检试验工艺规程.doc

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超声波检测工艺规程

1 超声检测通用工艺规程
2 承压设备用钢板超声检测专用工艺
3 承压设备用锻件超声检测专用工艺
4 承压设备用奥氏体钢超声检测专用工艺
5 承压设备用无缝钢管超声检测专用工艺
6 承压设备用复合钢板超声检测专用工艺
7 承压设备对接焊接接头超声检测专用工艺
8 承压设备T型焊接接头超声检测专用工艺
9 钢制承压设备管子和管道环向对接焊接接头超声检测专用
10 承压设备用钢螺栓坯件超声检测专用工艺
11 在用承压设备超声检测专用工艺
12 超声测厚检测通用工艺
13 模拟式超声检测仪操作规程
14 数字式超声检测仪操作规程
15超声波探伤仪系统自校规程
16 超声测厚仪操作规程

1 超声检测通用工艺规程
1.1 范围
1.1.1 本工艺规定了承压设备采用A型脉冲反射式超声波探伤仪检测工件缺陷的超声检测方法。
1.1.2 本工艺适用于金属材料制承压设备用原材料、 零部件和焊接接头的超声检测, 也适用于金属材料制在用承压设备的超声检测。
1.2 引用标准
1.2.1 GB150-98《钢制压力容器》。
1.2.2劳部发[1996]276号《蒸汽锅炉安全技术监察规程》。
1.2.3 JB/T4730- 《承压设备无损检测》
1.3 一般要求
1.3.1 检测人员
( 1) 凡从事超声波检测的人员, 必须经过国家劳动部门考核, 取得各级资格的人员是能从事与其资格相适应的工作。
( 2) 检测人员必须掌握仪器的综合性能, 并能独立进行检测。
( 3) 检测人员必须熟悉超声波检测有关标准, 能按标准要求选择适当方法校正仪器, 并能进行熟练的检测操作。
( 4) 检测人员应能根据被检工件的材质、 规格、 加工工艺过程、 材料曲率等, 预计缺陷可能产生的部位和类型, 并能进行正确的定位和定量。
1.3.2 检测设备
( 1) 超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。
( 2) 探伤仪、 探头和系统性能
( a) 探伤仪
采用A型脉冲反射式超声波探伤仪, 其工作频率范围为1-5MHz, 仪器至少在荧光屏满幅度的80%范围内呈线形显示, 探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器, 步进级每档不大于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/T9214的规定。
( b) 探头
a. 检测常见探头有单直探头, 单斜探头等。
b. 晶片有效面积一般不应超过500mm2, 且任一边长不应大于25mm。
c. 单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。
( c) 超声探伤仪和探头的系统性能
a. 在达到所探工件的最大检测声程时, 其有效灵敏度余量应大于或等于10dB。
b. 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。
c. 仪器和直探头组合的始脉冲宽度: 对于频率为5MHz的探头, 其占宽不得大于10mm; 对于频率为2.5MHz的探头, 其占宽不得大于15mm。
d. 直探头的远场分辩力应大于或等于30dB, 斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB。
e.仪器和探头的系统性能应按JB/T9214和JB/T10062的规定进行测试。
1.3.3 超声检测一般方法
( 1) 检测准备
( a) 承压设备的制造、 安装和在用检验中, 超声检测的检测时机及抽检率的选择等应按相关法规、 标准及有关技术文件的规定。
( b) 所确定检测面应保证工件被检部分均能得到充分检查。
( c) 焊缝的表面质量应经外观检测合格。所有影响超声检测的锈蚀、 飞溅和污物等都应予以清除, 其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。
( 2) 扫查覆盖率
为确保检测时超声声束能扫查到整个被检区域, 探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径( 斜探头的宽) 的15%。
( 3) 探头的移动速度
探头的移动速度不应超过150㎜/s。
( 4) 扫查灵敏度
扫查灵敏度不应低于基准灵敏度。
( 5) 耦合剂
应采用透声性好, 且不损伤检测表面的耦合剂, 如机油、 浆糊、 甘油和水等。
( 6) 耦合补偿
( a) 表面粗糙度补偿
在检测和缺陷定量时, 应对由表面粗糙度引起的能量损耗进行补偿。
( b) 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。
( c) 曲面补偿
对于探测面是曲面的工作, 应采用曲率半径与工件相同或相近的参考试块, 对比进行曲率补偿。
1.3.4 系统校准和复核
( 1) 一般要求
系统校准应在标准试块上进行, 校准中应使探头主声束垂直对准反射体的反射面, 以获得稳定和最高的反射信号。
( 2) 仪器校准
每隔3个月至少应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/T10061的规定。
( 3) 新购探头测定
新购探头应有探头性能说明书, 新探头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/T10062的有关规定进行, 并满足要求。
( 4) 检测前仪器和探头系统的测定
( a) 使用仪器—斜探头系统,检测前应测定前沿距离、 K值、 主声束偏离, 调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。
( b) 使用仪器—直探头系统,检测前应测定是脉冲宽度、 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) 检测过程中仪器和探头系统的复核
遇到下述情况应对系统进行复核:
( a) 校准后的探头、 耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时。
( b) 检测人员怀疑检测量程或扫查灵敏度有变化时。
( c) 连续工作4h以上时。
( d) 工作结束时。
( 6) 检测结束前仪器和探头系统的复核
( a) 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。
( b) 每次检测结束前, 扫查灵敏度进行复核。一般对距离—波幅曲线的校核不少于3点。如曲线上任何一点幅度下降2dB, 则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复检; 如幅度上升2dB, 则应对所有的记录信号进行重新评定。
( 7) 校准、 复核的有关注意事项
校准、 复核和对仪器进行线性检测时, 任何影响仪器线性的控制器( 如抑制或滤波开关等) 都应放在”关”的位置或处于最低水平上。
1.3.5 试块
( 1) 标准试块
( a) 标准试块
a. 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,本部分采用的标准试块有:
a) 钢板用标准试块: CBⅠ、 CBⅡ。
b) 锻件用标准试块: CSⅠ、 CSⅡ、 CSⅢ。
c) 焊接接头用标准试块: CSK-ⅠA、 CSK-ⅡA、 CSK-ⅢA、 CSK-ⅣA。
b.标准试块应采用与被检工件相同或近似声学性能的材料制成, 该材料用直探头探测时, 不得有大于或等于φ2㎜平底孔当量直径的缺陷。
c.标准试块尺寸精度应符合相关标准要求。
d.标准试块的其它制造要求应符合JB/T10063和JB/T7913的规定。
( b) 对比试块
a. 对比试块是指用于检测校准的试块。
b. 对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征, 试块厚度与被检工件厚度相对应。如果涉及到两种或两种以上不同厚度部件焊接接头的检测, 试块的厚度由其最大厚度来决定。
c. 对比试块反射体的形状、 尺寸和数量应符合相关标准的要求。
1.3.6 检测报告及底片资料存档
( 1) 检测报告至少应包括:
( a) 委托单位。
( b) 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。
( c) 检测设备: 探伤仪、 探头、 试块。
( d) 检测规范: 技术等级、 探头K值、 探头频率、 检测面和检测灵敏度。
( e) 检测部位及缺陷类型: 尺寸、 位置和分布应在草图上予以标明, 如有因几何形状限制而检测不到的部位, 也应加以说明。
( f) 检测结果及质量分级、 检测标准名称和验收等级。
( g) 检测人员和责任人员签字及其技术资格。
( h) 检测日期。
(2) 超声检测的有关资料( 检测位置示意图、 检测原始记录、 检测报告等过程结果质量记录资料) 必须妥善保管7年以上。

