本节介绍某检测机构编写的超声波检测通用工艺规程,仅作参考。本节中的表和图的顺序及编排方式仍用原方式,以便于学习参考。
超声波检测通用工艺规程
1 目的
本通用工艺规定了×××检验所锅炉、压力容器、压力管道的超声波检测的人员资格、设备条件、工艺、检测程序要求和质量评定规定,以保证无损检测结果的正确性,确保锅炉、压力容器、压力管道检验工作质量。
2 适用范围
2.1 本通用工艺规程适用于本院检验资格范围内的锅炉、压力容器、压力管道的超声波检测。
2.2 对本规程不适用的工件检测,应另编专用工艺,并经无损检测责任工程师审核、技术负责人批准后使用。
3 引用标准、法规
3.1 劳部发[1996]276号《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
3.2 质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》
3.3 劳部发[1993]370号《超高压容器安全监察规程(试行)》
3.4 TSG R7001—2004《压力容器定期检验规则》
3.5 质技监局锅发[1999]202号《锅炉定期检验规则》
3.6 国质检锅[2003]108号《在用工业管道定期检验规程》
3.7 国质检锅[2003]248号《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》
3.8 JB/T 4730.1—2005《承压设备无损检测第1部分:通用要求》
3.9 JB/T 4730.3—2005《承压设备无损检测第3部分:超声检测》
3.10 GB/T 11259—2008《无损检测 超声检测用钢制参考试块的制作与检验方法》
3.11 JB/T 9214—2010《无损检测A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法》
3.12 JB/T 10061—1999《A型脉冲反射式超声检测仪 通用技术条件》
3.13 JB/T 10062—1999《超声探伤用探头 性能测试方法》
4 检测人员资格及要求
4.1 超声检测工作应由按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》考核合格的人员承担,并由无损检测责任师审签检验报告。
4.2 检测人员必须认真负责,严格执行工艺规定和标准。
4.3 检测人员应了解受检工件的材质、规格、焊接工艺、缺陷可能产生的部位等。
5 检测设备、器材和材料
5.1 超声波探伤仪
5.1.1 采用A型脉冲反射式超声波探伤仪,其工作频率范围为0.5~10MHz,且至少在显示屏满刻度的80%范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器,步进级每挡不大于2dB。其精度为:任意相邻12dB误差在±1dB以内,最大累计误差不超过1dB;水平线性误差不大于1%,垂直线性误差不大于5%。其余指标应符合JB/T 10061—1999的规定。
5.1.2 我院采用仪器型号为CTS—22、HS—600。
5.1.3 每隔三个月至少对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测定,测定方法按JB/T 10061—1999的规定进行。
5.2 探头
5.2.1 晶片面积一般不应大于500mm2,且任一边长原则上不大于25mm。
5.2.2 单晶斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°,主声束垂直方向不应有明显的双峰。
5.2.3 新购探头应有探头性能参数说明书。新探头在使用前应进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等主要参数的测定。测定应按JB/T 10062—1999的有关规定进行,并满足其要求。
5.2.4 承压设备用板材超声检测探头按表1选用。
表1 承压设备用板材超声检测探头的选用
5.2.5 承压设备用钢锻件超声检测双晶直探头的公称频率应选用5MHz,探头晶片面积应不小于150mm2;单晶直探头的公称频率应选用2~5MHz,探头晶片一般为ϕ14~ϕ25mm。
5.2.6 承压设备对接焊接接头超声检测推荐采用的斜探头K值见表2。
