DB32／T 4485-2023 大直径厚壁管座角接焊接接头相控阵超声检测技术规程.pdf

!7,江苏省市场监督管理局发布中 国 标 准 出 版 社出版大直径厚壁管座角接焊接接头相控阵超声检测技术规程Technical regulation of phasedarray ultrasonic testing for socket welded joints of pipe with largediameter and thickwall2023-06-26 发布2023-06-26 实施CCS H 26DB32/T 44852023ICS 77.040.20DB32/T 44852023目录前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 总体原则和要求45 检测准备96 检测实施157 检测数据分析和缺陷评定168 检测记录与报告18附录 A（规范性)A 型相控阵试块和 B 型相控阵试块（声束控制评定试块）20附录 B（资料性)厚壁管座角接焊接接头检测工艺设置21DB32/T 44852023前言本文件按照 GB/T 1.12020 标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则 的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏省市场监督管理局提出并归口。本文件起草单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院、南京航空航天大学、江苏省中宇检测有限公司、二重（镇江）重型装备有限责任公司、南京华中检测有限公司、北京福马智恒检测技术有限公司、武汉中科创新技术股份有限公司、南京华建检测技术有限公司、图迈检测技术（成都）有限公司。本文件主要起草人：梁国安、郑凯、董文利、朱永凯、王海涛、肖雄、马彦利、王晋、马向东、孙培江、王新农、许倩、余薇、丁坚、任毅、付志平、朱正康、李陈、俞燕萍、郭磊、林光辉、王子成、胡斌定、张盼、黄德海、王坤喜、姚叶子、范正。DB32/T 44852023大直径厚壁管座角接焊接接头相控阵超声检测技术规程1 范围本文件确立了钢制（碳钢和低合金钢）承压设备大直径厚壁管座角接焊接接头相控阵超声检测工艺，规定了有关检测工艺的总体原则和要求、检测准备、检测实施、检测数据分析和缺陷评定、检测记录与报告。本文件适用于相控阵超声检测的管座角接焊接接头范围为筒体直径 1 380 mm 以上、壁厚40 mm200 mm，接管直径 325 mm560 mm、壁厚 30 mm120 mm 的插入式管座角接焊接接头，以及接管直径 219 mm800 mm、壁厚 30 mm150 mm 安放式管座角接焊接接头。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定GB/T 12604.1无损检测术语超声检测GB/T 29302无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验JB/T 8428无损检测超声试块通用规范JB/T 9214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JB/T 11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件NB/T 47013.1承压设备无损检测第 1 部分：通用要求NB/T 47013.3承压设备无损检测第 3 部分：超声检测NB/T 47013.15承压设备无损检测第 15 部分：相控阵超声检测3 术语和定义GB/T 12604.1 和 NB/T 47013.15 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 坐标定义 coordinates definition规定检测起始参考点为 O 点，定义沿焊缝长度方向的坐标为 X 轴；沿焊缝宽度方向的坐标为 Y 轴；沿焊缝厚度方向的坐标并 Z 轴。图 1 所示为大直径厚壁管座角接焊接接头的两种结构形式坐标定义。1DB32/T 44852023a）插入式角接焊接接头 b）安放式角接焊接接头图 1坐标定义3.2 扫查面 scanning surface放置探头的工件表面，超声声束从该面进入工件内部。3.3 相关显示 relevant indication由缺陷引起的显示。