论大口径管座角焊缝超声波检验工艺规程模板.doc

深圳市神视检验

标题：大口径管座角焊缝超声波检验
工艺规程

文件编号：SENSE/TGY6- 版本号：第2版

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1． 适用范围
1.1本规程适适用于大口径管座全焊透角焊缝超声波检验及其缺点等级评定。
1.2本规程不适适用于铸钢、奥氏体不锈钢材料制成大口径管座角焊缝超声波检验。
1.3所谓大口径管座应满足：
1.3.1筒身内径大于800mm，筒身壁厚大于40mm且小于120mm。
1.3.2管外径大于250mm，管内径大于200。
2． 依据文件
JB 4730 压力容器无损检测
GB /T 11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB/T 12604.1 无损检测术语 超声检测
JB 3144 锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤
JB 4126超声波检验用钢质试块制造和控制
JB/T 9214 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法
JB/T 10061 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件
JB/T 10062 超声探伤用探头性能测试方法
JB/T 10063 超声探伤用1号标准试块技术条件
ZB Y344 超声探伤用探头型号命名方法
3． 术语
3.1简化水平距离l’
从探头前沿到缺点在探伤面上测量水平距离。
3.2缺点指示长度△l
焊缝超声检验中，按要求测量方法以探头移动距离测得缺点长度。
3.3探头接触面宽度W
环缝检验时为探头宽度，纵缝检验为探头长度，见图1所表示