表2 承压设备对接焊接接头超声检测推荐采用的斜探头K值
5.3 超声波探伤仪和探头的系统性能
5.3.1 在达到所探工件的最大检测声程时,其有效灵敏度余量应不小于10dB。
5.3.2 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。
5.3.3 仪器和直探头组合的始脉冲宽度(在基准灵敏度下):对于频率为5MHz的探头,宽度不大于10mm;对于频率为2.5MHz的探头,宽度不大于15mm。
5.3.4 直探头的远场分辨力应不小于30dB,斜探头的远场分辨力应不小于6dB。
5.3.5 仪器和探头的系统性能应按JB/T 9214—2010和JB/T 10062—1999的规定进行测试。
5.4 检测前和检测过程中仪器和探头系统测定
5.4.1 当使用仪器-斜探头系统时,在检测前应测定前沿距离、K值和主声束偏离,调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。
5.4.2 当使用仪器-直探头系统时,在检测前应测定始脉冲宽度、灵敏度余量和分辨力,调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。
5.4.3 在检测过程中应对仪器-探头系统进行复核的情况
5.4.3.1 校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变。
5.4.3.2 检测人员怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化。
5.4.3.3 连续工作4h以上。
5.4.3.4 工作结束。
5.4.4 检测结束前仪器和探头系统的复核
5.4.4.1 在每次检测结束前,应对扫描量程进行复核。如果任意一点在扫描线上的偏移量超过扫描线读数的10%,则扫描量程应重新调整,并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检。
5.4.4.2 在每次检测结束前,应对扫查灵敏度进行复核。一般对距离-波幅曲线的校核不应少于3点。若曲线上任何一点的幅度下降2dB,则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复检;若曲线上任何一点的幅度上升2dB,则应对所有的记录信号进行重新评定。
5.5 试块
5.5.1 标准试块
5.5.1.1 标准试块是指本部分规定的用于仪器-探头系统性能校准和检测校准的试块。本工艺规程采用的标准试块有:
1)钢板用标准试块:CBⅠ、CBⅡ。
2)锻件用标准试块:CSⅠ、CSⅡ、CSⅢ。
3)焊接接头用标准试块:CSK—IA、CSK—ⅡA、CSK—ⅢA、CSK—ⅣA。
5.5.1.2 标准试块尺寸精度应符合本部分的要求,并应经计量部门检定合格。
5.5.1.3 标准试块的制造要求应符合GB/T 19799.1—2005和GB/T11259—2008的规定。
5.5.2 对比试块
5.5.2.1 对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征,厚度应与被检工件的厚度相对应。如果涉及两种或两种以上不同厚度部件焊接接头的检测,则对比试块的厚度应由其最大厚度来确定。
5.5.2.2 对比试块反射体的形状、尺寸和数量应符合JB/T 4730.3—2005的规定。
5.6 耦合剂
5.6.1 耦合剂根据被检设备的表面状态、环境要求、现场检测条件等综合选用。其首先应满足检测灵敏度的要求。
5.6.2 应采用透声性好,且不损伤检测表面的耦合剂,根据具体情况选用水、化学糨糊、机油、甘油等。
6 检测工作程序
6.1 接受无损检测委托。
6.2 搜集资料,对受检部件、检测环境进行勘察。
6.3 根据有关规程、标准以及本通用工艺规程编制超声波检测工艺卡。
6.4 选择满足要求的检测仪器、探头和试块等附件,并对设备性能参数进行校准。
6.5 调整检测灵敏度并绘制距离-波幅曲线。
6.6 检测表面和检测范围的确定,打磨检测面。
6.7 检测并记录缺陷的反射能量,确定缺陷位置和埋藏深度等参数。
6.8 出具检测报告(必要时附检测示意图),签字、审核、盖章生效。
6.9 报告存档并做好发放记录。
6.10 检测及报告质量反馈信息搜集处理。
7 检测表面的制备