注：相关显示分为条状缺陷和点状缺陷。3.4 非相关显示 nonrelevant indication由于工件结构（例如焊缝余高或根部）、材料冶金结构的偏差（例如金属母材和覆盖层界面）或者异质界面引起的显示。注：非相关显示包括由错边、根焊和盖面焊以及坡口形状的变化等引起的显示。3.5 聚焦法则 focal law通过控制激发晶片数量，以及施加到每个晶片上的发射和接收延时，实现波束的偏转和聚焦的算法或相应程序。3.6 角度增益修正 angle corrected gain；ACG使扇扫描角度范围内不同角度的声束检测相同声程和尺寸的反射体，使其回波幅度量化的增益修正方式。注：也称角度修正增益。3.7 时间增益修正 time corrected gain;TCG相同角度的声束检测不同声程处相同尺寸的反射体，使其回波幅度量化的增益修正方式。注：也称时间修正增益。3.8 扇扫描 sector scanning对相控阵探头中的同一阵元组采用特定的聚焦法则，逐次激发部分相邻或全部晶片，以实现声束在一定角度范围内的偏转移动的过程。注：又称变角度扫描或 S 扫描。2DB32/T 448520233.9 线扫描 linear scanning对同一阵列探头不同的阵元组逐次采用相同的聚焦法则，以实现声束沿相控阵探头长度方向移动的过程，有类似 A 型脉冲反射法超声检测探头扫查移动的效果。3.10 步进扫查 step scan探头与工件之间的相对移动，通过检测人员手工操作或采用机械扫查。注：其中，机械扫查指采用机械装置移动探头的方式。对于焊接接头，根据探头移动方向与焊缝长度方向之间的关系，又可再细分为纵向扫查、横向扫查、栅格扫查等方式。3.11 主动孔径 active aperture主动孔径（A）是相控阵探头沿排列方向一次激发阵元组晶片数的有效长度。主动孔径长度按照公式（1）计算，如图 2 所示。A=n e+g(n-1)（1）式中：A主动孔径；n晶片数量；e晶片宽度；g晶片间隔；p相邻晶片间中心间距。标引序号说明：w被动孔径（即晶片宽度）。图 2一维线阵探头激发孔径3.12 时基扫查 time base sweep位置传感器按时间（时钟）调节的扫查，且数据采集基于扫查时间（秒）。注：时基模式的数据采集时间 t 等于采集总数 N 除以采样率 a，即 t=N/a（式中 a 为每秒 A 扫描显示数）。3.13 角度分辨力 angular resolution能够将位于同深度的相邻两缺陷分辨开的相邻两 A 扫描之间的最小角度值。3.14 成像横向分辨力 lateral imaging resolution成像系统在与声束轴线垂直方向的分辨力。3.15 成像纵向分辨力 axial imaging resolution成像系统在声束轴线方向的分辨力。3DB32/T 448520233.16 管座角接焊接接头fillet welding joint接管与筒体（或封头）角接焊接接头的型式。注：分为插入式、安放式。如图 3所示。a）插入式 b）安放式图 3接管与筒体（或封头）角接接头型式示意图4 总体原则和要求4.1 检测人员4.1.1 相控阵超声检测人员应符合 NB/T 47013.1 的有关规定。4.1.2 从事相控阵超声检测的人员应通过相控阵超声检测技术培训，取得相应资格证书。4.2 检测设备和器材4.2.1 相控阵超声检测设备相控阵超声检测设备主要包括相控阵超声检测仪器、检测软件、扫查装置、探头，上述各项应成套或单独具有产品质量合格证或制造厂出具的合格文件。4.2.2 相控阵超声检测仪器相控阵超声检测仪器应符合以下要求：a）相控阵仪器放大器的增益调节步进不应大于 1 dB；b）应配备与其硬件相匹配的延时控制和成像软件；c）-3 dB 带宽下限不高于 1 MHz，上限不低于 15 MHz；d）采样频率不应小于探头中心频率的 6 倍；e）幅度模数转换位数应不小于 8 位；f）仪器的水平线性误差不大于 1%，垂直线性误差不大于 5%；g）所有激励通道的发射脉冲电压具有一致性，最大偏移量应不大于设置值的 5%；h）各通道的发射脉冲延迟精度不大于 5 ns。4.2.3 软件相控阵超声检测软件应符合以下要求：a）仪器所带软件至少应有 A、B、C、D、S 型显示的功能，且具有在扫描图像上对缺陷定位、测量及4DB32/T 44852023分析功能；b）能够存储、调出 A、B、C、D、S图像，并能将存储的检测数据拷贝到外部存储空间中；c）仪器软件应具有聚焦法则计算功能、TCG 增益校准功能和 ACG 校准功能；d）仪器的数据采集应与扫查装置的移动同步，扫查步进值应可调，其最小值应不大于 0.5 mm；e）仪器应能存储和分辨各 A扫描信号之间相对位置的信息，如位置传感器位置；f）离线分析软件应能对检测时设置的关键参数进行查看；g）仪器应具备对象建模功能，至少实现工件轮廓线的结构仿真及相应检测数据分析。