2 承压设备用钢板超声检测专用工艺
2.1 适用范围
2.1.1 本工艺适用于板厚为6-250mm的碳素钢、 低合金钢制承压设备用板材的超声检测和质量分级。
2.1.2 奥氏体钢板材、 镍及镍合金板材以及双相不锈钢板材的超声检测也可参照本章执行。
2.2 引用标准
2.2.1 GB150《钢制压力容器》
2.2.2 JB/T4730- 《承压设备无损检测》
2.2.3 检测人员
2.3.1 凡从事超声波检测的人员, 必须经过国家技监部门考核, 取得不同等级资格的人员只能从事与其资格相适应的工作。
2.3.2 检测人员必须掌握仪器的综合性能, 并能独立进行检测。
2.3.3检测人员必须熟悉超声波检测有关标准, 能按标准要求选择适当方法校正仪器, 并能进行熟练的检测操作。
2.3.4检测人员应能根据被检工件的材质、 规格、 加工工艺过程、 材料曲率等, 预计缺陷可能产生的部位和类型, 并能进行正确的定位和定量。
2.2.4 探头选用
2.4.1 探头选用应按表1的规定进行。
2.4.2 双晶探头的性能应符合JB/T4730- 《承压设备无损检测》标准附录A( 规范性附录) 的要求。
表1 承压设备用板材超声检测探头选用
板厚, ㎜
采用探头
公称频率, MHz
探头晶片尺寸
6～20
双晶直探头
5
晶片面积不小于150㎜2
＞20～40
单晶直探头
5
φ14㎜～φ20㎜
＞40～250
单晶直探头
2.5
φ20㎜～φ25㎜
2.2.5 标准试块
2.5.1 T≤20mm的钢板, 采用JB/T4730- 标准要求的CBⅠ标准试块。

