张炳奇，孙 旭，杨 坚，侯兴隆,宁玉恒

(大唐东北电力试验研究院有限公司，长春 130012)

随着国内火电机组服役时间的不断增加、机组频繁启停与深度调峰，高温管道内壁产生裂纹的趋势不断加剧，对管道内壁裂纹缺陷的有效检测和定量就显得尤为必要。目前针对管道内壁开口缺陷的检测方法主要有常规超声端点衍射法[1]、超声波衍射时差法(TOFD)、爬波法、绝对声时法(AATT)和相控阵超声检测法等。常规超声端点衍射法对高度不小于4 mm的内壁开口缺陷定量效果较好，对高度小于4 mm的开口缺陷的检测效果较差[2]；TOFD技术利用A扫信号虽然可以区分高度为1 mm的开口缺陷，但无法对结构复杂部位进行检测；爬波法能发现工件上深为0.5 mm的微小裂纹缺陷，但无法将探头放置内壁对在役管道进行检测[3]；绝对声时法能精确测量高度大于2 mm的裂纹缺陷[4]，但裂纹小于2 mm时误差较大；相控阵超声检测法可通过扇形扫查高清成像功能对管道内壁裂纹缺陷进行有效检测[5]，但目前对于内壁微小裂纹的检测及端点衍射法测定内壁裂纹高度的研究还不够全面。笔者利用超声检测端角反射和端点衍射原理，使用相控阵超声技术进行检测试验，并对试验结果进行了分析。

1 检测原理

1.1 端角反射法测定原理

当超声检测横波声束以35°～55°入射至两个平面构成的直角时，将发生反射率为100%的端角反射。在管道内壁裂纹检测过程中，当检测所用探头声束折射角α(等于声束入射角β)为35°～55°时，裂纹和管道内壁构成端角反射条件，入射声束在厚度为t的管道内壁开口裂纹处发生端角反射，反射率为100%。……