長管氣瓶水浸法超聲檢測-水浸檢測角度的設計

長管拖車是目前實現高壓氣體中短距離公路輸送的專用車輛，以其高效靈活、安全可靠和使用維護方便的特點得到了市場認可。長管氣瓶是長管拖車儲存高壓氣體的部件，也是長管拖車的主要承壓部件。長管氣瓶筒體是管狀結構。目前國內外使用的長管氣瓶絕大多數是大容積鋼質無縫氣瓶，少部分是大容積鋼質內膽纖維纏繞氣瓶。按照法規要求，在定期檢驗中需要采用全自動超聲檢測方法對長管氣瓶瓶體筒體進行100%超聲檢測。根據力學分析，平行于長管氣瓶筒體母線的縱向是受力最大方向。因此，針對縱向缺陷檢測的重要性最大。

長管氣瓶水浸法檢測

水浸法具有表面粗糙度影響較小、可方便地改變探頭發射的聲束方向、檢測盲區小、探頭損壞可能性小、便于實現聚焦聲束檢測、便于實現自動檢測等優點。因此，目前對長管氣瓶瓶體筒體的全自動超聲檢測采用水浸法。入射聲束方向有兩種方式：(a)入射聲束方向與長管氣瓶橫截面垂直方向平行；(b)入射聲束方向與長管氣瓶橫截面垂直方向不平行。

采用入射聲束方向與長管氣瓶橫截面垂直方向

平行的方式檢測縱向缺陷，水／鋼表面的入射角隨探頭傾斜角度、長管氣瓶位置和探頭位置的變化而變化，而入射角數值決定了鋼中折射角數值。飛泰對探頭傾斜式中角、長管氣瓶位置和探頭位置進行了探討，推導了計算公式，可以直接應用到氣瓶探傷系統中。

縱向缺陷檢測原理

縱向探頭的聲束以一定角度斜射入鋼管。探頭晶片P發出超聲縱波，在晶片／水界面發生折射后聲束中心軸線在水中沿AB方向進入鋼瓶，再經過折射變成橫波在鋼中沿BC方向傳播。對于鋼質管材，當壁厚與外徑的比值小于0.23時，才可以采用超聲橫波檢測。目前國內投入使用的長管氣瓶絕大多數是壁厚16.5mm／：~b徑559mm和壁厚21．0mm／：~-徑71lmm的尺寸規格，因此滿足以上條件。

斜探頭偏斜角度及位置計算(右側入射)

實際檢測中，由于縱向缺陷的反射面可能傾斜于長管氣瓶表面，為了保證缺陷能被檢出，因此需要在長管氣瓶的兩個相反方向上進行超聲檢測。當斜探頭位于垂直縱坐標軸右側且聲束向左傳播時，此時聲束傳播路徑與圖5中的聲束傳播路徑相對于垂直縱坐標軸對稱。

長管氣瓶超聲全自動探傷設備

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