢结构及海洋平台中的广泛应用，对无损检测技术提出了严峻的挑战。

对于其焊缝部分复杂的空间结构的检测，经过不断地研究、开发和完善，目前超声检测已成为最主要的检测方法。

随着新技术的发展，一些新的无损检测技术和方法也逐步应用于该场合，尤其是超声相控阵技术。

综述了 TKY 管节点焊缝超声检测的发展概况，介绍了适用于 TKY管节点焊缝超声检测的各种方法，并对 TKY 管节点焊缝无损检测技术的发展方向进行了展望。

%TKY tubular joints and similar structure is widely used in steel structure and marine platform,which presents a severe challenge to nondestructive testing technology.For the specific and complicated welding part,UT (ultrasonic testing)is the most useful method so far.With the scientific development and application of new technology,some new nondestructive testing methods and means have gradually applied,such as phased array ultrasonic technology.The context not only reviewed the development condition of UT,but also recommended methods that were appropriate for the TKY tubular joints.Finally, it intended to make prospects for the nondestructive detecting technology in the respect.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P60-62,67)【关键词】TKY 管节点;焊缝;超声检测;相控阵【作者】简添福;潘文超;陆铭慧;郑志忠【作者单位】福建省锅炉压力容器检验研究院漳州分院，漳州 363000;南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室，南昌 330063;南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室，南昌 330063;福建省锅炉压力容器检验研究院漳州分院，漳州 363000【正文语种】中文【中图分类】TG115.28钢结构由于其具有强度高、韧性好、刚度大、占地空间少、外观优美等优点，在建筑行业及海洋工程领域得到了广泛应用。

- 73 -工 业 技 术0 引言通过社会调查发现钢管结构在建筑行业的应用愈发广泛，通过研究钢管在体育馆、库房、商场等建筑的使用位置发现，钢管结构更多被使用在空间网络结构中。

而钢管之所以能够被广泛运用到上述场所中，主要是因为钢管自身所具备的性能效用值高、体积轻、零件简单、安装便捷等优势。

与此同时，T、K、Y 管节点是钢管结构主要常用焊接节点，但T、K、Y 管节点相较于管对接焊接节点、管板焊接节点与球管焊接节点而言，其出现与被投入使用的时间较短、经验较少，无损探伤技术不完善，该情况存在的原因主要是 T、K、Y 管节点焊缝位置具有复杂性，现有无损探伤技术还无法支持该复杂结构。

基于此，为进一步发挥T、K、Y 管性能与使用价值，应对T、K、Y 管节点焊缝超声波无损探伤检测技术进行探索，从而提高T、K、Y 管节点焊缝检测质量与工作效率，进而促使T、K、Y 管结构适用于社会各领域。

1 简述传统无损探伤的含义超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）与射线检测（RT）是T、K、Y 管节点焊缝检测中常用的三种传统无损探伤检测形式（图1为 TYK 管节点焊缝结构示意图），主要检测内容是查看主管与各支管之间的焊接处是否焊接完整以及点位焊缝部位存在的不连续[1]。

此外，在T、K、Y 管节点焊缝检测过程中，由于T、K、Y 管节点焊缝主要以相贯线形式展现并且焊缝结构常被使用于高空位置。

因此，基于一系列外在因素影响，使射线检测在实际T、K、Y 管节点焊缝检测过程中有很多限制，导致射线检测无法发挥其全部效果。

基于此，在T、K、Y 管节点焊缝检测过程中射线检测技术使用较少，多以超声波检测技术与磁粉检测技术为主，同时，在二者实际运用中主要以超声波检测技术为主，磁粉检测技术为辅。

超声波检测技术在T、K、Y 管节点焊缝检测过程中的主要方式是采取脉冲反射法，检测原理为 “由于超声波遇到缺陷时会出现发射和散射的情况，所以可以将探头向被检测管件中发射脉冲超声波，然后根据发射回来的超声波评判被检测管件质量。