7.1 检测面应保证工件被检部分均能得到充分检查。
7.2 焊缝的表面质量应经外观检测合格。所有影响超声波检测的锈蚀、飞溅和污物等都应予以清除。焊缝表面粗糙度应符合检测要求。表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性,否则应做适当的处理。其表面粗糙度Ra应小于或等于6.3μm。对受检工件焊缝两侧探头移动区域进行除锈打磨,使其露出金属光泽。
7.3 在对承压设备用钢锻件进行超声波检测时,检测面的表面粗糙度Ra≤6.3μm。
7.4 灵敏度的补偿
7.4.1 耦合补偿。在检测和缺陷定量时,应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿。具体数值应进行测试,一般情况下补偿2~4dB。
7.4.2 衰减补偿。在检测和缺陷定量时,应对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。在计算缺陷当量时,若材质衰减系数超过4dB/m,则应考虑修正。材质衰减系数的计算执行JB/T 4730.3—2005第4.2.7条的规定。
7.4.3 曲面补偿。对检测面是曲面的工件,应采用曲率半径与工件相同或相近的试块,通过对比试验进行曲率补偿。
8 检测时机
8.1 拼接封头应在成形后进行无损检测,若在成形前进行无损检测,则成形后应在圆弧过渡区再做无损检测。
8.2 电渣焊焊缝的超声波检测应在焊缝正火热处理后进行。
8.3 锻件的超声波检测原则上应安排在热处理后,孔、台等结构机加工前进行。
8.4 有延迟裂纹倾向的材料应在焊接完成24h后进行无损检测,有再热裂纹倾向的材料应在热处理后再进行一次无损检测。
8.5 标准规程有特殊规定的依照其规定。
9 检测工艺和检测技术
9.1 应根据受检承压设备的材质、结构、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和方向,选择适宜的无损检测工艺。
9.2 钢板的检测
9.2.1 检测灵敏度
9.2.1.1 当板厚不大于20mm时,用CBⅠ试块将工件等厚部位第一次底波高度调整到显示屏满刻度的50%,再提高10dB作为基准灵敏度。
9.2.1.2 当板厚大于20mm时,应将表3中相应厚度的CBⅡ试块ϕ5mm平底孔第一次反射波高调整到显示屏满刻度的50%作为基准灵敏度。
表3 CBⅡ标准试块 (单位:mm)
9.2.1.3 当板厚不小于探头的三倍近场区长度时,也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度,其结果应与本条第二款的要求相一致。
9.2.2 可选钢板的任一轧制表面进行检测。若检测人员认为需要或设计上有要求,则也可选钢板的上、下两轧制表面分别进行检测。
9.2.3 耦合方式可采用直接接触法。
9.2.4 扫查方式
9.2.4.1 使探头沿垂直于钢板压延方向且间距不大于100mm的平行线进行扫查。在钢板坡口预定线两侧各50mm(当板厚超过100mm时,以板厚的1/2为准)内应作100%扫查。扫查示意图见图1。
图1 在钢板剖口预定线两侧扫查示意图
a)扫查方向 b)扫查区域
9.2.4.2 根据合同、技术协议书或图样的要求,也可采用其他扫查形式。
9.2.5 缺陷的测定与记录
9.2.5.1 在检测过程中,发现下列三种情况之一即视为缺陷:
1)缺陷第一次反射波(F1)波高大于或等于显示屏满刻度的50%。
2)当底面第一次反射波(B1)波高未达到显示屏满刻度时,缺陷第一次反射波(F1)波高与底面第一次反射波(B1)波高之比大于或等于50%。
3)底面第一次反射波(B1)波高低于显示屏满刻度的50%。
9.2.5.2 缺陷的边界范围或指示长度的测定方法
①在检出缺陷后,应在它的周围继续进行检测,以确定缺陷的延伸。
②当用双晶直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时,探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直,并使缺陷波下降到基准灵敏度条件下显示屏满刻度的25%或使缺陷第一次反射波波高与底面第一次反射波波高之比为50%。此时,探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心点即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。
