杨宇清* 蔚道祥

（上海市特种设备监督检验技术研究院）

0 引言

目前GB/T 32563—2016《无损检测 超声检测相控阵超声检测方法》标准已经实施，标准中规定“本标准适用于厚度为6～200 mm 的细晶钢焊接接头”。而在石油、化工等行业中大量使用管道的企业，其管道尺寸往往超出该范围，而超出范围的管道只能依据标准中的规定“通过演示证明仪器系统具有足够的检测能力后，参照本标准来检测”。同时，该标准主要针对平板金属材料，对于管道检测校准并没有给出具体规定,特别是小径管的曲率半径小，曲面耦合声能损失大，超声横波在小径管内表面反射时发散严重，探伤灵敏度低，给缺陷判定带来较大困难。由此可见，虽然相控阵超声标准已实施，但还需要通过企业以及研究机构的理论研究和大量试验，证实相控阵超声的检测能力后，才能将该项技术投入实际应用中。在役压力薄壁管道的管壁较薄，常规超声检测方法很难对其环焊缝进行有效检测，为了实现对小径薄壁管实施更加有效的检测，本文提出了超声相控阵检测方法。

1 超声相控阵检测

超声相控阵基本概念来源于相控阵雷达技术，相控阵雷达通过改变阵列天线中信号相位关系来实现改变天线发射波束指向的目的[1]。超声相控阵技术是将相控阵探头中多个晶片按照预先规定的设置(增益、振幅、延时等）进行激发，实现对波束的扫查方向偏摆、会聚以及波束合成等控制[2]。超声相控阵的主要工作元件是换能器，换能器内部由多个相互独立的阵元按照一定规律排列，每个阵元都可以看成一个辐射超声波的子波源[3-4]。……