4.2.4 相控阵探头相控阵探头应符合以下要求：a）探头应符合 JB/T 11731的要求。探头可加装用以辅助声束偏转的楔块或延迟块，楔块形状应与被检工件曲率相匹配；b）针对厚壁管座角焊接接头，宜采用低频，大激发孔径的探头，单次激发的阵元数不应少于 16个，激发孔径一般在 8 mm32 mm，孔径随管厚的增大而增大；c）采用横波斜声束探头的脉冲回波技术时，使横波探头垂直于被检测工件表面发射和接收超声信号；d）探头实测中心频率与标称频率间的误差应不大于 10%；e）探头的-6 dB相对频带宽度不小于 55%；f）同一探头晶片间灵敏度差值应不大于 4 dB，晶片灵敏度的均匀性应满足均方差不大于 1 dB；g）使用中的相控阵探头如出现损坏晶片，可在选择激发孔径范围时设法避开坏晶片；如无法避开，则要求在扫查使用的每个声束组中，损坏晶片不应超过总使用晶片数的 12.5%，且没有连续损坏晶片；如果晶片的损坏超过上述规定，可通过仿真软件计算且通过试块测试，确认坏晶片对声场和检测灵敏度、信噪比无明显不利影响，才允许使用。4.2.5 试块4.2.5.1 试块分类试块分为标准试块、对比试块及模拟试块。4.2.5.2 标准试块4.2.5.2.1 标准试块是指具有规定的化学成分、表面粗糙度、热处理及几何形状的材料块，用于评定和校准相控阵超声检测设备，即用于仪器探头系统性能校准的试块。本文件采用的标准试块为 CSKIA、DB PZ202、A 型相控阵试块和 B 型相控阵试块。4.2.5.2.2 CSKIA 试块的具体形状和尺寸符合 NB/T 47013.3 的要求，DB PZ202 试块的具体形状和尺寸符合 JB/T 9214 的要求，A 型相控阵试块和 B 型相控阵试块（声束控制评定试块）符合附录 A 的要求。4.2.5.2.3 标准试块的制造和尺寸精度应满足 JB/T 8428 的要求。该试块与国家标准样品或类似具备量值传递基准的试块进行检测比对时，其最大反射波幅差应小于或等于 2 dB。4.2.5.3 对比试块4.2.5.3.1 本文件采用的对比试块有 NB/T 47013.3 中规定的 CSKIIA 系列试块和 RBC 试块。其适用范围和使用原则均按 NB/T 47013.3 的规定执行。当安放式接管角焊缝曲率半径小于 250 mm 时，应采用 RBC 试块。采用 RBC 试块时，工件检测面曲率半径应为对比试块的曲率半径的 0.9 倍1.5 倍。5DB32/T 448520234.2.5.3.2 在满足灵敏度要求时，试块上的参考反射体根据检测需要可采取其他布置形式或添加，也可采用其他型式的等效试块或采用专用对比试块。4.2.5.4 模拟试块4.2.5.4.1 模拟试块与被检测工件在材质、形状、主要几何尺寸、坡口型式和焊接工艺等方面应相同或相近，主要用于检测工艺验证、扫查灵敏度的确定。按缺陷制作方式可分为人工焊接缺陷试块和机加工缺陷试块。4.2.5.4.2 焊接缺陷试块：其缺陷类型主要包括裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷、圆形缺陷等典型焊接缺陷。4.2.5.4.3 机加工缺陷试块：其缺陷类型主要包括横孔、V 形槽及其他线切割槽等人工反射体。4.2.6 耦合剂4.2.6.1 选用具有良好的透声性、易清洗、无毒无害，有适宜流动性的材料；对被检工件无腐蚀，对工件表面的性质、人体及环境无损害，符合健康环保要求，同时便于检测后清理的材料。典型的耦合剂包括水、化学糨糊、洗涤剂、机油和甘油，在零度以下建议使用乙醇水溶液、机油或类似的液体介质。4.2.6.2 耦合剂应在工艺文件规定的温度范围内稳定可靠。4.2.6.3 应选择黏度系数大的耦合剂，如润滑脂、甘油膏、浆糊、黏度较大的机油等。4.2.7 扫查装置扫查装置应符合以下要求：a）探头夹持部分在扫查时应保证声束与焊缝长度方向垂直；b）导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查轨迹保持一致；c）扫查装置可以采用电动或人工驱动；d）扫查装置应具有确定探头位置的功能，可通过步进电机或位置传感器实现对位置的探测与控制；4.2.8 仪器设备的校准、核查及检查要求相控阵仪器的校准、核查及检查应符合以下要求。