6.3无缝钢管超声检测
常用无缝钢管的材质为碳钢、低合金侧、奥氏体不锈钢放理话体铁系体双相不锈钢，
下材质不同检测时所用探头的频率及试块材质不同。本英两登适用工与使钢、低合金钢村机
无量你管的超产格则，其他材质无缝钢管的超声检测可参照本章内容进行。
6.3.1无缝钢管的制造过程及常见缺陷
常用无缝钢管直径范围为32mm~4426mm，壁厚范围为3-27mm，成型方法分穿孔
和高速挤压法。穿孔法是用穿孔机穿孔，同时用轧貌滚轧，最后用芯棒乳管机定径压延平y
成型。高速挤压法是在挤压机中直接挤压成型，这种方法加工的管材尺寸精度高。
无缝钢管中常见的缺陷有折叠、分层、裂纹，主要缺陷是延管长度方向的纵向裂纹缺陷
有时也有垂直于管轴的横向裂纹缺陷。
6.3.2无缝钢管检测方法的选择
1.无缝钢管中存在折叠与分层缺陷，由于其壁厚一般小于45mm，且厚度范围相对较
小，因此常用纵波双晶直探头进行检测。检测方法与钢板中同类缺陷的检测相似，区别是试
2.无缝钢管存在垂直于管轴内、外壁的横向裂纹缺陷，因此应作横波外圆轴向检测
管壁内声束的传播方向如图6-7所示。
3.无缝钢管存在平行于管轴内、外壁的纵向裂纹缺陷，因此应作横波外圆周向检测
管壁内声束的传播方向如图6-8所示。
图6-7横向缺陷检测声束传播方向示意图
图6-8纵向裂纹检测声束传播方向示意图
仪器的技术性能应具备纵波双晶直探头回波高度法，纵波双晶直探头曲线法，横波区
法，横波外圆双弧单孔法，横波外圆双孔法等检测系统调整功能。
2.探头的选择要求
(1）管壁厚度<8mm时，纵波双晶直探头菱形声场的F值选择4mm，使用菱形声
半区或完整区域检测折叠与分层缺陷，探头频率选择5MHz。
(2）管壁厚度≥8mm时，纵波双晶直探头菱形声场的F值为管壁厚度的1/2，探头费
选择5MHz。
（3）考虑耦合与壁厚因素，纵波径向检测时，钢管外径少32mm-中127mm，纵波双晶直
探头压电晶片直径选择少5mm。钢管外径少127mm~p194mm，压电晶片直径选择6mm。
钢管外径少194mm~299mm，压电晶片直径选择p8mm。钢管外径299mm~p426 mm，
压电晶片直径选择少10mm。
(4)垂直于管轴内、外壁的横向裂纹缺陷采用横波K1斜探头检测，探头频率选用5MHz。
壁厚小于6mm晶片尺寸选择6mm，采用二次波检测外壁缺陷，三次波检测内壁缺陷。壁厚
6~14mm,晶片尺寸选择5mm×6mm，采用二次波检测外壁缺陷，三次波检测内壁缺陷。壁
厚大于16mm，晶片尺寸选择6mm×6mm，采用一次波检测内壁缺陷，二次波检测外壁缺陷。
（5)考虑耦合因素，检测外径≤426mm钢管横向缺陷的外圆轴向曲率横波斜探头的轴向
曲率半径，参照3.2.4第5条的要求确定。
（6)平行于管轴内、外壁的纵向裂纹缺陷采用横波外圆周向曲率斜探头检测，探头频率
选用5MHz。外圆周向曲率横波斜探头的K值，参照4.4.2第1条的要求确定。
（7）考虑耦合因素，钢管外径≤426mm时检测钢管纵向缺陷的外圆周向曲率横波斜探头
（8)外圆周向曲率横波斜探头的前沿长度，参照3.2.4第4条的要求确定。
3.试块的选择要求
图6-9曲面阶梯平底孔对比试块示意图
(1)48mm<p≤200mm时折叠与分层缺陷检测，考虑耦合因素使用被检测钢管无缺陷
的完好部位校准纵波扫描基线。在材质相同情况下依据等效试块原理，依据管壁厚度可直接
采用图69所示系列曲面阶梯平底孔试块上不同深度，规定直径的平底孔制作纵波双晶直探
头距离一波幅曲线，并以此线作为检测灵敏度。材质不同时可参考图6-9制作等效对比试块，
试块曲率半径与被检钢管曲率半径的选择参考表6-2进行。
表6-2曲面阶梯平底孔对比试块尺寸表
(2)p>200mm时折叠与分层缺陷检测，使用被检测钢管无缺陷的完好部位校准纵波
描基线。在材质相同情况下依据等效试块原理，依据管壁厚度，可采用图6-10所示CS3
列对比试块上规定直径不同深度平底孔，制作纵波双晶直探头距离一波幅曲线。使用图6.