T、K、Y管节点焊缝超声波检测缺陷的简易判断方法
顾秋兵;倪毓民;张小达;钱利铭;刘晓明
【期刊名称】《中外船舶科技》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】介绍了T、K、Y管节点焊缝的几何特点及超声波检测时的困难之处,提出了一种焊接缺陷判断的简易方法.并在FPSO的上层部模块支架管节点焊缝质量检测过程中实施应用,取得很好的效果.
【总页数】3页(P33-35)
【作者】顾秋兵;倪毓民;张小达;钱利铭;刘晓明
【作者单位】上海外高桥造船有限公司,上海,200137;上海外高桥造船有限公司,上海,200137;上海外高桥造船有限公司,上海,200137;上海外高桥造船有限公司,上海,200137;上海外高桥造船有限公司,上海,200137
【正文语种】中文
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Y管节点焊缝超声波探伤缺陷定位技术：里波反射法研究 [J], 林尤文;程志虎
3.Y型管节点焊缝超声波检测缺陷的计算机辅助定位 [J], 邓燕燕;程俊
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第一章概述1.1 什么是T、K、Y管节点焊缝在承受各种载荷的钢结构中，将支管的一端（小直径管）焊接在主管（大直径管）上，为保证焊接质量，在支管一端开坡口，这种结构形式称为管节点焊缝。

如果主管、支管间夹角θ<90°（锐角），称Y节点焊缝。

主支管夹角θ=90°，称T节点焊缝。

在主装工艺线上（外径轴向）按设计的距离，焊接两个相对称的支管，形成对称于工艺线的两个Y型节点焊缝，称为K节点焊缝（见图2-1a）。

1.2 海洋石油平台下的T、K、Y管节点焊缝在海洋石油平台钢结构中，支撑平台的部分，称为导管架。

导管架由若干根主管和支管由管节点焊缝连成一体，这些节点形式有Y型、T型和K型，具有代表性的是Y型管节点焊缝。

由于海洋石油平台作业环境恶劣，以北海地区为例：大约有上百座平台，水深达数十米，最深可达200～300米，最大风速为150km/h，海浪最高达20～30m，水下又有强大的水流，有时受到大冰块的冲击，导管架必须经受住这种自然环境的考验。

近年来，海上石油平台数量不断增加,规模也越来越大，有的导管架自重已达4万余吨。

据报导：海上平台的事故时有发生：1965年“海宝石号”半潜式钻井架失事，之后又发生了“海洋徘徊者号”和“亚历山大·基兰号”平台事故，1983年美国钻井船“爪洼号”又在南中国海沉没。

为此平台的安全引起了各国有关部门的重视，1974年英国以立法形式通过了《近海设施细则》，各大船级社也先后制定了海洋石油平台建造与入级规范，加强了海洋石油平台的监检力度，其中包括了对T、K、Y管节点的焊接和超声波检验人员的要求。

1.3 我国海洋石油平台的建造1980年以后的十年间，原中船总公司诸多家船厂先后为国内外石油公司建造了移动式平台数十座，改造和维修平台10座。

1982年原大连造船厂为美国贝克石油公司建造了两座“大脚Ⅲ型”自升式平台，当时属世界一流。

1988年交付使用的“胜利三号”是我国按CCS《海上移动平台入级与建造规范》设计和建造的坐底钻井平台。

第四章焊缝超声波探伤第四节焊缝超声波探伤缺陷大小的测定超声波探伤中，缺陷位置确定以后，紧接着就根据缺陷波的高度来确定缺陷的大小。

一、影响缺陷波高度的因素缺陷回波高度受各种因素的影响，概括起来有以下四个方面：①与仪器的性能有关，如仪器功率强弱、放大线性的好坏、动态范围大小等都直接影响探测灵敏度及缺陷反射回波的高度；②与探头性能有关，如探头的型式、尺寸、频率等不同，指向性不同，缺陷反射波也不同；③与工件本身有关，如工件材质、表面光洁度等不同，缺陷的反射波高度也不同；④与缺陷本身有关，如缺陷的形状、大小、性质、方向等不同时，缺陷反射波高度也不同。

对前三个因素，探伤时可以加以控制和掌握。

例如，灵敏度可以定得一样；仪器的放大线性、动态范围可挑选好的；同样探头可以固定；材质可以通过表面和衰减补偿等办法加以修正。

而第4个因素即缺陷本身的情况是无法控制的，相反，它正是探伤应予以判断。

而现在要根据缺陷波高来确定缺陷的实际大小是不可能的。

这也是A型脉冲超声波探伤仪定量存在的问题，目前采用的办法是：小缺陷(小于声束截面的缺陷)用当量法来确定缺陷的当量大小，它不等于缺陷的实际尺寸；大缺陷(大于声束截面的缺陷)用探头移动法来测量缺陷的指示长度，它并不等于缺陷的实际长度。