③当用单晶直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时,移动探头使缺陷波第一次反射波波高下降到基准灵敏度条件下显示屏满刻度的25%或使缺陷第一次反射波波高与底面第一次反射波波高之比为50%。此时,探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。
④当确定9.2.5.2③中缺陷的边界范围或指示长度时,移动探头(单晶直探头或双晶直探头)使底面第一次反射波升高到显示屏满刻度的50%。此时探头中心移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心点即为缺陷的边界点。
⑤当板厚较小,确需采用第二次缺陷波和第二次底波来评定缺陷时,基准灵敏度应以相应的第二次反射波来校准。
9.3 锻件的检测
9.3.1 锻件应进行纵波检测,对筒形和环形锻件还应增加横波检测。
9.3.2 原则上应从两个相互垂直的方向进行检测,尽可能地检测到锻件的全体积。当锻件厚度超过400mm时,应从相对两端面进行100%的扫查。
9.3.3 钢锻件横波检测应按JB/T4730.3—2005附录C(规范性附录)的要求进行。
9.3.4 灵敏度的确定
9.3.4.1 单晶直探头基准灵敏度的确定:当被检部位的厚度大于或等于探头的三倍近场区长度,且检测面与底面平行时,原则上可采用底波计算法确定基准灵敏度。对由于几何形状所限,不能获得底波或壁厚小于探头的三倍近场区长度时,可直接采用CSⅠ标准试块确定基准灵敏度。
9.3.4.2 双晶直探头基准灵敏度的确定:使用CSⅡ试块,依次测试一组不同检测距离的ϕ3mm平底孔(至少三个)。调节衰减器,绘出双晶直探头的距离波幅曲线,并以此作为基准灵敏度。
9.3.4.3 扫查灵敏度一般不得低于最大检测距离处ϕ2mm平底孔当量直径。
9.3.5 缺陷当量的确定:当被检缺陷的深度大于或等于探头的三倍近场区长度时,采用AVG曲线及计算法确定缺陷当量。对于三倍近场区长度内的缺陷,可采用单晶直探头或双晶直探头的距离-波幅曲线来确定缺陷当量。也可采用其他等效方法来确定。
9.4 钢制承压设备对接焊接接头超声检测
9.4.1 本条适用于母材厚度为8~400mm全熔焊对接焊接接头的超声检测。
9.4.2 JB/T4730.3—2005把超声检测技术等级分为A、B、C三个检测级别。超声检测技术等级的选择应符合制造、安装、在用等有关规范、标准及设计图样的规定。我院对承压设备一般情况下选用B级检测。
9.4.2.1 当母材厚度为8~46mm时,一般用一种K值探头,采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。
9.4.2.2 当母材厚度为46~120mm时,一般用一种K值探头,采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。若受几何条件限制,则也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行检测。
9.4.2.3 当母材厚度为120~400mm时,一般用两种K值探头,采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10°。
9.4.2.4 横向缺陷的检测。在检测时,可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成10°~20°角作两个方向的斜平行扫查。若焊接接头余高磨平,则探头应在焊接接头及热影响区上作两个方向的平行扫查。
9.4.3 检测区的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区域,这个区域最小为5mm,最大为10mm。
9.4.4 当采用一次反射法检测时,探头移动区大于或等于1.25P;当采用直射法检测时,探头移动区应大于或等于0.75P。
P=2TK或P=2Ttanβ
式中 P——跨距(mm);
T——母材厚度(mm);
K——探头K值;
β——探头折射角(°)。
9.4.5 距离-波幅曲线的绘制