所示CS4系列对比试块测定曲面补偿值，以所做曲线作为检测灵敏度。CS-3系列对比试
几何尺寸见表6-3。
(3)p≤48mm时折叠与分层缺陷检测，使用被检测钢管无缺陷的完好部位校准扫描
线。壁厚满足距离一波幅曲线制作条件，制作距离一波幅曲线后，以所做曲线作为检测灵自
度。壁厚无法满足距离一波幅曲线制作条件，将钢管内壁底波高度调至基准高度80%，再增4)考虑耦合因素，管外径≤426mm无缝钢管横向裂纹缺陷检测，依据等效试块原理可。
选用图6-12所示SGB系列与图6-13所示GS系列标准试块组合，实现管外径32mm~p426
m无缝钢管外圆轴向曲率全覆盖，使用上述试块完成横波扫描基线校准，探头K值与前沿
SGB系列与GS系列标准试块适合管外径范围见表6-4。
表6-4轴向曲率标准试块适合管外径对应表
单位为mm
（6）考虑耦合因素，无缝钢管内、外壁纵向裂纹检测，依据管径与壁厚的实际情况，参
R442与4.4.3条制作横波外圆双弧单孔法或外圆双孔法等效试块校准扫描基线，测试探头
值与前沿。
（6）无缝钢管外圆横波周向与轴向检测，可分别用被检钢管制作不同规格尺寸横向与纵
向人工V形槽或线切割槽制作横波距离一波幅曲线，并以此线作为检测灵敏度。
1.纵波双晶直探头参照4.3.5或4.3.6条内容调整检测系统。
2.外圆轴向曲率横波斜探头参照4.4.1条内容调整检测系统。
3.外圆周向曲率横波斜探头参照4.4.2或4.4.3条内容调整检测系统。
4.横波外圆周向与轴向检测，距离一波幅曲线可以分别采用外圆周向或轴向对比试块上
V型槽或线切割槽，利用一次波、二次波、三次波制作，以所做曲线作为检测灵敏度。
6.3.5无缝钢管检测顺序的排列、注意事项及扫查
横波检测时声束传输到钢管内、外壁，因此应先进行双晶纵波直探头检测，后进行外圆横波
2.双晶纵波直探头检测，探头隔声片方向应与管轴方向垂直。
3.钢管内、外壁横向与纵向裂纹可能存在方向性，扫查时应作正、反两个方向扫查。
图6-14折叠与分层影响横波周向检测示意图
图6-15折叠与分层影响横波轴向检测示意图
6.3.6无缝钢管质量级别评定
1.无缝钢管质量级别评定需要关注的问题
(1)无缝钢管中折叠缺陷可以形成应力集中源，引起钢管局部断裂，检测发现折叠缺陷
（2)无缝钢管的工作压力相对较高，壁厚相对较薄，对质量要求比较严格。分层缺陷的
存在直接降低了钢管厚度方向的力学性能，检测中分层缺陷反射回波幅度达到或超过距离-
波幅曲线或面积大于探头声场截面积，评为最差级。
(3)壁厚无法满足纵波距离一波幅曲线制作条件的无缝钢管(如壁厚3mm)，底波高度
低于基准高度3dB，评为最差级。
2.横波外圆周向与轴向检出的缺陷，参考表6-5规定的直接接触法内容进行质量级别