二、当量法把工件上缺陷讯号与试块上同声程人工反射体讯号相比较，与缺陷讯号高度相同的有效反射面的尺寸即被认为是该缺陷的当量，一般用平底孔或横孔直径表示。

求缺陷当量的方法有下列几种：1. 试块比较法这是一种原始的方法。

此法比较方便、直观，对仪器性能的要求也不高，但需要做大量的试块，且携带和使用不便，故目前已很少应用。

2. 当量曲线法为现场使用方便，根据距离、缺陷、波幅三者之间的关系，预先制作距离–波幅曲线供探伤时使用。

曲线的具体制作有下述三种方法：(1) 根据试块制作纵波探伤时，在一套不同距离、不同缺陷大小的试块上(例如CS–II)进行实际测定绘制横波探伤时一般使用同一孔径、不同距离的横孔或柱孔制作距离–波幅曲线。

超声波检验T K Y型管节点焊缝的操作工艺邢树宏（中国海油工程检验公司）摘要:本文重点介绍了超声波检验T K Y 管节点焊缝的工艺要点。

众所周知，T K Y 管接节点结构是海洋工程最重要和最常见结构形式，而且它在钢结构的焊缝中也是最为复杂，其焊缝截面形状是随相贯点位置不同而变化，因而难以使用射线照相法进行检测。

目前国内外主要采用手动超声波探伤方法进行检验。

在T K Y 管接节点焊缝手动超声波探伤的过程中，由于T K Y 管节点焊缝截面形状随两面角变化而变化、半跨声程也随其表现出很大的差异，同时它还会波及探头的接触面积减小或由于曲率效应而使得回波高度下降等状况，无疑使超声波检验中的缺陷定位和定量及缺陷尺寸评定更加困难。

使用K值探头及应用水平距离或深度定位等传统的超声波检验技术，无法满足检验T K Y 管节点焊缝的基本要求。

采用“作图解析法”---缺陷定位、“修正补偿法”---缺陷定量、“波束边界法或最大振幅法、振幅比较法”---评定缺陷尺寸等为主要内容的超声波检验新技术，是检验T K Y 管节点焊缝的有效方法。

该技术已广泛应用在海洋工程及其他大型结构的检验中。

关键词:T K Y型管焊缝作图解析法定位法波束边界定量法引言:在海洋工程建造中，众多钢管间的连接多为T K Y 结构。

针对T K T型管焊缝的质量检验，普遍采用手动超声波检测。

由于在不断变化的曲面上进行超声波检测，其焊缝截面形状也不断变化，半跨距声程表现很大的差异。

因此，无法套用平板对接焊缝常用的缺陷定位、定量技术。

该类焊缝缺陷的定位、定量的基本手段则是“作图解析法---定位”，“修正补偿法---定量”。

另外，包括诸如缺陷三维尺寸的评定、T K Y 管节点结构焊缝的跟部间隙予留、定位基准点的设定、D A C曲线的制作等都是手动超声波检验T K Y 管节点焊缝不可缺少重要内容。

1、作图解析--定位法的原理作图解析–定位法，即当检验员认为有必要对缺陷进行定位时，借助于万能取型规（或橡皮泥）获取焊缝外型,按1:1的比例将其复制在纸上，然后再用万能取型规和其他制图工具按实测主、支管厚度及其焊缝跟部间隙、留根高度及坡口角,将缺陷所处的焊缝剖面图补充完整，最后按探头入射点到焊缝边沿距离Y、实测折射角θ及荧光屏上出现的最高反射波的声程W，画出模拟声束传播路线，以完成焊缝的缺陷定位。

附录E 圆管T 、K 、Y 节点焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级E.0.1本附录适用于支管管径不小于150mm 、壁厚不小于6mm 、板厚外径之比在13%以下的圆钢管分支节点焊缝的超声波探伤。

E.0.2本附录未述及的内容应符合现行国家标准《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》GB/T 11345和现行行业标准《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T 203的规定。

E.0.3圆管T 、K 、Y 节点焊缝的超声波探伤探头应选用小芯片、短前沿、高频率及大折射角（或K 值）探头，且应能完成一跨距范围内整个焊缝截面的检测。

E.0.4选用的耦合剂应具有良好透声性和适当流动性的液体或糊状物，并应对材料和人体没有损伤作用，且应便于检测后的清除，可在耦合剂中加入适量的表面活性剂，以提高其润湿性能。

E.0.5确定圆管相贯节点曲面探测灵敏度的修正量时，应遵守图E.0.5的要求，使用规格相同的两只探头在平面试板上作一跨距一收一发测试，读取增益（或衰减）值G 1，然后在工件表面上（支管外壁）沿轴向和实际探伤最大偏角方向分别作一跨距一收一发测试，读取G 2、G 3。