图1 CBI标准试块
2.5.2 T＞20mm的钢板, 采用JB/T4730- 标准要求的CBⅡ标准试块。

图2 CBⅡ标准试块
2.6 基准灵敏度
2.6.1 T≤20mm的钢板, 用CBⅠ试块将工件等厚部分的第一次底波高度调整到满幅度的50%。再提高10dB作为基准灵敏度。
2.6.2 T＞20mm时, 将CBⅡ试块φ5平底孔第一次反射波调整到满幅度的50%, 作为基准灵敏度。
2.6.3 板厚不小于探头的3倍近场区时, 可取钢板无缺陷的完好部位的第一次底波满幅度50%来校准灵敏度, 符合2.6.2条的规定。
2.7 检测方法
2.7.1检测面
可选钢板任一扎制平面进行检测, 如需要也可两面进行检测。
2.7.2 耦合方式可采用直接接触法或液浸法。
2.7.3扫查方式
( 1) 探头沿垂直于钢板压延方向, 间距为100mm的平行线进行扫查。在钢板剖口预定线两侧各50mm( 当钢板厚度超过100mm时, 以钢板厚度的一半为准) 内应作100%扫查, 如图所示:

图3 探头扫查示意图
( 2) 根据合同、 技术协议书或图样的要求, 也可采用其它形式的扫查。
2.8 缺陷记录
2.8.1在检测过程中发现下列情况之一者, 作为缺陷:
( 1) 缺陷第一次反射波高≥50%, F1≥50%者。
( 2) B1＜100%, 而F1/B1≥50%者。
( 3) B1＜50%者。
2.2.8.2缺陷的测定
( 1) 检出缺陷后, 在其周围继续进行检测, 以确定其延伸。
( 2) 单直、 双直探头在检测面使F1=25%满刻度或F1/B1=50%, 此时探头移动的距离指示长度, 但双直探头移动方向应与声波分割面相垂直。
( 3) 当采用F2与B2来评定缺陷时, 检测灵敏度以相应的第二次反射波来校准。
2.8.3缺陷评定方法
( 1) 在坡口预定线两侧各50mm( T＞100mm时, 以板厚的一半为准) 内, 缺陷指示长度≥50mm时, 应判废, 不评级。
( 2) 检测中确认钢板中有白点。裂纹等危害缺陷存在时, 应判废, 不评级。
( 3) 评级按JB/T4730- 或图纸设计要求来进行评定。

