大口径管座角焊缝超声波检验工艺规程.doc

深圳市神视检查有限公司标题：大口径管座角焊缝超声波检查工艺规程文献编号：SENSE/TGY6-2023版本号：第2版编制：日期：审核：日期：批准：日期：修改记录修改位置 修改内容修改人批准人生效日期1 合用范围1.1本规程合用于大口径管座全焊透角焊缝的超声波检查及其缺陷等级评估。1.2本规程不合用于铸钢、奥氏体不锈钢材料制成的大口径管座角焊缝超声波检查。1.3所谓大口径管座应满足：1.3.1筒身内径不小于800mm，筒身壁厚不小于40mm且不大于120mm。1.3.2管外径不小于250mm，管内径不小于200。2 依据文献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的分级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超声波检查用钢质试块的制造和控制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从探头前沿到缺陷在探伤面上测量的水平距离。3.2缺陷指示长度l 焊缝超声检查中，按规定的测量方法以探头移动距离测得的缺陷长度。3.3探头接触面宽度W 环缝检查时为探头宽度，纵缝检查为探头长度，见图1所示图1 探头接触面宽度3.4纵向缺陷大体上平行于焊缝的缺陷。3.5横向缺陷大体上垂直于焊缝的缺陷4 检查人员4.1执行本规程的检查人员必须掌握超声波探伤的基础技术，具有足够的焊缝超声波探伤经验，并掌握一定的材料、焊接基础知识。还应了解被检工件的材料性能，焊接工艺，焊缝坡口型式，剖口尺寸及也许出现缺陷的种类和在焊缝中的位置。4.2焊缝超声检查人员应按锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则经严格的培训和考核，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的II级或II级以上资格证书，从事相应考核项目的检查工作。4.3具有良好的身体素质，矫正视力不低于1.0，且一年检查一次。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，其工作频率范围至少为15MHz，探伤仪应配备衰减器或增益控制器，其精度为任意相邻12dB 误差在+1dB内。最小步进级每档不大于2 dB，总调节量应大于60 dB，水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。5.2探头5.2.1探头应按ZBY 344标准的规定作出标志。5.2.2斜探头晶片的有效面积不应超过500mm2，且任一边长不应大于25mm。5.2.3声束轴线水平偏离角应不大于2。5.2.4探头主声束垂直方向的偏离，不应有明显的双峰，其测试方法见JB/T 10062。5.2.5斜探头的公称折射角为45、60、70或K值为1.0、1.5、2.0、2.5，折射角的实测值与公称值的偏差应不大于2（K值偏差不应超过+0.1），前沿距离的偏离应不大于1mm。如受工件几何形状或探伤面曲率等限制也可选用其它小型的探头。5.2.6直探头可采用频率为2.5MHz的软保护膜直探头或双晶直探头，为了取得良好的声耦合条件，推荐采用专用的、与工件接触面尺寸为1016mm的软保护膜直探头。5.2.7斜探头可采用频率为2.5MHz，探头与工件接触面尺寸符合下式规定的斜探头。a(或b) (mm)式中：a斜探头接触面的长度；b斜探头接触面的宽度；D探伤面的曲面直径。5.2.8当证明确能提高探测结果的准确性和可靠性，或可以较好地解决一般检查时的困难而又保证结果的对的，可采用聚焦等特种探头。5.3系统性能5.3.1灵敏度余量系统有效灵敏度必须大于评估灵敏度10dB以上。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：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。5.3.4直探头的远场分辨力应大于或等于30dB，斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB。5.3.5仪器和探头的系统性能应按JB/T 9214和JB/T 10062的规定进行测试。6超声检查一般规定6.1检查复盖率检查时，应尽量扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查复盖率应大于探头直径的15%。6.2探头的移动速度探头的扫查速度不应超过150mm/s。6.3扫查灵敏度扫查灵敏度至少应比基准灵敏度高6dB。6.4耦合剂应采用机油、浆糊、甘油或水等透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂。6.5检测面6.5.1检测面和检查范围的拟定原则上应保证检查到对接焊缝应检查到的整个截面。