图1 探头接触面宽度
3.4纵向缺点
大致上平行于焊缝缺点。
3.5横向缺点
大致上垂直于焊缝缺点
4． 检验人员
4.1实施本规程检验人员必需掌握超声波探伤基础技术，含有足够焊缝超声波探伤经验，并掌握一定材料、焊接基础知识。还应了解被检工件材料性能，焊接工艺，焊缝坡口型式，剖口尺寸及可能出现缺点种类和在焊缝中位置。
4.2焊缝超声检验人员应按《锅炉压力容器无损检测人员资格考评规则》经严格培训和考评，并持有劳动行政主管部门锅炉压力容器安全监察机构颁发II级或II级以上资格证书，从事对应考评项目标检验工作。
4.3含有良好身体素质，矫正视力不低于1.0，且十二个月检验一次。
5． 探伤仪、探头及系统性
5.1探伤仪
使用A型显示脉冲反射式探伤仪，其工作频率范围最少为1~5MHz，探伤仪应配置衰减器或增益控制器，其精度为任意相邻12dB 误差在+1dB内。最小步进级每档小于2 dB，总调整量应大于60 dB，水平线性误差小于1%，垂直线性误差小于5%。
5.2探头
5.2.1探头应按ZBY 344标准要求作出标志。
5.2.2斜探头晶片有效面积不应超出500mm2，且任一边长不应大于25mm。
5.2.3声束轴线水平偏离角应小于2º。
5.2.4探头主声束垂直方向偏离，不应有显著双峰，其测试方法见JB/T 10062。
5.2.5斜探头公称折射角β为45º、60º、70º或K值为1.0、1.5、2.0、2.5，折射角实测值和公称值偏差应小于2º（K值偏差不应超出+0.1），前沿距离偏离应小于1mm。如受工件几何形状或探伤面曲率等限制也可选择其它小型探头。
5.2.6直探头可采取频率为2.5MHz软保护膜直探头或双晶直探头，为了取得良好声耦合条件，推荐采取专用、和工件接触面尺寸为10×16mm软保护膜直探头。
5.2.7斜探头可采取频率为2.5MHz，探头和工件接触面尺寸符合下式要求斜探头。
a(或b)≤ (mm)
式中：a——斜探头接触面长度；
b——斜探头接触面宽度；
D——探伤面曲面直径。
5.2.8当证实确能提升探测结果正确性和可靠性，或能够很好地处理通常检验时困难而又确保结果正确，可采取聚焦等特种探头。
5.3系统性能
5.3.1灵敏度余量
系统有效灵敏度必需大于评定灵敏度10dB以上。
5.3.2仪器和探头组合频率和公称频率误差不得大于+10%。
5.3.3仪器和直探头组合始脉冲宽度：对于频率为5MHz探头，其占宽不得大于10mm；对于频率为2.5MHz探头，其占宽不得大于15mm。
5.3.4直探头远场分辨力应大于或等于30dB，斜探头远场分辨力应大于或等于6dB。
5.3.5仪器和探头系统性能应按JB/T 9214和JB/T 10062要求进行测试。
6 超声检验通常要求
6.1检验复盖率
检验时，应尽可能扫查到工件整个被检区域，探头每次扫查复盖率应大于探头直径15%。
6.2探头移动速度
探头扫查速度不应超出150mm/s。
6.3扫查灵敏度
扫查灵敏度最少应比基准灵敏度高6dB。
6.4耦合剂
应采取机油、浆糊、甘油或水等透声性好，且不损伤检测表面耦合剂。
6.5检测面
6.5.1检测面和检验范围确实定标准上应确保检验到对接焊缝应检验到整个截面。
6.5.2检测面应经外观检验合格，全部影响超声检验锈蚀、飞溅和污物全部应给予清除，其表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。
6.5.3耦合赔偿
1） 表面粗糙度赔偿
在检验和缺点定量时，应对由表面粗糙度引发能量损耗进行赔偿。
2） 衰减赔偿
在检验和缺点定量时，应对材质衰减引发检验灵敏度下降和缺点定量误差进行赔偿。
3） 曲面赔偿
对于探测面是曲面工件，应采取曲率半径和工件相同或相近（0.9~1.5）参考试块，对比进行曲率赔偿。
6.6校准
校准应在基准试块上进行，校准中使超声主声束垂直对准反射体轴线，以取得稳定和最大反射信号。
6.6.1仪器校准
在仪器开始使用时，应对仪器水平线性进行测定，测定方法按JB/T 10061要求进行。在使用过程中，每隔三个月最少应对仪器水平线性和垂直线性进行一次测定。
6.6.2探头校准
在探头开始使用时，应对探头进行一次全方面性能校准。测定方法应按JB/T 10062相关要求进行。
6.6.2.1斜探头校准
使用前，斜探头最少应进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等校准。使用过程中，每个工作日应校准前沿距离、K值和主声束偏离。
6.6.2.2直探头校准
直探头始脉冲占宽灵敏度余量和分辨力应每隔30天检验一次。
6.6.3仪器和探头系统复核
6.6.3.1复核时机
每次检验前均应对扫描线、灵敏度进行复核，遇有下述情况应随时对其进行重新核查：
1） 校准后探头、耦合剂和仪器调整旋纽发生改变时；
2） 开路电压波动或检验者怀疑灵敏度有改变时；
3） 连续工作4小时以上时；
4） 工作结束时。
6.6.3.2扫描量程复核
假如距离——波幅曲线上任意一点在扫描线上偏移超出扫描读数10%，则扫描量程应给予修正，并在检验统计中加以标明。
6.6.3.3距离——波幅曲线复核
复核时，校核应不少于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全部检验结果进行复检；如幅度上升2dB，则应对上一次复核以来全部统计信号进行重新评定。
6.6.4注意事项
校准、复核和线性校验时，任何影响仪器线性控制器（如抑制或滤波开关等）全部应放在“关”位置或处于最低水平上。
7. 试块
7.1试块应采取和被检工件相同或声学性能近似材料制成。该材料用直探头检验时，不得有大于Φ2mm平底孔当量直径缺点。
7.2校准用反射体可采取长横孔、短横孔、横通孔、平底孔、线切割槽和V型槽等。校按时，探头主声束应和反射体反射面相垂直。
7.3试块外形尺寸应能代表被检工件特征，试块厚度应和被检工件厚度相对应。假如包含到两种或两种以上不一样厚度部件进行熔焊时，试块厚度应由其平均厚度来确定。
7.4试块制造要求应符合JB/T 10063和JB 4126要求。
7.5现场检验时，为校验灵敏度和时基线性，也能够采取其它型式等效试块。
7.6采取标准试块为CSK-I A，CSK-II A、CSK-III A、CSK-IV A和曲面平底孔试块。其中曲面平底孔试块是用于直探头探测曲面受检件对比试块。其形状和尺寸应分别符合图2、图3、图4、图5、图6和表1要求。