a）性能指标应每年进行一次校准。仪器的水平线性和垂直线性应每隔 6 个月至少进一次运行核查。b）在探头首次开始使用时，应按照 JB/T 11731的要求对探头进行一次全面的性能校准。c）校准应在相应的试块上进行，扇扫角度分辨力在 A 型试块上进行，几何尺寸测量误差在 B 型试块上进行，具体调校方法符合 GB/T 29302的要求。d）位置传感器在检测前及结束时，均应进行校准。校准方法是使位置传感器移动一定距离，将检测设备显示的位移与实际位移相比较，要求误差应小于 1%，最大值不超过 10 mm。4.3 扫描类型及显示方式4.3.1 扫描类型4.3.1.1 概述一般采用扇形扫描或线性扫查。可根据被检产品的焊缝类型、工作介质，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择将两种扫查方式进行结合。6DB32/T 448520234.3.1.2 扇形扫描也称 S 扫描或方位角扫描（Sscan）。扇形扫描可指声束移动或数据显示方式。作为数据显示方式时，它指的是经延迟和折射角校准后的特定一组阵元的所有 A 扫描的二维视图。作为声束移动方式时，它指的是同一组阵元在一定的角度范围内声束移动扫描所采用的聚焦法则。4.3.1.3 线性扫查单次线性扫查：探头放置于距焊缝边缘（或焊缝中心）一定距离位置上，无需移动探头位置即可实现检测区域的全覆盖，将探头沿平行于焊缝方向移动则完成单次线性扫查，如图 4 所示。图 4单次线性扫查多次线性扫查：探头放置于距焊缝边缘（或焊缝中心）一定距离位置上，需更换或移动探头位置才能实现检测区域的全覆盖或多重覆盖，将探头沿平行于焊缝的方向移动则完成多次线性扫查，如图 5 所示。图 5多次线性扫查4.3.1.4 栅格扫查探头在距焊缝边缘（或焊缝中心）一定距离的位置上，需要移动探头位置实现检测区域的全覆盖或多重覆盖，探头沿平行于焊缝的方向移动实现栅格扫查，如图 6 所示。图 6栅格扫查7DB32/T 448520234.3.2 显示类型相控阵超声的多种成像显示方法：A 显示（波型显示）、B/D 显示（横断面显示）、C 显示（水平面显示）、S 显示（扇形显示）等多种形式来显示结果，利用不同形式的扫描组合可获得整体检测图像，如图 7所示。图 7成像视图4.3.3 位置显示在扫查数据的图像中应有位置传感器扫查位置显示。4.4 检测工艺文件4.4.1 检测前，应根据被检工件情况编制相控阵检测工艺规程和操作指导书。4.4.2 相控阵检测工艺规程至少应包括以下内容：a）适用范围和对被检工件的要求；b）遵循的标准规范；c）被检工件情况（名称、材质、成型方法、坡口形状尺寸、焊接情况、热处理情况、母材检测情况等）；d）检测的目的、检测覆盖区域、检测时机；e）对检测人员资格和能力的要求，检测人员培训和工艺验证试验要求；f）对检测设备（仪器、探头、试块）的要求；g）检测参数及要求：包括检测覆盖区域、检测时机、仪器、探头及楔块的参数设置或选择、扫查方法的选择、扫查面的确定、探头位置的确定、扫查面的准备等，以及检测系统的设置（激发孔径、扇扫角度和步进、线扫步进、聚焦、时间窗口、灵敏度等）和校准（灵敏度、位置传感器等）方法；h）扫查示意图：图中应标明工件厚度、坡口参数、扫查面、探头位置、扫查移动方向和移动范围、扫描波束角度和覆盖范围等；i）检测温度、扫查速度、数据质量要求；j）扫查和数据采集过程的一般要求；k）对数据分析、缺陷评定与记录报告的一般要求。4.4.3 操作指导书至少应包括以下内容：a）被检工件情况；b）检测设备器材；c）检测准备：包括确定检测区域、扫查面的确定及准备、探头及楔块的选取、扫描方式及扫查方式的选择、探头位置的确定等；d）检测系统的设置和校准；8DB32/T 44852023e）扫查和数据采集要求；f）数据分析、缺陷评定及出具报告的要求。4.5 工艺验证试验4.5.1 操作指导书在首次应用前应进行工艺验证，验证方式可在相关试块或软件上进行；验证内容为检测范围内灵敏度、信噪比等是否满足检测要求。4.5.2 符合以下情况之一时应在模拟试块上进行工艺验证试验：a）信噪比和声速与细晶粒钢差异明显的非细晶粒钢工件检测；b）合同约定要求进行。4.5.3 经合同双方同意，允许使用相控阵仿真软件计算部分或全部代替工艺验证试验内容。5 检测准备5.1 检测区域5.1.1 检测区域由焊接接头检测区宽度和焊缝接头检测区厚度表征。5.1.2 安放式接管焊缝检测高度为接管壁厚加焊缝余高；插入式接管焊缝检测高度为筒体壁厚加焊缝余高。