9.4.5.1 距离-波幅曲线应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成。该曲线由评定线、定量线和判废线组成。评定线与定量线之间(包括评定线)为I区,定量线与判废线之间(包括定量线)为Ⅱ区,判废线及其以上区域为Ⅲ区,如图2所示。如果距离-波幅曲线绘制在显示屏上,则在检测范围内不低于显示屏满刻度的20%。
图2 距离-波幅曲线(www.daowen.com)
9.4.5.2 距离-波幅曲线灵敏度的选择。
1)壁厚为6~120mm的焊接接头,其距离-波幅曲线灵敏度按表4的规定选择。
表4 距离 波幅曲线的灵敏度(一)
2)壁厚为120~400mm的焊接接头,其距离-波幅曲线灵敏度按表5的规定选择。
表5 距离 波幅曲线的灵敏度(二)
注:d为横孔直径。
3)当检测横向缺陷时,应将各线灵敏度均提高6dB。
4)当检测面曲率半径R≤W2/4时,距离-波幅曲线的绘制应在与检测面曲率相同的对比试块上进行。
5)工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同,否则应按JB/T 4730.3—2005附录F(规范性附录)的规定进行传输损失补偿。在一跨距声程内最大传输损失差小于或等于2dB时可不进行补偿。
6)扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。
9.4.5.3 平板对接焊接接头的超声波检测
1)为检测纵向缺陷,斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上,做锯齿形扫查。探头前后移动范围应保证扫查到全部焊接接头截面,在保持探头垂直焊缝做前后移动的同时,还应做10°~15°的左右转动。
2)为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号,确定缺陷的位置、方向和形状,可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。
9.4.5.4 曲面工件(直径小于或等于500mm)对接焊接接头的超声波检测
1)当检测面为曲面时,可尽量按平板对接焊接接头的检测方法进行检测。对于受几何形状限制,无法检测的部位,应予以记录。
2)当检测纵缝时,对比试块的曲率半径与检测面曲率半径之差应小于10%。
①根据工件的曲率和材料厚度选择探头K值,并考虑几何临界角的限制,确保声束能扫查到整个焊接接头。
②在探头接触面修磨后,应注意探头入射点和K值的变化,并用曲率试块做实际测定。
③应注意显示屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异,必要时应进行修正。
3)当检测环缝时,对比试块的曲率半径应为检测面曲率半径的0.9~1.5倍。
9.4.5.5 T形接头的超声波检测:在选择检测面和探头时应考虑到检测各类缺陷的可能性,并使声束尽可能垂直于该类焊接接头中的主要缺陷。根据焊接接头形式,T形接头的检测有如下三种检测方式,可选择其中一种或几种方式组合实施检测。检测方式的选择应由合同双方商定,并考虑主要检测对象和几何条件的限制。
1)用斜探头从翼板外侧用直射法进行检测,见图3中的位置1、图4中的位置1和图5中的位置1。
图3 T形接头(形式Ⅰ)
2)用斜探头在腹板一侧用直射法或一次反射法进行检测,见图3中的位置2、位置4,图4中的位置2、位置4,图5中的位置2、位置4。
图4 T形接头(形式Ⅱ)
3)用直探头或双晶直探头在翼板外侧沿焊接接头检测,或者用斜探头(推荐使用K1探头)在翼板外侧沿焊接接头检测,见图3中的位置3、图4中的位置3和图5中的位置3。位置3包括直探头和斜探头两种扫查。
图5 T形接头(形式Ⅲ)
4)斜探头K值的确定。当用斜探头在翼板外侧进行检测时,推荐使用K1探头;当用斜探头在腹板一侧进行检测时,探头K值根据腹板厚度进行选择。
5)距离-波幅曲线灵敏度的确定。当用斜探头检测时,距离-波幅曲线的灵敏度应根据腹板厚度确定;当用直探头检测时,距离-波幅曲线的灵敏度应以翼板厚度按表6确定。
表6 T形接着直探头距离-波幅曲线的灵敏度
9.4.6 缺陷定量的检测
9.4.6.1 灵敏度应调到定量线灵敏度。
9.4.6.2 对所有反射波幅达到或超过定量线的缺陷,均应确定其位置、最大反射波幅和缺陷当量。
