超声波探伤操作工艺规程模板.doc

超声波探伤操作工艺规程1. 专题内容和适用范围 1.1本规程要求了检测人员资格、仪器探头试块、检测范围、方法和质量分级等。 1.2 本规程采取A型脉冲反射型超声探伤仪器对钢板、锻件和焊缝进行检测。 1.3 本规程按JB4730.3-编制，符合容规和GB150-1998要求。 1.4 检测工艺卡是本规程补充，必需时由III级人员按协议要求编制，其检测参数要求更具体。 2 引用标准 JB4730-承压设备无损检测 JB/T 7913-1995 超声波检测用钢制对比试块制作和校验方法 JB/T 9214-1999A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能 测试方法 JB/T 10061-1999 A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 JB/T 10062-1999超声探伤用探头性能测试方法 JB/T 10063-1999超声探伤用1号标准试块技术条件 GB150-1998刚制压力容器 3 检测人员 3.1 从事承压设备原材料、零部件和焊接接 头无损检测人员，应根据 特种设备无 损检测人员考评和监督管理规则 要求 取得对应无损检测资格。 3.2 无损检测人员资格等级分为 （高）级、 （中）级和 （初）级。取得不一样无损 检测方法各资格等级人员，只能从事和 该方法和该资格等级对应无损检测工作， 并负对应技术责任。 1.4 仪器、探头和试块 1.4.1 仪器和探头 现使用仪器为汕头超声仪器厂生产CTS-22和CTS-26型仪器和CTS-数字超声探伤仪和武汉科声超声仪器厂生产KS-1030数字超声探伤仪及探头。 a 仪器和探头组合灵敏度：在达成所检工件最大声程时，其灵敏度余量应10dB。 b 衰减器精度：80 dB 以上连续可调，步进级每档 小于2dB 精度为任意相邻 12 dB 误差在1dB 以内，最大累计误差小于 1dB。 c 水平线性：水平线性误差小于1%。 d 垂直线性：在荧光屏满刻度80%范围内呈线性显示，垂直线性误差小于5%。 e 探头 （1）晶片面积通常不应大于 5002mm 且任一 边长标准上小于 25 mm。 （2）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显著双峰。 f 超声探伤仪和探头系统性能 （1）在达成所探工件最大检测声程时，其有效灵敏度余量应大于10dB （2）仪器和探头组合频率和公称频率误差 不得大于 10%。 （3）仪器和直探头组合始脉冲宽度（在基 准灵敏度下）对于频率为5MHz探头，宽度小于10 mm。对于频率为 2.5MHz探头，宽度小于15mm 。 （4）直探头远场分辨力应大于30dB斜探头远场分辨力应大于6dB。 1.4.2 试块 a 试块应采取和被检工件相同或近似声学性能材料制成，该材料用直探头检测时，不得有大于2mm平底孔当量直径缺点。 b 标准试块其它制造要求应符合JB/T10063和JB/T7913-1995 要求 。 c 现场检测时，也可采取其它形式等效试块。 1.5 检测通常方法 1.5.1 检测复盖率 检测时，探头每次扫查复盖率应大于探头直径15%。 1.5.2探头移动速度 探头扫查速度不应超出150mm/s。当采取自动报警装置扫查时，不受此限。 1.5.3扫查灵敏度 扫查灵敏度通常不低于基准灵敏度。 1.5.4耦合剂 采取机油、浆糊、甘油和水等透声性好，且不损伤检测表面耦合剂。 1.5.5检测面 a检测面和检测范围确实定标准上应确保检验到工件被检部分整个体积。对于钢板和锻件应检验到整个工件；而对熔接焊缝则应检验到整条焊缝。 b检测面应经外观检验合格，全部影响超声检测锈蚀、飞溅和污物全部应给予清除，其表面粗糙度应符合检测要求。 1.6校准 校准应在基准试块上进行，校准中应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。 