5.1.3 检测宽度为焊缝本身加上焊缝熔合线两侧各 5 mm 或实测热影响区宽度（取大者）。5.1.4 超声检测应覆盖整个检测区。必要时，可增加检测探头数量、增加检测面（侧）、增加辅助检测或采用其他无损检测方法，确保检测能覆盖整个检测区。5.2 灵敏度确定与设置5.2.1 灵敏度的确定5.2.1.1 采用通用对比试块进行灵敏度调节时，至少选用试块中与壁厚相适应的 3 组不同深度的平底孔（校准的深度或声程范围应至少包含检测拟覆盖的深度或声程范围，常见的有 2 mm 和 4 mm），以TCG 方式进行灵敏度设置，再根据被检试件与试块实际情况进行耦合补偿、衰减补偿和曲面补偿，以此作为基准灵敏度。5.2.1.2 采用专用对比试块时，至少选用试块中 3 组不同深度平底孔（校准的深度或声程范围应至少包含检测拟覆盖的深度或声程范围，常见的有 2 mm 和 4 mm），以 TCG 方式进行灵敏度设置，再根据被检试件与试块表面情况差异进行耦合补偿，以此作为基准灵敏度。5.2.2 灵敏度的设置5.2.2.1 选用 TCG（含 ACG）方式进行灵敏度设置。5.2.2.2 推荐采用 TCG（含 ACG）进行灵敏度设置。5.2.2.3 按所用的相控阵检测仪和相控阵探头在所选择的对比试块上进行灵敏度设置，校准的深度（或声程）范围应至少包括检测拟覆盖的深度（声程）范围，校准所使用的参考反射体一般不少于 3 个不同深度点。5.2.2.4 检测面曲率半径 RW2/4 时，TCG 曲线的制作应在与检测面曲率相同的对比试块上进行。5.2.2.5 在校准过程中，应控制噪声信号，信噪比应大于或等于 12 dB。5.2.2.6 TCG 曲线灵敏度应符合表 1 的规定。5.2.2.7 工件表面耦合损失和材质衰减与试块保持相同或相近，否则需测定声能传输损失差，并根据实测结果对检测灵敏度进行补偿，补偿量应计入 TCG 曲线。在一跨距声程内最大传输损失差小于或等于9DB32/T 448520232dB 时可不进行补偿。表 1距离波幅曲线的灵敏度壁厚 mm304040100100200评定线2-18 dB2-14 dB2-10 dB定量线2-12 dB2-8 dB2-4 dB判废线2-4 dB2+2 dB2+6 dB5.3 扫查面制备5.3.1 探头移动区内应清除焊接飞溅、铁屑、油漆及其他杂质，一般应进行打磨。扫查面应平整，便于探头的移动和耦合，其表面粗糙度 Ra 值不宜大于 12.5 m，如使用设备在现场进行表面制备，可适当放宽要求。5.3.2 插入式接管的母管与支管一般为大直径大厚度，扫查面一般在筒体上，固定链条及扫查装置并安装于支管。如图 8 所示。其打磨宽度应大于二次波检测时探头后端距焊缝的距离，一般不小于150 mm。图 8插入式管座角焊接接头检测效果图安放式接管角焊缝扫查面一般为管座接管面，如图 9 所示，其打磨宽度应按工艺设置确定，满足检测要求，一般不小于 60 mm。图 9管座角接焊接接头检测效果图5.3.3 焊缝的表面质量应经外观检查合格后方可进行检测。检测前应在工件扫查面上予以标记，标记内10DB32/T 44852023容至少包括扫查起始点和扫查方向，如果需要进行二次波检测，还需标注一次波与二次波检测时的探头前端与焊缝的距离。5.4 扫查方式选择5.4.1 检测时推荐选用以下方式：a）线性扫查+扇形扫查；b）栅格扫查+扇形扫描。5.4.2 声线追踪动态扫查视图辅助分析：显示超声声束在工件中的传播情况的动态横截面图（如图 10 所示），闸门的范围、缺陷指示在工件中的位置、楔块及焊缝图形。工件厚度显示在垂直轴上，步进轴为水平轴。使用声线追踪分析模式时，声线跟踪视图上能及时观察检测时声束变化与工件作用情况，并清晰呈现出整个声束传播检测过程。图 10声线追踪扫查5.4.3 对可疑部位，允许采用扇形扫描，结合矩形、前后、左右等扫查方式进行检测。5.5 探头参数选择根据工件厚度选择相控阵检测探头的参数。具体的探头参数选择见表 2。表 2承压设备用相控阵超声检测探头参数选择表工件厚度mm306060120120200一次激发晶片数161632激发孔径面积mm260160160320320晶片间距mm0.30.80.51.00.51.0标称频率MHz3.57.52513.55.6 楔块选择5.6.1 楔块的选择主要包括选择其类型和形状规格等。对于纵波直入射法，一般选用平楔块或薄膜;对于斜入射法，一般选用带角度的楔块。对于曲面工件，当楔块与被检工件接触面的间隙大于 0.5 mm时，应采用曲面楔块或对楔块进行适当修磨，修磨后宜重新测量楔块的几何尺寸，同时考虑对声束的影响。