9.4.6.3 缺陷位置的测定:缺陷位置的测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。
9.4.6.4 缺陷最大反射波幅的测定:将探头移至缺陷出现最大反射波信号的位置测定波幅大小,并确定它在距离-波幅曲线图中的区域。
9.4.6.5 缺陷定量:应根据缺陷最大反射波幅确定缺陷当量直径或缺陷指示长度ΔL。
1)缺陷当量直径,用当量平底孔直径表示,主要用于直探头的检测,可采用公式计算、距离-波幅曲线和试块对比来确定缺陷当量尺寸。
2)缺陷指示长度ΔL的检测
①当缺陷反射波只有一个高点且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时,使波幅降到显示屏满刻度的80%后,用6dB法测其指示长度。
②当缺陷反射波峰值起伏变化,有多个高点,且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时,使波幅降到显示屏满刻度的80%后,应以端点6dB法测其指示长度。
③当缺陷反射波峰位于Ⅰ区,并认为有必要记录时,将探头左右移动,使波幅降到评定线,以此测定缺陷指示长度。
9.5 承压设备环向对接焊接接头超声波检测
9.5.1 试块的曲率应与被检管径相同或相近,其曲率半径之差不应大于被检管径的10%。采用的试块型号为GS—1、GS—2、GS—3、GS—4。其形状和尺寸应分别符合相关规定。GS—1试块适用于曲率半径为16~24mm的承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头的检测;GS—2试块适用于曲率半径为24~35mm的承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头的检测;GS—3试块适用于曲率半径为35~54mm的承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头的检测;GS—4试块适用于曲率半径为54~80mm的承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头的检测。
9.5.2 推荐采用线聚焦斜探头和双晶斜探头,其性能应能满足检测要求。探头频率一般采用5MHz,当管壁厚度大于15mm时,采用2.5MHz探头。探头主声束轴线水平偏离角不应大于2°。斜探头K值的选取可参照表7的规定。若有必要,则也可采用其他K值的探头。探头楔块检测面应加工成与管子外径相吻合的形状。加工好曲率的探头应对其K值和前沿值进行测定,要求一次波至少扫查到焊接接头根部。
表7 斜探头K值的选择
9.5.3 不同管壁厚度的距离-波幅曲线灵敏度应符合表8的规定。
表8 距离-波幅曲线的灵敏度
9.5.4 扫查方法
9.5.4.1 一般将探头从对接焊接接头两侧垂直于焊接接头做锯齿形扫查,探头前后移动距离应符合要求,探头左右移动距离应小于探头晶片宽度的1/2。
9.5.4.2 为了观察缺陷动态波形或区分伪缺陷信号,以确定缺陷的位置、方向、形状,可采用前后、左右、转角等扫查方法。
9.5.5 缺陷定量的检测
9.5.5.1 对所有反射波幅位于Ⅱ区或Ⅱ区以上的缺陷,均应对缺陷位置、缺陷最大反射波幅和缺陷指示长度等进行测定。
9.5.5.2 缺陷位置的测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。
9.5.5.3 缺陷最大反射波幅的测定:将探头移至缺陷出现最大反射波信号的位置,测定波幅大小,并确定它在距离-波幅曲线图中的区域。
9.5.5.4 缺陷指示长度的测定
1)当缺陷反射波只有一个高点且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时,用定量线的绝对灵敏度法测其指示长度。
2)缺陷反射波峰值起伏变化,有多个高点,且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时,应以定量线的绝对灵敏度法测其指示长度。
3)当缺陷最大反射波幅位于Ⅰ区,且认为有必要记录时,应以评定线绝对灵敏度法测其指示长度。
4)缺陷的指示长度l的计算公式为
l=L(R-H)/R
式中 L——探头左右移动距离(mm);
R——管子外径(mm);
H——缺陷距外表面深度(指示深度)(mm)。
9.6 在用承压设备对接焊接接头的超声波检测方法和检测技术要求