图2 CSK-I A试块
7.7 CSK-I A、CSK-II A和CSK-III A试块适用壁厚范围为8~120mm焊缝，CSK-I A和CSK-IV A系列试块适用壁厚范围大于120~300mm焊缝。在满足灵敏度要求时，也可采取其它型式等效试块，见钢制对接焊缝超声波检验工艺规程（SENSE/TGY2-）附录A。
7.8检测曲面工件时，如检测面曲面半径R小于等于W2/4时（W为探头接触面宽度，环缝检验时为探头宽度，纵缝检验时为探头长度），应采取和检测面曲率相同对比试块，反射孔位置可参考对比试块确定。试块应满足：
b≥2λS/D0
式中：b——试块宽度，mm；
λ——声波波长，mm；
Ｓ——声程，mm；
Ｄ０——声源有效直径，mm。

图3 CSK-II A试块

L——试块长度，由使用声程确定；
T——试块厚度，由被检材料厚度确定；
l——标准孔位置，由被检材料厚度确定，依据检验需要可在试块上添加标准孔。
图4 CSK-III A试块

图5 CSK-IV A试块

S，mm
100
125
150
175
b，mm
50
50
60
60
图6 曲面平底孔试块型式及尺寸
R—和工件曲面半径相同，曲面光洁度和工件相同

表1 CSK-IV A试块尺寸
CSK-IV A
被检工件厚度
对比试块厚度 T
标准孔位置 b
标准孔直径 d
No.1
No.2
No.3
No.4
＞120~150
＞150~200
＞200~250
＞250~300
135
175
225
275
T/4
T/4
T/4
T/4
6.5
8.0
9.5
11.0
8． 座角焊缝型式
8.1插入式管座角焊缝见图7
8.2安放（座）式管座角焊缝见图8

图7 插入式管座角焊缝 图8 安放式管座角焊缝
9． 扫查方法
9.1通常标准
在选择检测面和探头时应考虑到多种类型缺点可能性，并使声束尽可能垂直于该焊缝结构中关键缺点。
9.2具体扫查方法
依据焊缝结构形式，管座焊缝检验有以下五种探测方法，可选择其中一个或多个方法组合实施检验。检验方法选择应由协议双方约定，并考虑关键检验对象和几何条件限制，见（图7、图8）
（1） 在接管内壁采取直探头检验，见图7位置1。
（2） 在容器内壁采取直探头检验，见图8位置1。
（3） 在接管外壁采取斜探头检验，见图8位置2。
（4） 在接管内壁采取斜探头检验，见图7和图8位置3。
（5） 在容器外壁采取斜探头检验，见图7位置2。
9.3管座角焊缝以直探头检验为主。对直探头扫查不到区域，可采取斜探头检验。
9.4横向缺点探测
9.4.1当委托要求探测横向缺点时，管座角焊缝均应在筒体内壁焊缝余高磨平后进行超声波探伤。
9.4.2斜探头在磨平后焊缝表面上进行顺时针和逆时针两个方向探测，如（图9）。
10． 检验准备
10.1探伤面
10.1.1斜探头检验探伤准备要求见SENSE/TGY2-。
10.1.2直探头移动区域，应经打磨平滑。
10.2探头选择
10.2.1直探头，见5.2.6条
10.2.2斜探头，见5.2.7条，也可参考SENSE/TGY2-中表2选择。
11． 检验灵敏度
11.1不管何种探头，扫查灵敏度均不应低于评定线灵敏度
11.2斜探头检验灵敏度按SENSE/TGY2-实施。
11.3直探头检验灵敏度
直探头灵敏度可在和工件同曲率试块上调整，也可采取计算法或DGS曲线法，以工件底面回波调整。其检验等级评定见表2（Φ2=Φ3-6dB）
表2 直探头检验等级评定
检
验
等
级
灵
敏
度