1.6.1仪器校准 在仪器开始使用时，应对仪器水平线进行测定，测定方法按JB/T10061要求进行。在使用过程中，每隔三个月最少应对仪器水平线和垂直线性进行一次测定。 1.6.2探头校准 在探头开始使用时，应对探头进行一次全方面校准。测定方法按JB/T10062相关要求进行。 a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、灵敏度余量和分和辨力等校准。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。 b直探头校准 直探头灵敏度余量和分辨力应每隔30天检验一次。 1.6.3仪器和探头系统复核 a复核时机 每次检测前均应对扫描线，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）开路电压波动或检测者怀疑灵敏度有改变时； （3）连续工作h以上时； （4）工作结束时； b 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，则扫描量程应给予修正，并在检测统计中加以说明。 c 距离波幅曲线复核 复核时，校核应不少于点。如曲线上任何一点幅度下降2dB则应对上一次以来全部检测结果进行复验；如幅度上升2dB,则应对全部统计信号进行重新评定。 1.7汇报存档 按统一表样由级以上人员填写汇报，经责任工程师认可。钢板，锻件汇报送委托人转技术质量部存档；压力容器焊缝检测汇报，和其它检测汇报一起交技术质量部存档。资料存档不少于七年。 2 压力容器钢板超声检测 2.1检测范围和通常要求 本条适适用于板厚为6250mm钢制压力容器用板超声检测和缺点等级评定。奥氏体钢板材超声检测也能够参考本条实施。 2.2探头选择 探头选择应按JB4730-表1要求实施。 2.3标准试块 2.3.1用双晶直探头检测壁厚小于或等于20mm钢板时，采取标准试块如JB4730-图1所表示CBI标准试块。 2.3.2用单直探头检测板厚大和20mm钢板时，标准试块应符合JB4730-图2和表2要求CBII试块。试块厚度应和被检钢板厚度相近。 2.4检测灵敏度 2.4.1板厚小于或等于20mm时，用CBI试块将工件等厚部位第一次底波高度调整到满刻度50，再提升10dB作为检测灵敏度。 2.4.2板厚大于20mm时，应将CBII试块5平底孔第一次反射波高调整到满刻度50作为检测灵敏度。 2.4.3板厚大于探头3倍近场区时，也可取钢板无缺点完好部位第一次底波来校准灵敏度。其结果应和2.4.2条要求一致。 2.5检测方法 2.5.1检测面 JB4730-表2 试块编号被检钢板厚度检测面平底孔距离 S试块厚度 T CBII-1 CBII-2 CBII-3 CBII-4 CBII-5 CBII-620-40 40-60 60-100 100-160 160-200 200-25015 30 50 90 140 19020 40 65 110 170 220 可选钢板任一扎制平面进行检测。若检测人员认为需要或设计上有要求时，也可对钢板上下两扎制平面分别进行检测。 2.5.2扫查方法 a探头沿垂直于钢板压延方向，间距为100mm平行线进行扫查。在钢板坡口预定线两侧各50mm(当板厚超出100mm,以板厚二分之一为准)内应作100%扫查，扫查示意图如JB4730-图3所表示。 b依据协议，技术协议书或图样要求，也可进行其它形式扫查。 2.6缺点统计 2.6.1在检测过程中，发觉下列三种情况之一者即作为缺点： a 缺点第一次反射波（F1）波高大于或等于波刻度50%,即F150%者。 b 当底面第一次反射波（B1）波高未达成满刻度，此时，缺点第一次反射波（F1）波高和底面第一次反射波（B1）波高之比大于或等于50%,即B1100%,而F1/ B150%者。 c 当底面第一次反射波（B1）波高低于满刻度50%，即B150%者。 