当TG 小于2dB 时，可不作修正；当|G 2-G 3|不大于4dB 时，应按TG 进行耦合修正；当|G 2-G 3|大于4dB 时，应进一步分区测试，取合适的区间分别进行修正（图E.0.1）。

TG 值按下列公式计算：1322)(G G G TG -+=（E.0.5）位置1位置2位置3（a ）试板与RB 试块有相同的粗糙度（b ）工件探测面图E.0.5曲面探测灵敏度修正量的确定E.0.6圆管相贯节点探伤面及探伤方法应符合下列规定：1圆管相贯节点焊接接头探伤应以支管表面作为探伤面，扫查探头在①②③位置时，均应与焊缝垂直（图E.0.6）；2根据主管直径、支管直径、壁厚及主支管的交叉角，利用相应软件或根据本附录第E.0.7条“圆管相贯节点焊缝超声波探伤几何临界角和修正系数”相关规定提供的计算方法，绘制“相贯角与几何临界角的关系曲线”图，用曲线将焊缝划分为若干检测区域，每一检测区选用相应折射角的探头；3应根据工程中管节点的主、支管直径D 1、D 2，壁厚δ1、δ2，主、支管交叉角θ，采用探头的折射角β等参数，利用相关软件或根据本附录E.0.7提供的计算方法绘制出探伤的“相贯角与距离修正系数关系曲线”等，以备探伤时使用。

TKY管节点焊缝的超声检测分析TKY管节点焊缝是工程中常见的焊接连接形式，其质量直接影响着管道系统的安全运行。

超声检测作为一种非破坏性的检测方法，在管道焊缝质量控制中起着至关重要的作用。

本文将对TKY管节点焊缝的超声检测进行分析，并结合实例进行详细讨论。

一、TKY管节点焊缝的超声检测原理超声检测是利用超声波在材料中传播时产生的声波反射和透射现象，通过检测声波信号的变化来判断焊缝质量的一种方法。

对于TKY管节点焊缝来说，超声检测可以有效地检测焊缝是否存在缺陷、夹杂物、气孔等问题，保证焊缝的质量。

超声波在检测管道焊缝时通常采用脉冲回波法，即通过超声探头向焊缝发射超声波脉冲，当超声波遇到焊缝等缺陷时会产生回波信号。

通过检测回波信号的强度、时间延迟和形状等信息，可以判断焊缝的质量状况。

二、TKY管节点焊缝的超声检测方法1.超声探头的选择：对于TKY管节点焊缝的超声检测，通常采用斜入射探头进行检测。

由于焊缝的形状和位置的特殊性，斜入射探头可以有效地穿透焊缝并检测焊缝内部的缺陷情况。

2.超声检测参数的设定：在进行TKY管节点焊缝的超声检测时，需要合理设置超声检测参数，包括超声波频率、脉冲宽度、增益等。

这些参数的设置直接影响着检测结果的准确性和可靠性。

3.扫描方式的选择：超声检测可以采用单通道扫描或多通道扫描的方式进行。

对于TKY管节点焊缝的超声检测，通常采用多通道扫描的方式，能够同时检测多个超声信号，提高检测效率。

4.数据处理和分析：进行超声检测后，需要对采集到的数据进行处理和分析。

通过对回波信号的幅度、形状等信息进行分析，可以判断焊缝内部是否存在缺陷，并对焊缝的质量进行评估。

三、TKY管节点焊缝超声检测实例分析以一处TKY管节点焊缝为例，进行超声检测的实例分析。

经过超声检测，发现焊缝内部存在两处气孔和一处夹杂物，对焊接质量产生了不良影响。

通过进一步分析超声检测数据，发现气孔位于焊缝的底部，大小约为3mm；夹杂物位于焊缝中部，大小约为 5mm。

T、K、Y管节点焊缝超声波检验缺陷的判定海洋工程管节点焊缝超声波探伤，“判定”的含义有两条：一是判定反射信号是否由缺陷引起的，二是确定缺陷大小、种类、位置及分布。

由于管节点几何形状复杂和超声波检验的局限性，准确的“判定”还存在诸多困难，因此，缺陷的判定是引人注目的大问题。

5.1 伪缺陷信号的特征及识别首先判定反射信号是否因缺陷产生的，是缺陷定位的前提，反过来对“信号”位置的确定，又是判定它是否是缺陷的重要依据，下面介绍一下常见的伪缺陷的信号的来源及特征。