11DB32/T 448520235.6.2 根据 GB/T 11345 的规定，通常检测情况下，楔块底面应被其与工件曲面的交线平分为对称的两部分。如图 11 所示，图中为楔块沿检测方向的宽度，AC 为楔块沿检测方向长度的一半，AC 为 w/2；AE 为工件直径，AE 为 2R。此时的 BC 值为楔块与工件表面的最大间隙。实际检测时，为了耦合良好，应使间隙值尽量小，此时可认为 AB=AC，即可得：x=()w 222R=w28R（2）式中：x探头楔块边缘与管子外表面间隙；w楔块沿检测方向的宽度；R工件半径（外径）。图 11探头楔块边缘与管子外表面间隙的示意图5.6.3 相控阵探头楔块的大小应要考虑被检管件的直径及曲率相吻合。当楔块边缘与被检工件接触面的间隙小于 0.5 mm 时，能达到该要求，也就是说当 Rw2/4 时，能满足耦合要求。5.7 检测工艺流程与设置5.7.1 声束覆盖方式：检测方法一般采用横波直入射检测焊缝的下半部分，二次波检测焊缝的上半部分。此外，马鞍状焊缝形式对缺陷的定位以及缺陷指示长度的测量有一定影响，要根据实际焊接接头结构及尺寸进行修正计算处理。声束角度范围的选定则应综合考虑选择的楔块及焊缝尺寸。应在厂家推荐值的范围内，尽量选择大范围的声束。当一组声束设置成最大范围后，仍不能有效覆盖被检区域时，则应增加一组或多组声束。5.7.2 检测区域要求：采用 B 级检测等级进行检测时，焊缝一般从单面双侧进行横向缺陷的检测，如受条件限制，也可以选择双面单侧或单面单侧进行检测。对于按 NB/T47013.3 的要求进行双面双侧检测的焊缝，当受几何条件限制或由于堆焊层（或复合层）的存在而选择单面双侧检测时，应补充斜探头作近表面缺陷检测。而大直径厚壁接管角焊缝的检测中也可以参考 NB/T 47013.3 的要求。当采用线扫描时，若采用 2 种或 2 种以上角度对同一区域进行检测时，则线扫角度分辨力不应小于 10。如果因内部条件受限而无法检测，可以只从外部进行检测，但同时需要辅助一些其他检测方法以尽可能保证覆盖检测。B 级检测时不同母材厚度采用的检测方法见表 3。12DB32/T 44852023表 3B 级检测时不同母材厚度采用的检测方法母材厚度mm40 100100 200应作横向缺陷检测。检测时，在焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线成 1030作两个方向的斜平行扫查。对余高磨平的焊缝，将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查检测方法多种角度的横波声束用直射法在焊接接头的双面双侧检测；多种角度的横波声束用直射法和一次反射法在焊接接头的单面双侧进行检测；如受几何条件限制，可用多种角度的横波声束在焊接接头双面单侧、单面双侧或单面单侧检测多种角度的横波声束，直射法在焊接接头双面双侧检测。由于结构限制，只能在单面双侧或单面单侧进行检测时，应将焊缝余高磨平5.7.3 插入式管座角接焊接接头检测采用二次波进行检测，具体检测要求按图 12 和表 4 的规定。a)横截面 b）俯视图图 12插入式管座角焊缝探头位置示意图（A、B、C探头位置）表 4插入式管座角焊缝超声相控阵检测具体要求检测技术等级BC注 1：如需进行横向缺陷的检测，则按 GB/T 47013.3的要求执行。注 2：如接管厚度与筒体或封头厚度相当，允许接管上放置探头进行检测、以替代A或B其中的一个探头位置的检测。注 3：如仍不能实现检测区域的全覆盖，允许增加探头位置检测。注 4：如接管内径大于或等于 200 mm 或其他必要情况，允许增加探头位置检测。筒体厚度（t）mm40t100100t20040100斜入射检测面（侧）A和 BA和 B探头位置扇扫扇扫扫描设置一次波和二次波每面1种探头位置一次波和二次波，每面2种探头位置一次波，每面3种探头位置一次波和二次波，每面1种探头位置一次波，每面2种探头位置;或一次波和二次波，每面2种探头位置一次波，每面3种探头位置直入射扇扫或线扫探头位置CC13DB32/T 448520235.7.4 三种常见规格的大直径厚壁管座角接焊接接头的检测工艺设置见附录 B。5.7.5 安放式管座角接焊接接头检测采用一次波和二次波进行检测，一次波能检测到角焊缝根部，二次波检测表面及中部。横波斜声束扇形扫描角度一般不应超出 3575，特殊情况下，确需使用超出该角度范围的声束检测时，应验证其检测灵敏度。