9.6.1 当在实际检测中发现缺陷回波时,应对位于定量线及定量线以上的超标缺陷进行回波幅度、埋藏深度、指示长度、缺陷取向、缺陷位置和自身高度的测定,并对缺陷的类型和性质尽可能作出判定。但对能判定为危害性的缺陷,即使位于定量线及定量线以下,也应对其进行上述参数的测定。在测定上述参数时,一般采用直射波,扫查灵敏度可根据需要确定,但不得使噪声回波高度超过显示屏满刻度的20%。
9.6.2 缺陷波幅的测定:将探头置于出现最大缺陷反射波的位置,用衰减器读出该波幅比该位置的定量线高出的分贝值。
9.6.3 缺陷位置和指示长度的测定:缺陷位置通常包括缺陷埋藏深度和平面位置。缺陷埋藏深度是指缺陷离开检测面的距离。将探头置于出现最大缺陷反射波的位置,根据此时最大缺陷反射波在扫描线上(垂直)的位置即可确定其埋藏深度。在测定缺陷平面位置时,应将探头置于出现最大缺陷反射波的位置,根据此时最大缺陷反射波在扫描线上(水平)的位置确定平面位置。
9.6.4 可用端点衍射回波法6dB法或端部最大回波法确定其高度方向的尺寸。
9.6.5 缺陷类型的确定
9.6.5.1 对超标缺陷,应根据缺陷的波幅高度、位置、取向、指示长度、自身高度,再结合缺陷静态波形、动态波形、回波包络线和扫查方法,以及焊接接头的焊接方法、焊接工艺、工件结构、坡口形式、材料特性、热处理状态来判断缺陷类型和性质。通常应确定点状缺陷、线状缺陷(条状夹渣、未焊透、未熔合等)面状缺陷(裂纹、面状未焊透、面状未熔合等)。判定方法见JB/T4730.3—2005附录H(规范性附录)和附录L(规范性附录)。
9.6.5.2 对采用超声检测确定缺陷尺寸和类型比较困难或分布比较密集的缺陷,应增加X射线检测或其他检测,以便进一步进行综合判断。
9.6.5.3 对在用锅炉、压力容器超声波检测中发现的缺陷,应与制造和安装的原始资料或上一检测周期的检测报告核对,以进一步判定本次发现的缺陷是否是新产生的以及是否有扩展。
10 检测结果的评定和质量等级分类
10.1 通用要求
10.1.1 当采用同种检测方法按不同检测工艺进行检测时,如果检测结果不一致,则应以危险度大的评定级别为准。
10.1.2 当采用两种或两种以上的检测方法对承压设备的同一部位进行检测时,应按各自的方法评定级别。
10.2 钢板检测的结果评定和分级
10.2.1 对于单个缺陷,将其指示的最大长度作为其的指示长度。若单个缺陷的指示长度小于40mm,则可不作记录。
10.2.2 单个缺陷指示面积的评定规则
10.2.2.1 对于一个缺陷,按其指示的面积作为其单个指示面积。
10.2.2.2 对于多个缺陷,当其相邻间距小于100mm或间距小于相邻较小缺陷的指示长度(取其较大值)时,以各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。
10.2.2.3 指示面积不计的单个缺陷参见表9。
10.2.3 在任一1m×1m检测面积内,按缺陷面积所占的百分比来确定。若钢板面积小于1m×1m,则可按比例折算。
10.2.4 钢板质量分级
10.2.4.1 钢板质量分级见表9。
表9 钢板质量分级
注:Ⅳ级钢板主要用于与承压设备有关的支承件和结构件的制造安装。
10.2.4.2 在坡口预定线两侧各50mm(当板厚大于100mm时,以板厚的1/2为准)内,缺陷的指示长度大于或等于50mm时,应评为Ⅴ级。
10.2.4.3 在检测过程中,检测人员若确认钢板中有白点、裂纹等危害性缺陷存在,则应将其评为Ⅴ级。
10.3 承压设备用钢锻件缺陷记录和质量分级等级评定
10.3.1 缺陷记录
10.3.1.1 记录当量直径超过ϕ4mm的单个缺陷的波幅和位置。
10.3.1.2 密集区缺陷:记录密集区缺陷中最大当量缺陷的位置和缺陷分布。饼形锻件应记录大于或等于ϕ4mm当量直径的缺陷密集区,其他锻件应记录大于或等于ϕ3mm当量直径的缺陷密集区。缺陷密集区面积以50mm×50mm的方块作为最小量度单位,其边界可通过6dB法确定。
10.3.1.3 底波降低量应按表10的要求记录。
表10 由缺陷引起底波降低量的质量分级 (单位:dB)
注:本表仅适用于声程大于近场区长度的缺陷。
10.3.1.4 衰减系数:若合同双方有规定,则应记录衰减系数。
10.3.2 质量分级等级评定
10.3.2.1 单个缺陷的质量分级见表11。
10.3.2.2 缺陷引起底波降低量的质量分级参见表10。