6.5.2检测面应经外观检查合格，所有影响超声检查的锈蚀、飞溅和污物都应予以清除，其表面粗糙度Ra不应大于12.5m。6.5.3耦合补偿1） 表面粗糙度补偿在检查和缺陷定量时，应对由表面粗糙度引起的能量损耗进行补偿。2） 衰减补偿在检查和缺陷定量时，应对材质衰减引起的检查灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。3） 曲面补偿对于探测面是曲面的工件，应采用曲率半径与工件相同或相近（0.91.5）的参考试块，对比进行曲率补偿。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的轴线，以获得稳定的和最大的反射信号。6.6.1仪器校准在仪器开始使用时，应对仪器的水平线性进行测定，测定方法按JB/T 10061的规定进行。在使用过程中，每隔三个月至少应对仪器的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面的性能校准。测定方法应按JB/T 10062的有关规定进行。6.6.2.1斜探头校准使用前，斜探头至少应进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等的校准。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直探头校准直探头的始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力应每隔一个月检查一次。6.6.3仪器和探头系统的复核6.6.3.1复核时机每次检查前均应对扫描线、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） 校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋纽发生改变时；2） 开路电压波动或者检查者怀疑灵敏度有变化时；3） 连续工作4小时以上时；4） 工作结束时。6.6.3.2扫描量程的复核假如距离波幅曲线上任意一点在扫描线上的偏移超过扫描读数的10%，则扫描量程应予以修正，并在检查记录中加以标明。6.6.3.3距离波幅曲线的复核复核时，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所有的检查结果进行复检；如幅度上升2dB，则应对上一次复核以来所有的记录信号进行重新评估。6.6.4注意事项校准、复核和线性校验时，任何影响仪器线性的控制器（如克制或滤波开关等）都应放在“关”的位置或处在最低水平上。7. 试块7.1试块应采用与被检工件相同或声学性能近似的材料制成。该材料用直探头检查时，不得有大于2mm平底孔当量直径的缺陷。7.2校准用反射体可采用长横孔、短横孔、横通孔、平底孔、线切割槽和V型槽等。校准时，探头主声束应与反射体的反射面相垂直。7.3试块的外形尺寸应能代表被检工件的特性，试块厚度应与被检工件的厚度相相应。假如涉及到两种或两种以上不同厚度的部件进行熔焊时，试块的厚度应由其平均厚度来拟定。7.4试块的制造规定应符合JB/T 10063和JB 4126的规定。7.5现场检查时，为校验灵敏度和时基线性，也可以采用其它型式的等效试块。7.6采用的标准试块为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的对比试块。其形状和尺寸应分别符合图2、图3、图4、图5、图6和表1的规定。图2 CSK-I A试块7.7 CSK-I A、CSK-II A和CSK-III A试块合用壁厚范围为8120mm的焊缝，CSK-I A和CSK-IV A系列试块合用壁厚范围大于120300mm的焊缝。在满足灵敏度规定期，也可采用其它型式的等效试块，见钢制对接焊缝超声波检查工艺规程（SENSE/TGY2-2023）的附录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，环缝检查时为探头宽度，纵缝检查时为探头长度），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对比试块拟定。试块应满足：b2S/D0式中：b试块宽度，mm；声波波长，mm；声程，mm；声源有效直径，mm。图3 CSK-II A试块L试块长度，由使用的声程拟定；T试块厚度，由被检材料厚度拟定；l标准孔位置，由被检材料厚度拟定，根据检查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，mm100125150175b，mm50506060图6 曲面平底孔试块型式及尺寸R与工件曲面半径相同，曲面光洁度与工件相同表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 dNo.1No.2No.3No.4120150150200200250250300135175225275T/4T/4T/4T/46.58.09.511.08 座角焊缝的型式8.1插入式管座角焊缝见图78.2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 扫查方式9.1一般原则在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的也许性，并使声束尽也许垂直于该焊缝结构中的重要缺陷。