3 承压设备用钢锻件超声检测专用工艺
3.1 适用范围
3.1.1 本工艺适用于承压设备用碳素钢和低合金钢锻件的超声检测和质量分级。
3.1.2 本工艺不适用于奥氏体钢粗晶锻件的超声检测, 也不适用于内外径之比小于80%的环形和筒形锻件的周向横波检测。
3.2 引用标准
3.2.1《钢制压力容器》GB150-98
3.2.2《承压设备无损检测》JB/T4730-
3.3 检测人员
3.3.1 凡从事超声波检测的人员, 必须经过国家技监部门考核, 取得不同等级资格的人员只能从事与其资格相适应的工作。
3.3.2 检测人员必须掌握仪器的综合性能, 并能独立进行检测。
3.3.3检测人员必须熟悉超声波检测有关标准, 能按标准要求选择适当方法校正仪器, 并能进行熟练的检测操作。
3.3.4检测人员应能根据被检工件的材质、 规格、 加工工艺过程、 材料曲率等, 预计缺陷可能产生的部位和类型, 并能进行正确的定位和定量。
3.4 试块
3.4.1 单直探头标准试块
试块应采用CSⅠ试块, 其形状和尺寸应按JB/T4730- 表4和图4的规定。
3.4.2纵波双晶直探头标准试块:
( 1) 工件检测距离小于45mm时, 应采用纵波CSⅡ标准试块。
( 2) CSⅡ标准试块的形状和尺寸应符合JB/T4730- 图5和表5的规定。
( 3) 检测面是曲面时, 应采用CSⅢ对比试块来测定由于不同曲率而引起的声能损失, 其形状和尺寸按JB/T4730- 图6所示。
3.5 检测时机
原则上应安排在热处理后, 槽、 孔、 台阶加工前进行, 检测面表面粗糙度Ra不大于6.3µm。
3.6 检测方法
3.6.1锻件一般应进行纵波检测, 对筒形锻件还应进行横波检测, 横波检测应按JB/T4730- 标准附录C( 规范性附录) 的要求进行检测。
3.6.2 纵波检测
( 1) 原则上应从两个垂直的方向进行检测, 尽可能的检测到锻件的全体积。
( 2) 锻件的厚度超过400mm时, 应从相对两端面进行100%的扫查。
3.7 检测灵敏度的确定
3.7.1 单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时, 且与探测面平行时, 原则上可选用底波计算法确定基准灵敏度。对于几何形状所限, 不能获得底波或壁厚小于探头的三倍近场区时, 可直接采用试块法确定基准灵敏度。
3.7.2 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φ3㎜平底孔( 至少3个) 。调节衰减器, 使其中最高的回波幅度达到满刻度的80%, 不改变仪器的参数, 测出其它平底孔回波的最高点, 将其标在荧光屏上, 连接这些点, 即是对应不同直径平底孔的纵波双晶直探头的距离—波幅曲线, 并以此作为检测基准灵敏度。
3.7.3扫查灵敏度一般不得低于最大检测距离的φ2mm平底孔当量直径。
3.7.4 采用计算法确定检测灵敏度
当被检部位的厚度大于或等于探头的三倍近场区时, 且与探测面平行时, 原则上可选用底波计算法确定检测灵敏度。
( 1) 首先应算出公式: λ=C/f N=D2/4λ
确定XB≥3N Xf≥3N
( 2) 平底面和实心圆柱体曲底面调节探伤灵敏度当量计算公式
△=20lg( 2λX/πφ²)
( 3) 用空心圆柱体内孔或外孔圆曲底面调节灵敏度当量计算公式
△=20lg( 2λX/πφ²) ±10﹒lg(d/D)
( +外探 -内探 D外径 d内径)
( 4) 用试块法, 不同距离、 不同孔径调节检测灵敏度计算公式
△=40 lg {φ1﹒X2/(φ2﹒X1)}
3.8 工件材质衰减系数的测定
3.8.1 在工件无缺陷完好区域, 选取三处检测面与底面平行且具有代表性的部位, 调节仪器使第一次底波回波幅度( B1或B n) 为满刻度的50%, 记录此时衰减器的读数, 再调节衰减器, 使第二次底面回波幅度( B2或Bm) , 两次衰减器之差即为( B1或B n) 或( B2或Bm) 的dB差值( 不考虑底面回波反射损伤) 。
3.8.2 衰减系数( T＜3N, 且满足n＞3N/T,m=2n) 按下式( 1) 计算:
α=〖( Bn-Bm) -6〗/2( m-n) T ( 1)
式中: α—衰减系数;
Bn-Bm—两次衰减器的读数之差, dB。
T—工件检测厚度, ㎜。
N—单直探头近场区长度, ㎜。
m、 n—底波反射次数。
3.8.3 衰减系数( T≥3N) 按下式( 2) 计算:
α=〖( B1-B2) -6〗/2T ( 2)
式中: ( B1-B2) —两次衰减器的读数差, dB。
其余符合意义同式( 1) 。
3.8.4 工件上三处衰减系数的平均值即为该工件的衰减系数。
3.9 缺陷当量的确定
3.9.1 当缺陷的深度不小于3倍近场区时, 采用AVG曲线及计算法确定缺陷当量。对于3倍近场区以内的缺陷, 可采用单直探头或双晶直探头的距离—波幅曲线来确定当量。也可采用其它等效方法确定。
3.9.2 计算缺陷当量时, 当材质衰减系数超过4dB/m, 应考虑修正。
3.10 缺陷记录
3.10.1 记录当量直径超过φ4mm的单个缺陷的波幅和位置。
3.10.2 密集性缺陷: 记录密集缺陷中最大当量缺陷的位置和分布。饼形锻件应记录大于或等于φ4mm当量直径的缺陷密集区, 其它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, 其边界可由6dB法决定。
3.11 评级
3.11.1单个缺陷: 根据当量dB值φ4mm加多少dB来评级。
3.11.2底波降低量: 先确定出靠近缺陷处的无缺陷完好区域内第一次底波幅度BG,再确定出缺陷区域内底波幅度降至最低时的第一次底波的幅度BF,则可确定出BG与BF的dB幅度差值。据此,可按JB/T4730- 超声检测部分表6来评级。
3.11.3密集区缺陷
( 1) 若在荧光屏扫描线相当于50㎜声程范围内同时有5个或5个以上的缺陷反射信号; 或是在50㎜×50㎜的检测面上发现同一深度范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号。其反射波幅均大于某一特定当量缺陷基准反射波幅。则此缺陷被称为密集区缺陷。
( 2) 根据密集性缺陷占探伤总面积的百分比来评级。
3.11.4 上述评级, 独立进行。以上述评级的最低级别作为被检件的质量级别。
3.11.5 当缺陷被检测人员判定为危害性缺陷时, 锻件的质量等级应评为最低级别—Ⅴ级。
3.12 返修处理及复验
不合格的锻件可进行处理或修复, 修复后仍按以上方法进行检测和评级。