针对大直径厚壁管座角接焊接接头，为保证检测范围以及检测效率宜采用大角度声束，但是要合理控制角度范围，以免底面一次反射波进入楔块产生干扰，应采用中心声束角度为 55或 60的楔块。具体检测位置见图 13。a)横截面 b）俯视图图 13安放式管座角焊缝探头位置示意图（A、B、C探头位置）5.7.6 管壁厚度在 80 mm 以下，应选择标称频率为 4 MHz7.5 MHz 的探头；管壁厚度在 80 mm120 mm 范围的，应选择标称频率为 4MHz5MHz 的探头；管壁厚度在 120 mm200 mm 范围的，应选择标称频率为 2MHz5MHz 的探头。5.7.7 设置聚焦法则的具体要求时，若因条件限制一次扫查无法确保检测区域全覆盖，应采用不同的聚焦法则，设置不同探头位置及角度扫查范围进行检测。5.7.8 在检测开始前应将检测系统设置为根据扫查步进采集信号，当工件厚度 t20 mm 时，扫查步进最大值 xmax1.0 mm；当 20 mm5%，应对上次设置以后所检测的位置进行修正；b）若灵敏度3 dB，则不需要采取措施，若灵敏度3 dB，应重新设置，并重新检测上次设置后所检测的部位；c）若深度2 mm 或板厚 3%（取较大值），则不需要采取措施，若深度2 mm 或板厚的 3%（取较大值），应重新设置，并重新检测上次设置后所检测的部位。15DB32/T 448520237 检测数据分析和缺陷评定7.1 检测数据的有效性评价7.1.1 分析检测数据前，对已采集数据进行评估以确定其有效性.数据至少应满足以下要求：a）采集的数据量满足所检测焊缝长度的要求；b）数据丢失量不允许超过整个扫查长度的 5%，且不允许相邻数据连续丢失；c）扫查图像中耦合不良长度不允许超过整个扫查长度的 5%，单个耦合不良长度不允许超过2 mm。7.1.2 若已采集数据不满足上述要求，应检查扫查装置工况，排除故障后重新进行扫查。7.2 显示的分类检测结果的显示分为相关显示和非相关显示。7.3 缺陷定性7.3.1 首先对相控阵扫查数据进行整体分析，结合 A 扫描、B 扫描、C 扫描、D 扫描、S 扫描显示判断扫查数据中缺陷的性质。7.3.2 缺陷性质判定为裂纹、未熔合、未焊透缺陷评定为不允许。7.3.3 根据缺陷轮廓确定缺陷的长度，长度与宽度之比大于 3 的相关显示按条状缺陷处理；长度与宽度之比不大于 3 的相关显示按点状缺陷处理。点状缺陷用点状缺陷评定区进行评定，点状缺陷评定区为一个与俯视图平行的矩形，其尺寸为 10 mm10 mm，点状缺陷评定区应选在缺陷最严重的区域。7.3.4 性质判定为条状缺陷和点状缺陷的，应进行缺陷定量，评定为允许或不允许。7.4 缺陷定量7.4.1 缺陷定量以评定线为基准，对回波波幅达到或超过评定线的缺陷，应确定其深度、波幅和指示长度、高度（若需要）等，如有需要，可采用各种聚焦方法提高定量精度。7.4.2 缺陷最大反射波幅的测定方法是，在扫查数据中将测量光标移动至缺陷出现最大反射波信号的位置，测定波幅大小。7.4.3 缺陷长度的测定方法如下。a）当缺陷反射波只有一个高点，且位于定量线以上时，用-6 dB 法测量其指示长度。b）缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且位于定量线以上时，应以端点-6 dB 法测量其指示长度。c）当缺陷的最大反射波幅位于评定线以上定量线以下时，使波幅降到评定线，用以评定线绝对灵敏度法测量其指示长度。d）对于裂纹、未熔合、未焊透缺陷，其最大反射波幅不超过评定线时，参照-6 dB 法或端点-6 dB法测量其指示长度；对于其他类型缺陷，其最大反射波幅不超过评定线时，允许不进行评定；e）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的指示长度（间距计入缺陷长度）。f）缺陷实际指示长度 I 应按公式（5）计算（适用于管径小且壁厚大时）：I=L(R-H)/R（5）式中：L测定的缺陷指示长度，单位为毫米（mm）；R管子外半径，单位为毫米（mm）；H缺陷距外表面（指示深度），单位为毫米（mm）。g）当圆形缺陷评定区域内存在多个圆形缺陷时，采用分别测长相加的方法，计算缺陷总长度。对所有允许和不允许存在的缺陷，均对其位置、深度和指示长度等进行测定。裂纹、未熔合、未焊透的测长方法参照上述条形缺陷的定量方法。16DB32/T 448520237.4.4 缺陷自身高度的评定结合 A 扫描在 S 扫描或 D 扫描视图上进行缺陷自身高度测定。a）选择图像上任一点采用-6 dB 半波高度法或端点衍射法进行测定，也可采用当量法及其他有效方法进行测定。