表11 单个缺陷的质量分级 (单位:mm)
10.3.2.3 密集区缺陷的质量分级见表12。
表12 密集区缺陷的质量分级
10.3.2.4 表10、表11和表12的等级应作为独立的等级分别使用。
10.3.2.5 当缺陷被检测人员判定为危害性缺陷时,锻件的质量等级为Ⅴ级。
10.4 承压设备对接焊接接头缺陷评定和质量分级
10.4.1 缺陷评定
10.4.1.1 对于超过评定线的信号,应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征,当有怀疑时,应采取改变探头K值、增加检测面、观察动态波形并结合结构工艺特征作出判定,若不能判断波形,则应辅以其他检测方法进行综合判定。
10.4.1.2 当缺陷指示长度小于10mm时,按5mm计。
10.4.1.3 当相邻两缺陷在一直线上,其间距小于其中较小的缺陷长度时,应作为一条缺陷处理,以两缺陷长度之和作为其指示长度(间距不计入缺陷长度)。
10.4.2 质量分级
焊接接头质量分级按表13的规定进行。
表13 焊接接头质量分级 (单位:mm)
(续)
注:1.母材板厚不同时,取薄板侧厚度值。
2.当焊缝长度不足9t(Ⅰ级)或4.5t(Ⅱ级)时,可按比例折算。当折算后的缺陷累计长度小于单个缺陷指示长度时,以单个缺陷指示长度为准。
10.5 在用锅炉、压力容器超声波检测时的缺陷记录和评定原则
10.5.1 应根据《压力容器定期检验规则》《锅炉定期检验规则》等技术规程的要求对缺陷的超声波检测结果进行记录。
10.5.2 根据需要,也可由安全评定人员根据容器设计、制造、使用和检测记录提供允许缺陷的临界尺寸(缺陷位置、长度和自身高度),检测时只记录大于该界限尺寸的缺陷,交由评定人员评定处理。
10.5.3 记录内容应包括缺陷位置、类型、取向、波幅、指示长度和自身高度以及缺陷分布图。记录应由操作人员和责任人员签字。
10.5.4 根据《压力容器定期检验规则》《锅炉定期检验规则》等技术规程的要求对缺陷的超声波检测结果进行安全状况评定。
10.6 承压设备环向对接焊接接头超声波检测缺陷的评定和质量分级
10.6.1 对于超过评定线的信号,应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征,当有怀疑时,应采取改变探头K值,观察缺陷动态波形并结合焊接工艺等进行综合分析。
10.6.2 当相邻两缺陷在一直线上,其间距小于其中较小的缺陷长度时,应作为一条缺陷处理,以两缺陷长度之和作为其单个缺陷指示长度(间距不计入缺陷长度)。单个点状缺陷指示长度按5mm计。
10.6.3 质量分级:对接焊接接头质量分级按表14的规定进行。
表14 对接焊接接头质量分级
(续)
注:1.在10mm焊缝范围内,同时存在条状缺陷和未焊透时,应评为Ⅲ级。
2.板厚不等的焊接接头,取薄板测长度值。
3.当缺陷累计长度小于单个缺陷指示长度时,以单个缺陷指示长度为准。
11 检测记录、报告和资料存档
11.1 超声波检测报告需由UT-Ⅱ级以上人员出具,并经无损检测责任师审核认可。检测记录和报告应准确、完整。
11.2 无损检测工艺卡、检测记录和报告等保存期不得少于7年。7年后,若用户需要,则可转交用户保管。
11.3 检测用仪器和设备的性能应进行定期检定(校准),并有记录可查。
11.4 检测报告的出具和审签时限和存档程序根据本院的有关规定执行。
12 对工作环境、安全和文明检测施工的要求
12.1 现场检测时应严格执行超声波检测工艺卡的规定,工艺卡编制人员应对检测人员进行作业文件技术交底。
12.2 检测人员在检测过程中应严格按照工艺卡要求施工,对检测过程中产生的废弃物及时处理,做到工完料尽场地清,做到文明施工。
12.3 检测人员应爱护检测设备,尽量满足设备使用的温度、湿度、清洁度以及安全和环保方面的要求。
12.4 在进行高空检测工作时,检测人员应扎好安全带;交叉作业时应有相应的隔离设施,脚手架不完善不允许施工,仪器和人身应有防坠落或防落物打击措施。
12.5 所有的电动工具在使用前均必须经绝缘检测并贴上合格标签后方可使用。操作人员应佩戴防护眼镜。
13 质量记录
13.1 填写超声波检测记录表。
13.2 完成超声波检测报告。
超声波检测报告 报告编号:
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