4 承压设备用奥氏体钢锻件超声检测专用工艺
4.1 适用范围
4.1.1 本工艺适用于承压设备用奥氏体钢锻件的超声检测和质量分级。
4.2 探头
4.2.1 探头的工作频率为0.5MHz～2MHz。
4.2.2 直探头的晶片直径为14㎜～30㎜。
4.2.3 斜探头的K值一般为0.5～2。
4.2.4 为了准确测定缺陷, 必要时也可采用其它探头。
4.3 试块
4.3.1 对比试块应符合2.1.3.5的规定。
4.3.2 对比试块的晶粒大小和声学特性与被检锻件大致相近。
4.3.3 在条件允许时, 可在锻件有代表性的部位加工一个或几个适当大小的对比孔或槽, 代替试块作为校正和检测的基准。
4.4 检测时机和工件要求
4.4.1 检测时机可按2.3.5条规定执行。
4.4.2被检件表面应无氧化皮、 漆皮、 污物等。
4.5 检测方法
一般应进行直探头纵波检测。对筒形锻件和环形锻件必要时还应进行斜探头检测, 但扫查部位和验收标准由合同双方商定。
4.5.1 斜探头检测
可按JB/T4730- 《承压设备无损检测》超声部分附录E执行。
4.5.2 直探头纵波检测
可执行2.3.6.2的规定。
4.6 灵敏度的校正
4.6.1 当被检锻件厚度不大于600㎜时, 应根据订货锻件厚度和要求的质量等级, 在适当厚度的平底孔试块上校正, 并根据实测值作出距离—波幅曲线( 定量线) ; 当被检锻件厚度大于600㎜时, 在工件无缺陷部位将底波调至满刻度的80%, 以此作为基准灵敏度。
4.6.2 扫查灵敏度至少应比距离—波幅曲线( 定量线) 或基准灵敏度提高6dB。
2.4.7 缺陷记录
4.7.1 由于缺陷的存在, 而是底波降为满刻度25%以下的部位。
4.7.2 波幅幅度大于基准线高度50%的缺陷信号。
4.8 质量分级
4.8.1 单直探头检测的质量分级见表JB/T4730- 超声部分的表15。
2.4.8.1 斜探头检测的质量分级见表JB/T4730- 超声部分的表16。
4.8.2 以上评级独立进行, 以最低级别作为被检件的质量级别。