5.1.1 尺寸误差伪信号及特征（a）间隙量测量误差是：由于作图中未考虑周全，所以同样根部A点反射信号可能误判为缺陷A。

反之，把真正的缺陷A误判为根部信号，造成了漏检。

鉴别方法是观察动态波形，以及改变β角，因为真正根部反射总是有延续长度的，且波幅甚高。

（图5-1a）。

（b）支管壁厚的误差（参见图5-1b）。

（c）折射角变化（图5-1C），用油手指触模法，观察是否为上部A的反射，下焊角根部反射参见图5-1a。

（d）声程的变化由于焊缝不同位置，主支管截面均是椭圆，曲率连续变化。

因此一次，二次声程长度也不断变化。

影响对缺陷的判定（图5-1d ），解决办法是精确作图，（t n 、ω、ψ、φ为实测值），二是计算声程修正系数k θc ，通过精确测定声程对缺陷信号定位。

但计算k θc 公式复杂，实际操作中不用。

5.2 根部反射回波的特征与识别焊缝根部是缺陷发生率较高的部位，很容易与根部反射波混淆，造成漏检或误判。

根部反射回波的特征是：反射波幅有一定的幅度，探头前后移动反射波消失快，左右移动时，波幅呈凸形包络线，改变角度后，有可能发现不了此波。

由于探头前后的扩散角均可能扫到该部位，易引起误判。

故在判定时要作出截面图，同时对探头前后扩散角要精确测定。

焊缝根部（包括上、下根部）回波变化及相关因素见图5-1、图5-2。

(a)间隙W变化，如果W1是真实的间隙，A为根部反射如果W2为真实间隙，A为缺陷反射W 2W 1Ax(b)支管厚度变化，由tn→tn'B AXA为根部反射B为热影响区缺陷t'nntxA或B(C)折射角变化，A为根部反射由β→β'（变小），B为焊缝缺陷B BB'AxA或BABB为缺陷反射(d)声程的变化，A为根部反射x(x')A或B 图5-1 尺寸误差使根部反射变化xxB OTBO图5-2 根部反射回波5.3 主管内壁的反射回波主管内壁的反射回波是在支管上移动探头，主声束透过焊缝垂直入射到主管内壁的反射回波。

B篇超声波检验操作程序T K Y型管状焊缝超声波检验1.0 TKY型管节点焊缝超声波探伤工艺1.1 TKY型管节点焊缝的特点：众所周知，TKY管节点焊缝与平板焊缝的不同之处在于前者超声波检验的扫查面为不同曲率曲面，后者是平直的直面。

在平直的平面上进行超声波检验中焊接缺陷的定位与定量的操应用一般技术就满足了。

而在曲面上还是搬用平板超声波检验的操作方法，显然是不能完成焊缝缺陷的定量与定位。

其原因：a.由于曲率效应的影响，超声波入射到工件的折射角度将发生变化。

b.由于曲率效应的影响，探头接触面发生变化声能损失将增大。

1.2 TKY管状焊缝缺陷定位、定量的方法。

API RP 2A标准规定，作图解析法——定位，操作修正补偿法——定量。

1.3 作图解析定位法。

A.本方法是采用万能取型规或橡皮泥在TKY管状焊缝上取下任意点处焊缝的主、支管间的两面夹角及焊缝坡口宽度的形状，再经过补图操作，即完成一幅曲面焊缝上任意点处的剖面图。

此图全是按1：1的比例完成。

B.在1：1焊缝剖面图上，按照探伤时缺陷定位参数（Y，W，θ），模拟超声波在工件走的路径，即可定出焊缝中的反射体所在水平位置及深度。

1“取样——作剖面图——定位”操作过程方框图示：图1。

1.3.1 作图解析定位法中，做图的四要素：A、取样时型规一定与焊缝垂直。

实践证明，若在不垂直的情况下取样，会使所做的剖面图上的主支管间的两面角与实际情况不符，会导致缺陷定位误差增大。

“取样——作剖面图——定位”操作方框图：①取样操作②复制轨迹③补图操作④模拟定位B.每一个缺陷至少做一张剖面图，较长的缺陷应做多张图。

TKY型管状焊缝，由于主支管两面角不同，支管曲率也随之改变，所以在焊缝A点的缺陷应在A点的剖面图上定位，B点的缺陷应在B点的剖面图上定位，否则会导致定位误差，对于操作者来讲，尽管在操作过程中认真仔细，数据也很准确，但做图时图省事，两个位置的缺陷用一个位置的剖面图，而导致的后果就是定位误差大。