2.6.2缺点边界或指示长度测定方法 a检出缺点后,应在它周围继续进行检测，以确定缺点延伸。 b用双晶直探头确定缺点边界或指示长度时，探头移动方向应和探头声波分割面相垂直，并使缺点波下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度25%或使缺点第一次反射波高和底面第一次反射波高之比为50%。此时，探头中心移动距离即为缺点指示长度，探头中心点即为缺点边界点。两种方法测得结果以较严重者为准。 c用单直探头确定缺点边界或指示长度，移动探头，使缺点波第一次反射波高下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度25%或使缺点第一次反射波和底面第一次反射波高之比为50%。此时，探头中心移动距离即为缺点指示长度，探头中心即为缺点边界点，两种方法测得结果以较严重者为准。 d确定2.6.1c条缺点边界或指示长度时，移动探头，使底面第一次反射波升高到荧光屏满刻度50%。此时，探头中心移动距离即为缺点指示长度，探头中心点即为缺点边界点。 e当采取第二次缺点波和第二次底波来评定缺点时，检测灵敏度应以对应第二次反射波来校准。 2.7缺点评定方法 2.7.1缺点指示长度评定方法 一个缺点按其指示最大长度作为该缺点指示长度。 2.7.2单个缺点指示面积评定规则 a一个缺点按其指示最大面积作为该缺点单个指示面积，当其小于JB4730-表3要求时，可不作统计。 b多个缺点其相邻间距小于100mm或间距小于相邻小缺点指示长度（取其较大值）时，其各块缺点面积之和作为单个缺点指示面积。 2.7.3缺点面积拥有率评定规则 在任一1m1m检测面积内，按缺点面积所占百分比来确定。 2.8钢板缺点等级评定 2.8.1钢板缺点等级划分见JB4730-表3。 2.8.2在坡口预定线两侧各50mm（板厚大于100mm时，以板厚二分之一为准）内，缺点指示长度大于或等于50mm时，则应评为V级。 2.9.3在检测过程中，检测人员如确定钢板中有白点、裂纹等危害性缺点存在时，应评为V级。 JB4730-表3 等级单个缺点指示长度 mm单个缺点指示面积cm2在任一1mX1m检测面积内存在缺点面积百分比%以下单个缺点指示面积不计cm2 I II III IV80 100 120 15025 50 100 1003 5 10 109 15 25 25 V超出 IV级者 3.压力容器锻件超声检测 本条适适用于压力容器用碳素钢和低合金钢锻件超声检测和缺点等级评定。 本条不适适用于奥氏体钢等粗晶材料超声检测，也不适适用于内外半径之比小于80%环形和筒形锻件周向横波检测。 3.2 试块 应符合1.4.2.条要求。 3.2.1 纵横直探头标准试块 试块应采取CS1试块，也可自行加工，其形状和尺寸应按JB4730-表4和JB4730-图4要求。 JB4730-表4 纵横直探头采取标准试块尺寸 L56100150200 D50608080 3.2.2纵波双晶直探头标准试块 a.工件检测距离小于45mm时，应采取纵波双晶直探头标准试块。 b.纵波双晶直探头标准试块形状和尺寸按JB4730-图5和表5要求。 3.2.3检测面是曲面时，应采取CSIII对比试块来测定因为曲率不一样而引发声能损失，其形状和尺寸按JB4730-图6所表示。 3.3检测时机 标准上应安排在热处理后，槽、孔、台阶加工前进行。若热处理后锻件形状不适合超声检测时，也可在热处理前进行，但在热处理后仍应对锻件进行尽可能完全检测。检测面表面粗糙度Ra为6.3m。 3.4检测方法 锻件通常应进行纵波检测。对筒形锻件还应增加横波检测，但扫查部位和验收标准应由供需双方约定。 3.4.1横波检测应按JB4730-附录（补充件）要求进行。 3.4.2纵波检测 a.标准上应从两个相互垂直方向进行检测，尽可能地检测到锻件全体积。关键检测方向如JB4730-图7所表示。其它形状锻件也可参考进行。 b.锻件厚度超出400mm时，应从相对两端面进行100%扫查。