5 承压设备用无缝钢管超声检测专用工艺
5.1 适用范围
5.1.1本工艺适用外径为12-660mm, T≥2mm的承压设备用碳钢和低合金无缝钢管或外径为12-400mm, 壁厚为2-35mm的承压设备用奥氏体不锈钢无缝钢管的超声检测和质量分级。
5.1.2 本条不适用于内外径之比小于80%的钢管周向直接接触法横波检测, 也不适用于分层缺陷的超声检测。
5.2 引用标准
5.2.1 GB150《钢制压力容器》
5.2.2 JB/T4730- 《承压设备无损检测》
5.2.3劳部发[1996]276号《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
5.2.4 GB11345—1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》
5.2.5 SY/T4109— 《石油天燃气钢质管道无损检测 》
5.3 检测人员
5.3.1 凡从事超声波检测的人员, 必须经过国家技监部门考核, 取得不同等级资格的人员只能从事与其资格相适应的工作。
5.3.2 检测人员必须掌握仪器的综合性能, 并能独立进行检测。
5.3.3检测人员必须熟悉超声波检测有关标准, 能按标准要求选择适当方法校正仪器, 并能进行熟练的检测操作。
5.3.4检测人员应能根据被检工件的材质、 规格、 加工工艺过程、 材料曲率等, 预计缺陷可能产生的部位和类型, 并能进行正确的定位和定量。
5.4 检测设备及辅助器材
5.4.1 检测设备由超声波检测仪、 探头和其它机械传动装置及辅助装置组成。检测频率为2.5MHz～5 MHz。
5.4.2 液浸法检测使用线聚集或点聚集探头。接触法检测使用与钢管表面吻合良好的斜探头或聚集探头。单个探头压电晶片长度或直径不大于25㎜。
1检测设备应每年按期进行计量校验。
5.4.3对比试块按被检钢管的同规格、 同材质、 同热处理工艺和相同表面状况或相似的钢管制备。
5.4.4对比试块人工缺陷的示意图如图4和表2所示。

图4 对比试样
表 2 对比试样上人工缺陷尺寸
级别
长度, ㎜
深度t占壁厚的百分比, %
Ⅰ
40
5( 0.2㎜≤t≤1㎜)
Ⅱ
40
8( 0.2㎜≤t≤2㎜)
Ⅲ
40
10( 0.2㎜≤t≤3㎜)
5.5 检测方法
5.5.1 钢管的检测主要针对纵向缺陷。横向缺陷的检测执行JB/T4730- 超声部分的附录D, 相关事宜由合同双方协商解决。
5.5.2 钢管的检测可根据钢管规格选用液浸法或接触法检测。
5.5.3 检测纵向超声波束应由钢管截面中心线一侧倾斜入射, 在管壁内沿周向程锯齿形传播( 见图5) 。检测横向缺陷时超声波束应沿轴向倾斜入射呈锯齿形传播( 见图6) 。

图5 管壁内声束的周向传播 图6 管壁内声束的轴向传播
5.5.4 探头相对钢管螺旋进给的螺距应保证超声波束对钢管进行100%扫查时,有不少于15%的覆盖率。
5.5.5 自动检测应保证动态时的检测灵敏度, 且内、 外槽的最大反射波幅差不超过2dB。
5.5.6 每根钢管应从管子两端沿相反方向各测一次。
5.6 检测技术操作要求
( 1) 清除表面氧化皮、 锈蚀及油污。
( 2) 以水浸法采用回声透镜聚焦的探头进行探伤。
( 3) 水层清洁, 并需保持足够的水层高度。
( 4) 探测频率为2.5-5MHz。
( 5) 探伤时, 探头与被检管表面的相对运动的轨迹为螺旋线。
( 6) 检测灵敏度的确定
( a) 直接接触法可在人工标准式样上调节探伤灵敏度, 使试样内表面人工缺陷所产生的反射波幅度等于满幅度的80%, 移动探头, 找出外壁人工缺陷的最大反射波, 并在屏上标出, 连接两点, 即为该探头的距离—波幅曲线, 作为检测时的基准灵敏度。
( b) 液浸法检测灵敏度按下述方法确定
a.水层距离应根据聚焦探头的焦距确定
由公式H=F-( R2-X2) 1/2