横波端点衍射法。b）对于表面开口型缺陷，选择图像上任一点采用端点衍射法，或-6 dB 半波高度法，或其他有效方法测定缺陷上端点或下端点的位置。c）以任一点测定的最大值作为该缺陷的自身高度。d）对满足检测要求的承压设备焊接接头，允许采用其他无损检测方法（如 TOFD 等）进行缺陷自身高度测量。7.4.5 相邻两个或多个缺陷显示（非圆形），其在 X 轴方向间距小于其中较小的缺陷长度、在 Y 轴方向间距小于 5 mm，且在 Z 轴方向间距小于其中较小的缺陷自身高度时，允许作为一个缺陷处理，该缺陷深度、缺陷长度及缺陷自身高度按如下原则确定：a）缺陷深度：以两缺陷深度较小值作为单个缺陷深度；b）缺陷波幅：以两缺陷的波幅大者作为单个缺陷波幅；c）缺陷指示长度：两缺陷在 X轴投影上的前、后端点间距离；d）缺陷自身高度：若两缺陷在 X 轴投影无重叠，以其中较大的缺陷自身高度作为单个缺陷自身高度；若两缺陷在 X轴投影有重叠，则以两缺陷自身高度之和作为单个缺陷自身高度（间距计入）。7.5 缺陷评定7.5.1 根据缺陷性质以及缺陷的大小，缺陷评定为允许和不允许存在两类。也可按合同双方协定要求或参照其他相关验收标准规范进行质量评定。7.5.2 缺陷的评定与质量分级见表 5。表 5承压设备焊接接头质量分级方法单位为毫米质量等级级级级注：母材壁厚不同时，取薄侧厚度值。工件厚度 t30t4040t6060t10010020030t4040t6060t10010020030500单个缺陷表面缺陷长度Lmax1525354545t40506080超过级者高度 H32.533.53.53.52.52.53.03.03.5若 LLmax缺陷高度H11.52.02.02.52.51.51.52.02.02.5埋藏缺陷长度Lmax1525354545t406080100高度 H22.53.04.05.05.03.04.05.06.06.0若 LLmax缺陷高度H11.52.02.53.03.02.02.53.03.53.5多个缺陷对于单个或多个允许的表面缺陷，其最大累计长度不应大于整条焊缝长度的 5%且最长不应超过 200mm对于单个或多个允许的表面缺陷，其最大累计长度不应大于整条焊缝长度的 10%且最长不应超过 300 mm17DB32/T 448520238 检测记录与报告8.1 检测记录检测记录主要内容包括工程名称、工件编号、焊缝编号、坡口形式、焊接方法、母材材质、规格、表面质量、检测方法、检测标准、验收标准、检测比例、仪器型号、探头规格、耦合剂、试块、检测灵敏度、所发现的缺陷及评定记录、检测人员及其资格等级和检测日期等。8.2 检测报告检测报告至少应包括如下内容：a）委托单位；b）检测标准；c）被检工件：名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况；d）检测设备及器材：仪器型号及编号、探头、位置传感器、试块、耦合剂等；e）检测工艺参数：扫描类型、显示方式、扫查方式、探头配置及扫查灵敏度等；f）检测覆盖区域：理论模拟软件演示的检测区域覆盖图及参数；g）检测示意图：检测部位以及所发现的缺陷位置和分布图；h）扫查数据：数据文件名称、扫查数据以电子版形式保存；i）检测结论：评定出缺陷性质、位置、尺寸及是否允许；j）检测人员和审核人员签字；k）检测日期。18DB32/T 44852023附录A（规范性）A型相控阵试块和 B型相控阵试块（声束控制评定试块）A型相控阵试块见图 A.1，B型相控阵试块见图 A.2。单位为毫米图 A.1A型相控阵试块单位为毫米图 A.2B型相控阵型试块19DB32/T 44852023附录B（资料性）厚壁管座角接焊接接头检测工艺设置厚壁管座角接焊接接头检测工艺设置见表 B.1。表 B.1厚壁管座角接焊接接头检测工艺设置管座角接焊接接头结构安放式插入式（1）插入式（2）尺寸mm筒体尺寸1 8001001 8001001 60075接管尺寸325404708042628检测部位接管外筒体内筒体外筒体内支管侧筒体内支管侧探头AT5 MHzLM5 MHzAXL2.25 MHzAXL2.25 MHzAL5 MHz楔块AL55SWLM0LWAXL55SWAXL55SWAL55SW孔径16321632321632321632角度范围407040600或-3030PA1：4065PA2：3860PA1：4065PA2：4070PA1：3570PA1：4065PA2：40703672聚焦（半声程）mm6511510014028015010010015