3.5检测灵敏度确实定 3.5.1纵波直探头检测灵敏度确实定 当被检测部位厚度大于或等于探头三倍近场区时，标准上可选择底波计算法确定检测灵敏度。对因为几何形状所限，不能取得底波或壁厚小于探头三倍近场区时，可直接采取CSI标准试块确定基准灵敏度。 3.5.2纵波双晶直探头检测灵敏度确实定 依据需要选择CSII试块，并依次测试一组不一样检测距离3mm平底孔（最少三个）。调整衰减器，使其中最高回波幅度达成满刻度80%。不改变仪器参数，测出其它平底孔回波最高点，将其标在荧光屏上，连接这些点，即是对应于不一样直径平底孔纵波双晶直探头距离波幅曲线，并以此作为检测灵敏度。 3.5.3检测灵敏度通常不得低于最大检测距离处2mm平底孔当量直径. 3.6工件材质衰减系数测定 3.6.1在工件无缺点完好区域，选择三处检测面和底面平行且有代表性部位，调整仪器使第一次底面回波幅度（B1）为满刻度50%，统计此时衰减器读数，再调整衰减器，使第二次底面回波幅度（B2）为满刻度50%，两次衰减器读数之差即为（B1-B2）dB差值。 3.6.2 衰减系数计算公式为； （1）衰减系数计算公式 （T3N，且满足n3N/T，m=2n） =（Bn-Bm）-6/2（m-n）T （2）衰减系数计算公式（T3N） =（B1-B2）-6/2T 式中：衰减系数，dB/m（单程）； （Bn-Bm）、（B1-B2） 两次衰减器读数之差， dB ； T工件检测厚度，mm。 N 单直探头近场区长度， mm m、n底波反射次数。 3.6.3 工件上三处衰减系数平均值即作为该工件衰减系数。 3.7 缺点当量确实定 3.7.1 采取AVG曲线及计算法确定缺点当量。对于三倍近场区内缺点，可采取单直探头或双晶直探头距离波幅曲线来确定缺点当量。也可采取其它等效方法来确定。 计算缺点当量时，当材质衰减系数超出4dB /m，应考虑修正。 3.8 缺点统计 3.8.1 统计当量直径超出4mm单个缺点波幅和位置。 3.8.2密集性缺点：统计密集性缺点中最大当量缺点位置和分布。饼形锻件应统计大于或等于4mm当量直径缺点密集区，其它锻件应统计大于或等于3mm当量直径缺点密集区。缺点密集区面积以50mm50mm方块作为最小量度单位，其边界可由6dB法决定。应按JB4730-表6要求统计底波降低量。 3.8.3 衰减系数：若供需双方有要求时，应统计衰减系数。 3.9 缺点等级评定 3.9.1 单个缺点等级评定见JB4730-表7。 3.9.2 底波降低量等级评定见JB4730-表6。 3.9.3 密集区缺点等级评定见JB4730-表8。 3.9.4 JB4730-表6、表7和表8等级应作为独立等级分别使用。 3.9.5假如被检测人员判定为危险性缺点时，锻件质量等级应评定为V级。 3.9.7 锻件修补后，应按本标准要求进行检测和评定。 4. 钢制压力容器焊缝超声检测 4.1 检测范围和通常要求 本条要求了焊缝缺点超声检测方法及检验结果等级评定。 本条适适用于母材厚度为8-400mm全焊透熔化焊对接焊缝和管座角焊缝超声检测。本条不适适用于铸钢及奥氏体钢焊缝，外径小于159mm钢管对接焊缝，内径小于或等于200mm管座角焊缝，也不适适用于外径小于250mm或内外径之比小于80%纵向焊缝检测。 4.2超声检测技术等级 超声检测技术等级分为A、B、C三个检测等级。依据压力容器产品关键程度进行选择。 （1）标准上A级检测适适用于承压设备相关支承件和结构件焊缝检测；A级用1种K值探头；A级适适用于母材厚度8mm46mm；A级为单面单侧；对横向缺点检测，A级通常不需检测横向缺点； （2）B级检测适适用于通常承压设备对接焊缝检测；B级用1种或2 种K值探头；B级适适用于母材厚度8mm400mm；B级为单面双侧或双面双侧；B级应检测横向缺点。 （3）C级检测适适用于关键承压设备对接焊缝检测；C级用2种K值探头；C级适适用于母材厚度8mm400mm；C级为单面双侧或双面双侧；C级应检测横向缺点 （4）对焊接接头余高要求，A级、B级不要求将焊接接 头余高磨平，而C级要求磨平。 （5）对扫查区母材检测，C级要求用直探头对斜探头扫查经过母材区域进行检测。A级和B级则不需要。 4.3 试块 4.3.1 应符合1.4.2条要求。 4.3.2采取标准试块为CSK-A，CSK-A、CSK-A和CSK-IVA。其形状和尺寸应分别符合JB4730-图14图15、图16、图17和表17要求。 4.3.3 CSK-A，CSK-A和CSK-A试块适用壁厚范围为6-120mm焊缝，CSK-A和CSK-IVA系列试块适适用于壁厚范围大于120-400mm焊缝。在满足灵敏度要求时，也可采取其它形式等效试块。 4.3.4检测曲面工件时，如检测面曲率半径R小于等于W2/4（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），应采取和检测面曲率相同对比试块。 4.4 检测准备 4.4.1检测面 a 压力容器检测通常采取K值探头，利用一次反射法在焊缝单面双侧对整个焊接接头进行检测。当母材厚度大于46mm时，采取双面双侧直射波检测。对于要求比较高焊缝，依据实际需要也可将焊缝余高磨平，直接在焊缝上进行检测。 b 检测区宽度应是焊缝本身，再加上焊缝两侧各相当于母材厚度 30% 一段区域，这个区域最小5mm最大为10 mm，见JB4730-图18。 c 探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其它杂质。检测表面应平整光滑，便于探头自由扫查，起表面粗糙度Ra应为6.3m，通常应进行打磨。 （1）采取一次反射法或串列式扫查检测时，探头移动区应大于1.25P： P=2TK 或 P=2Ttg 式中：P跨距，mm T母材厚度，mm K探头K值 (2)采取直射法检测时，探头移动区应大于0.75P。 d去除余高焊缝，应将余高打磨到和邻近母材平齐。保留余高焊缝，假如焊缝表面有咬边，较大隆起和凹陷等也应进行合适修磨，并作圆滑过渡，以免影响检验结果评定. 4.4.2 探头K值（角度） 斜探头K值（角度）选择可参考JB4730-表18要求。条件许可时，应尽可能采取较大K值探头。 4.4.3 母材效验 a 方法：接触式脉冲反射法，采取频率2-5MHz直探头，晶片直径10-25mm； b 灵敏度：将无缺点处第二次底波调整为荧光屏满刻度100%。 c 统计：凡缺点信号幅度超出荧光屏满刻度20%部位，应在工件表面上作出标识，并给予统计。 4.5 距离-波幅曲线绘制 4.5.1 距离-波幅曲线按所用探头和仪器在试块上实测数据绘制而成，该曲线族由评定线、定量线和判废线组成，评定线和定量线之间（包含评定线）为I区，定量线和判废线之间（包含定量线）为II区，判废线及其以上为III区。如JB4730-图19所表示。 4.5.2距离-波幅曲线灵敏度选择 a 壁厚为6-120mm焊缝，其距离-波幅曲线灵敏度按JB4730-表19要求。 b 壁厚大于120-400mm焊缝，其距离波幅曲线灵敏度按JB4730-表20要求。 c检测横向缺点时，应将各线灵敏度均提升6dB. d检测面曲率半径R小于或等于W2/4时，距离-波幅曲线绘制应在曲面对比试块上进行。 e 工件表面耦合损失和材质衰减应和试块相同。 f扫查灵敏度不低于最大声程处评定线灵敏度。 4.6 检测方法 4.6.1 平板对接焊缝检测 a为检测纵向缺点，斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上，做锯齿型扫查，见JB4730-图20。探头前后移动范围应确保扫查到全部焊缝截面，在保持探头垂直焊缝做前后移动同时，还应作10-15左右转动。不一样检测技术等级对纵向缺点检测技术要求见4.2。 b不一样检测技术等级对横向缺点检测技术要求见4.2。 c对电渣焊缝还应增加和焊缝中心线成45斜向扫查。 d为确定缺点位置、方向和形状，观察缺点动态波形和区分缺点信号或伪缺点信号，可采取前后、左右、转角、围绕等四种探头基础扫查方法，见JB4730-图21。 