图 7 水层厚度选择示意图
b.调整时, 一面适当转动管子, 一面将探头慢慢偏心, 使对比试样内外表面人工缺陷产生的回波幅度均达到满幅度的50%, 以此作为基准灵敏度。
c.扫查灵敏度应比基准灵敏度提高6dB。
5.7 验收要求
其判废要求按相应的技术文件规定。
5.8 结果评定
缺陷回波幅度≥人工缺陷回波, 则不合格。
5.9 返修复检
不合格品允许重新处理后按本工艺进行超声检测和质量等级评定。

6 承压设备用复合钢板超声检测专用工艺
6.1 适用范围
6.1.1适用于基板厚度为不小于6mm以上的承压设备用不锈钢、 钛及钛合金、 铝及铝合金、 镍及镍合金、 铜及铜合金复合钢板的超声波检测。基板和复板的质量要求应符合复合钢板制造技术条件。
6.1.2 本工艺主要用于复合板复合面结合状态的超声检测。
6.2 引用标准
6.2.1 GB150《钢制压力容器》
6.2.2 JB/T4730- 《承压设备无损检测》
6.3 检测人员
6.3.1 凡从事超声波检测的人员, 必须经过国家劳动部门考核, 取得不同等级资格的人员只能从事与其资格相适应的工作。
6.3.2 检测人员必须掌握仪器的综合性能, 并能独立进行检测。
6.3.3检测人员必须熟悉超声波检测有关标准, 能按标准要求选择适当方法校正仪器, 并能进行熟练的检测操作。
6.3.4检测人员应能根据被检工件的材质、 规格、 加工工艺过程、 材料曲率等, 预计缺陷可能产生的部位和类型, 并能进行正确的定位和定量。
6.4 探头选用
6.4.1探头按2.2.4条表1选用。
6.5 检测方法
6.5.1检测面选择
根据声阻抗、 表面状态及复合钢板的形状决定从复板一侧或从基板一侧进行检测。
6.5.2 耦合方式
可采用直探头接触法或液浸法。
6.5.3扫查方法
( 1) 可采用100%扫查或沿钢板宽度方向, 间隔50㎜的平行线扫查。
( 2) 根据合同、 技术协议或图样的要求, 也可采用其它扫查方式。
( 3) 在坡口预定线两侧各50㎜内作100%扫查。
2.6.6 基准灵敏度的确定
将探头置于复合钢板完全结合部分, 调节第一次底波至示波屏满幅度的80%, 做
为基准灵敏度。
6.7 未接合区的测定
第一次底波高度低于荧光屏满刻度的5%, 且明显有未接合缺陷反射波存在( ≥5%) , 该部分称为未接合区。移动探头, 使第一次底波升高到荧光屏满刻度的40%, 以此时探头中心作为未接合区边界点。
6.8 未接合缺陷的评定方法
6.8.1 缺陷指示长度的评定
( 1) 一个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度。若单个缺陷的指示长度小于25㎜时, 可不作记录。
6.8.2缺陷面积的评定
多个相邻的未接合区, 当其最小间不小于20㎜时, 应作为单个未接合区处理, 其面积为各个未接合区面积之和。
6.8.3 未接合率的评定
未接合区总面积占复合板总面积的百分比。
6.9 质量分级
6.9.1 复合板质量分级按JB/T4730- 超声检测部分表10执行。
6.9.2 在坡口的预定线两侧各50㎜的范围内, 未接合的指示长度不小于25㎜时, 须评为Ⅳ级。
6.10 处理及复验
不合格的复合钢板可进行处理或修复, 修复后仍按以上方法进行检测和评级。

7 承压设备对接焊接接头超声检测专用工艺
7.1 适用范围
7.1.1 本条规定了钢制承压设备对接焊接接头的超声检测专用工艺。
7.1.2 本条适用于母材厚度为8～400㎜全熔化焊对接接头的超声检测。
7.2 超声检测技术等级
7.2.1 超声检测技术等级选择
超声检测技术等级分为A、 B、 C三个检测级别。超声检测技术等级选择应符合制造、 安装、 在用等有关规范、 标准及设计图样规定。
( 1) A级仅适用于母材厚度为8～46㎜的对接焊接接头。可用一种K值探头采用一次波和二次波法在对接焊接接头的单面单侧进行检测。可不进行横向缺陷检测。
( 2) B级检测
( a) 母材厚度为8㎜～46㎜时, 一般用一种K值探头采用直射波和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。
( b) 母材厚度为46㎜～120㎜时, 一般用一种K值探头采用直射波在对接焊接接头的双面双侧进行检测。受结构限制,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。
( c) 母材厚度为120㎜～400㎜时, 一般用两种K值探头采用直射波法在对接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°。
( d) 应进行横向缺陷的检测。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°作两个方向的斜平行扫查, 如图8所示。如焊接接头余高磨平, 探头应在焊接接头及热影响区上作两个方向的平行扫查, 如图9所示。