9.2具体扫查方式根据焊缝结构形式，管座焊缝的检查有如下五种探测方式，可选择其中一种或几种方式组合实行检查。检查方式的选择应由协议双方商定，并考虑重要检核对象和几何条件的限制，见（图7、图8）（1） 在接管内壁采用直探头检查，见图7位置1。（2） 在容器内壁采用直探头检查，见图8位置1。（3） 在接管外壁采用斜探头检查，见图8位置2。（4） 在接管内壁采用斜探头检查，见图7和图8位置3。（5） 在容器外壁采用斜探头检查，见图7位置2。9.3管座角焊缝以直探头检查为主。对直探头扫查不到的区域，可采用斜探头检查。9.4横向缺陷探测9.4.1当委托规定探测横向缺陷时，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斜探头在磨平后的焊缝表面上进行顺时针和逆时针两个方向探测，如（图9）。10 检查准备10.1探伤面10.1.1斜探头检查的探伤准备规定见SENSE/TGY2-2023。10.1.2直探头移动区域，应经打磨平滑。10.2探头选用10.2.1直探头，见5.2.6条10.2.2斜探头，见5.2.7条，也可参照SENSE/TGY2-2023中表2选用。11 检查灵敏度11.1不管何种探头，扫查灵敏度均不应低于评估线灵敏度11.2斜探头的检查灵敏度按SENSE/TGY2-2023执行。11.3直探头的检查灵敏度直探头灵敏度可在与工件同曲率的试块上调节，也可采用计算法或DGS曲线法，以工件底面回波调节。其检查等级评估见表2（2=3-6dB）表2 直探头检查等级评估检验等级灵敏度ABC评估灵敏度322定量灵敏度433判废灵敏度66411.4对在此灵敏度下扫查发现的缺陷讯号位置作出标记。12 缺陷定量检查对11.4条作出标记位置的缺陷进行定量检查。12.1灵敏度应调到定量线灵敏度。12.2对所有反射波幅超过定量线的缺陷，均应拟定其位置、最大反射波幅和缺陷当量。12.3缺陷定量应根据缺陷最大反射波幅拟定缺陷当量直径或缺陷指示长度L。（1） 缺陷当量直径，用当量平底孔直径表达，重要用于直探头检查，可采用公式计算，距离波幅曲线和试块对比来拟定缺陷当量尺寸。（2） 缺陷指示长度L的测定采用以下方法： 当缺陷反射波只有一个高点，且位于II区时，用6dB法测其指示长度。 当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点且位于II区时，应以端点6dB法测其指示长度。 当缺陷反射波峰位于I区，如认为有必要记录时，将探头左右移动，使波幅降到评估线，以此测定缺陷指示长度。13 缺陷评估13.1超过评估线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特性，如有怀疑时，应采用改变探头K值、增长检测面、观测动态波型并结合结构工艺特性作鉴定，如对波型不能判断时，应辅以其它检查方法作综合鉴定。13.2缺陷指示长度小于10mm时按5mm计。13.3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，应作为一条缺陷解决，以两缺陷长度之和作为其指示长度（不考虑间距）。14 缺陷等级评估14.1除试样之外的任何情况下，均不允许存在下列缺陷：a) 反射波幅位于III区的缺陷；b) 检查人员鉴定为裂纹等危害性的缺陷。14.2最大反射波幅低于定量线的非裂纹类缺陷，均评为I级。14.3最大反射波幅位于II区的缺陷，根据其指示长度按检查委托单指定的验收标准评级，表3是按JB 4730-94标准规定评级方法，供参考。14.4不合格的缺陷应予返修。返修部位及热影响区仍按本规程进行检查和等级评估。表3 II区缺陷的等级评估mm等级板厚T单个缺陷指示长度 L多个缺陷的累积指示长度LI8120120300L=T，最小为10，最大不超过30L=T，最大不超过50在任意9T焊缝长度范围内L不超过TII8120120300L=T，最小为12，最大不超过40最大不超过75在任意4.5T焊缝长度范围内L不超过TIII超过II级者注：板厚不等的焊缝，以薄板为准当焊缝长度局限性9T（I级）或4.5T（II级）时，可按比例折算。15 记录、报告记录、报告至少应涉及下列内容：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；耦合补偿值；扫查灵敏度。15.3示图：探测位置；焊缝在产品上的分布及定位方法；需记录及返修的缺陷参数（缺陷最大反射幅度当量、缺陷指示长度及埋藏深度、缺陷在焊缝长度方向上的分布及定位）15.4检查结论。15.5检查日期及操作者、资格等级。