4.6.2曲面工件对接焊缝检测 a 检测面为曲面时，可尽可能按平板对接焊缝检测方法进行检测。对于受几何形状限制，无法检测部分应给予统计。 b 纵缝检测时，对比试块曲率半径和检测面曲率半径之差小于10。 (1)依据工件曲率和材料厚度选择探头K值，并考虑几何临界角限制，确保声束能扫查到整个焊缝。 (2)探头接触面修磨后，应注意探头入射点和K值改变，并用曲率试块做实际测定。 (3)当检测面曲率半径R大于W2/4且采取平面对比试块调整仪器时，应注意到荧光屏指示缺点深度和水平距离和缺点实际径向埋藏深度或水平距离弧长差异，必需时应进行修正。 c 环缝检测时，对比试块曲率半径应为检测面曲率半径0.9-1.5倍。 4.6.3管座角焊缝检测 a 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焊缝结构中关键缺点。 b 检测方法 依据焊缝结构形式，管座焊缝检测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测。检测方法选择应由协议双方约定，并考虑关键检测对象和几何条件限制。（JB4730-图22、图23） (1)在接管内壁采取直探头检测，见JB4730-图22位置1。 (2)在容器内壁采取直探头检测，见JB4730-图23位置1。在容器内壁采取斜探头检测，见JB4730-图22位置4。 (3)在接管外壁采取斜探头检测，见JB4730-图23位置2。 (4)在接管内壁采取斜探头检测，见JB4730-图22位置3和JB4730-图23位置3。 (5)在容器外壁采取斜探头检测，JB4730-图22位置2。 c 管座角焊缝以直探头检测为主，探头频率、尺寸及扫查方法应按3.3.3条要求实施。对直探头扫查不到区域，可采取斜探头检测。 4.7 缺点定量检测 4.7.1 灵敏度应调到定量线灵敏度。 4.7.2 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。 4.7.3 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。 a 缺点当量直径，用当量平底孔直径表示，关键用于直探头检测，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。 b 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区或II区以上时，使波幅降到荧光屏满刻度80%后，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。 4.8缺点评定 4.8.1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。 4.8.2缺点指示长度小于10mm时按5mm计。 4.8.3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） 4.8缺点等级评定 焊接接头质量分级应依据JB4730-表23要求给予评定。 5 .统计和汇报 51检测过程统计格式由技术质量部负责编制，经技术责任人审核同意后实施。 52检测过程统计由检测工程部检测人员参考工艺卡或根据汇报内容按统一要求填写，技术责任人审核。 53检测过程统计应包含足够信息，必需时试验复现，应做到正确、全方面、清楚、立即。 5.4检测过程统计不许可重抄，统计要“原始”，不能追记，不应直接统计计算结果。 55超声波检测纪录及汇报内容和格式必需符合相关规程和标准要求要求，填写必需正确、完整、齐全。 56检测汇报由检测人员按统一格式填发并编号，无损检测责任师审核。 57 检测结果必需正确、清楚、完整、客观地在汇报中表述。 58检测汇报应包含为说明检测结果所必需多种信息和检测方法所要求全部信息。 59 检测资料和底片由检验科存查,最少保留七年.