A
B
C
评定灵敏度
Φ3
Φ2
Φ2
定量灵敏度
Φ4
Φ3
Φ3
判废灵敏度
Φ6
Φ6
Φ4

11.4对在此灵敏度下扫查发觉缺点讯号位置作出标识。
12． 缺点定量检验
对11.4条作出标识位置缺点进行定量检验。
12.1灵敏度应调到定量线灵敏度。
12.2对全部反射波幅超出定量线缺点，均应确定其位置、最大反射波幅和缺点当量。
12.3缺点定量
应依据缺点最大反射波幅确定缺点当量直径或缺点指示长度△L。
（1） 缺点当量直径Φ，用当量平底孔直径表示，关键用于直探头检验，可采取公式计算，距离——波幅曲线和试块对比来确定缺点当量尺寸。
（2） 缺点指示长度△L测定采取以下方法：
① 当缺点反射波只有一个高点，且在II区时，用6dB法测其指示长度。
② 当缺点反射波峰值起伏改变，有多个高点且在II区时，应以端点6dB法测其指示长度。
③ 当缺点反射波峰在I区，如认为有必需统计时，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以此测定缺点指示长度。
13． 缺点评定
13.1超出评定线信号应注意其是否含有裂纹等危害性缺点特征，如有怀疑时，应采取改变探头K值、增加检测面、观察动态波型并结合结构工艺特征作判定，如对波型不能判定时，应辅以其它检验方法作综合判定。
13.2缺点指示长度小于10mm时按5mm计。
13.3相邻两缺点在一直线上，其间距小于其中较小缺点长度时，应作为一条缺点处理，以两缺点长度之和作为其指示长度（不考虑间距）。
14． 缺点等级评定
14.1除试样之外任何情况下，均不许可存在下列缺点：
a) 反射波幅在III区缺点；
b) 检验人员判定为裂纹等危害性缺点。
14.2最大反射波幅低于定量线非裂纹类缺点，均评为I级。
14.3最大反射波幅在II区缺点，依据其指示长度按检验委托单指定验收标准评级，表3是按JB 4730-94标准要求评级方法，供参考。
14.4不合格缺点应予返修。返修部位及热影响区仍按本规程进行检验和等级评定。

表3 II区缺点等级评定
mm
等级
板厚T
单个缺点指示长度 L
多个缺点累积指示长度L’
I
8~120

＞120~300
L=T，最小为10，最大不超出30
L=T，最大不超出50
在任意9T焊缝长度范围内L’不超出T
II
8~120

＞120~300
L=T，最小为12，最大不超出40
最大不超出75
在任意4.5T焊缝长度范围内L’不超出T
III
超出II级者
注：①板厚不等焊缝，以薄板为准
②当焊缝长度不足9T（I级）或4.5T（II级）时，可按百分比折算。
15． 统计、汇报
统计、汇报最少应包含下列内容：
15.1探测对象：产品名称和编号；工件名称和规格；材质；焊接方法、剖口型式。
15.2探测条件：仪器型号（编号）；探头参数（探头种类、频率、晶片尺寸、斜探头K值）；试块及耦合剂；耦合赔偿值；扫查灵敏度。
15.3示图：探测位置；焊缝在产品上分布及定位方法；需统计及返修缺点参数（缺点最大反射幅度当量、缺点指示长度及埋藏深度、缺点在焊缝长度方向上分布及定位）
15.4检验结论。
15.5检验日期及操作者、资格等级。