( 3) C级检测
采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平, 对焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测。
( a) 母材厚度为8㎜～46㎜时, 一般用两种K值探头采用直射波和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10°, 其中一个折射角应为45°。
( b) 母材厚度为46㎜～400㎜时, 一般用两种K值探头采用直射波法在对接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°。对于单侧坡口角度小于5°的窄间隙焊缝, 宜可增加对检测坡口表面平行缺陷有效检测方法。
( c) 应进行横向缺陷的检测。如图8、 图9所示。
7.3 试块
7.3.1 采用的标准试块为CSK-ⅠA、 CSK-ⅡA、 CSK-ⅢA和CSK-ⅣA。
7.3.2 CSK-ⅠA、 CSK-ⅡA、 CSK-ⅢA试块适用于壁厚范围为6㎜～120㎜的焊接接头, CSK-ⅠA和CSK-ⅣA系列试块适用于120㎜～400㎜的焊接接头。在满足灵敏度要求时, 试块上的人工反射体根据需要可采取其它布置形式或添加, 也可采用其它型式的等效试块。
7.3.3 检测曲面工件时, 如检测面曲率半径R≤W2/4时( W为探头接触面宽度, 环缝检测时为探头宽度, 纵缝检测时为探头长度) , 应采用与检测面曲率相同的对比试块, 反射孔的位置可参照标准试块确定。试块宽度b一般应满足:
b≥2λS/D0
式中: b——试块宽度, ㎜。
λ——超声波波长, ㎜。
S——声程, ㎜。
D0——声源有效直径。
7.4 检测准备
7.4.1检测面
( 1) 检测区域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5, 最大为10mm, 见下图10:

图 10 检测面和探头移动区
( 2) 探头移动区应清除焊接飞溅、 铁屑、 油污及其它杂质。检测表面应平整光滑, 便于探头的自由扫查, 其表面粗糙度Ra应为6.3µm, 一般应进行打磨。
( a) 采用一次反射法或串列式扫查检测时, 探头移动区应不小于1.25P:
P=2TK或 或 P=2Ttgβ
式中: P——跨距, mm
T——母材厚度, mm
K——探头K值
β——探头折射角, ( °)
( b) 采用直射法检测时, 探头移动区应不小于0.75P。
( 3) 去除余高的焊缝, 应将余高打磨到与邻近母材平齐。保留余高的焊缝表面有咬边、 较大的隆起和凹陷等也应适当的修磨, 并作圆滑过渡以免影响检验结果的评定。
7.4.2探头K值( 角度)
(1)斜探头的K值选取参照JB/T4730- 标准的具体规定。条件允许时, 可采用较大的K值探头。

表3 推荐采用的斜探头K值
板厚T,mm
K值
6～25
3.0～2.0( 72°～60°)
＞25～46
2.5～1.5( 68°～56°)
＞46～120
2.0～1.0( 60°～45°)
＞120～400
2.0～1.0( 60°～45°)
( 2) 检测频率一般为2MHz～5MHz。
7.4.3母材检测
在需要时参照JB/T4730- 标准规定进行检测。
7.5 距离—波幅曲线的绘制
7.5.1距离—波幅曲线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, 判废线以上为Ⅲ区, 如下图所示:

图 11 距离-波幅曲线
7.5.2距离—波幅曲线的灵敏度选择
( 1) 根据不同壁厚条件按照JB/T4730- 标准分别来确定斜探头和直探头的检测灵敏度。
( 2) 检测横向缺陷时, 应将各线灵敏度均提高6dB。
( 3) 检测面曲率半径R小于或等于W2/4时, 距离—波幅曲线的绘制应在曲面对比试
块上进行。
( 4) 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/T4730- 附录F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不大于2dB时可不进行补偿。
( 5) 扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。
7.6 检测方法
7.6.1平板对接焊缝的检测
( 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, 作锯齿型扫查。如下图12所示。