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1、压力容器超声波检测通用工艺规程1 .一般要求1. 1主题内容与适用范围规定了超声检测人员资格、仪器探头试块、检测范围、方法和质量分级，检测工艺和验收标准。1.L2采用A型脉冲反射式超声波探伤仪对钢板和焊接接头进行检测。1.1.3本工艺按JB/T4730.3-2005的要求编写，符合固定式压力容器安全技术监察规程和GB150的要求。1.1.4检测工艺卡是超声检测通用工艺的补充。由UTn级人员按图样规定、通用工艺、检测委托单的要求编写，其参数规定的更具体。1.2引用标准JB/T4730-2005承压设备无损检测GB150钢制压力容器第1、2号修改单）JBT9214A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性
2、能测试方法JBT10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件JB/T10063超声探伤用1号标准试块技术条件JB/T10062超声探伤用探头性能测试方法1. 3检测人员1.3. 1无损检测人员必须经过技术培训，按特种设备无损检测人员考核与监督管理规则取得资格证书，不同无损检测方法的各技术等级人员，只能从事与该等级相应的工作并负相应的技术责任。超声检测由UTn级以上人员进行，UTI级人员仅作检测的辅助工作。3.2检测人员应每年检查一次视力，其矫正视力不低于5.O01.4仪器、探头和试块1.4.1使用仪器为PXUT-240型仪器及探头。a.仪器和探头的组合灵敏度：在达到所检工作最大声程时，其灵
3、敏度余量应IOdBob.衰减器精度：任意相邻12ClB误差在1dB以内，最大累计误差不超过1dBoc.水平线性：水平线性误差不大于l%od.垂直线性：在荧光屏满刻度的80席范围内呈线性显示。垂直线性误差不大于5%oe.探头晶片有效面积除另有规定外，一般不应超过50Onlin2,且任意一边长不大于25mm。单晶斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2,在主声束垂直主方向不应有明显的双峰。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6dBof仪器和探头的系统性能应按JB/T9214和JB/T16002的规定进行测试。1. 4.2试块a.试块应采用与被检工作相同或近似声学性能的材
4、料制成，该材料用直探头检测时，不得有大于62mm平底孔当量直径的缺陷。b.试块的制造要求应符合JB/T10063的规定。c.现场检测时，允许采用其它型式的等效试块。1.5检测的一般方法1.5.1 检测覆盖率检测时，为防止漏检，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。1.5.2探头的移动速度探头的扫查速度不应超过150mms,当采用自动报警装置时，不受此限。1.5.3扫查灵敏度扫查灵敏度，至少比基准灵敏度高6dB。1.5.4耦合剂采用机油、浆糊、甘油和水等透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂。1.5.5检测面a.检测面和检测范围的确定原则上应保证检查到工件被检部分的整个体积。b.检测面应经外观
5、检查合格，并由UTll级人员确认。所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物都应予以清除，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，使主声束垂直反射体的轴线，以获得稳定的和最大的反射信号。1. 6.1仪器校准在仪器应用标准试块进行校验，仪器开始使用前，应对仪器的水平线性、垂直线性进行测定，测定方法按ZBY230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。测定方法按JB/T10061的规定。L6.2探头校准新购探头开始使用时，应对探头进行一次全面的性能测试。测定方法按JB/T16002的有关规定进行。1.1 6.3检测前仪器和探头系统测定a.斜探
6、头校准使用前，斜探头至少应进行前沿距离L。、K值、主声束偏离、分辨力和灵敏度余量的测定。在使用过程中，每个工作日应校准前沿距离、K值和主声束偏离。b.直探头校准直探头的灵敏度余量和分辨力应每隔一个月测定一次。1.6 .4仪器和探头系统的复核a.复核时机每次检测前均应对扫描线、灵敏度进行复核，遇有下列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测者怀疑灵敏度有变化时； 3）连续工作4小时以上时；2040G晶直探头5MHz圆晶片直径为14f20mm40-120小品晶探头2.5MHz圆晶片直径为20$25mm2.3标准试块2.3.1用双晶直
7、探头检测壁厚小于或等于20mm的钢板时,采用标准试块如图1所ZjSo2.3.2用单晶直探头检测板厚大于20mm的钢板时,标准试块应符合图2和表2的规定，试块厚度应与被检钢板厚度相近。表2、mm试块编号被检钢板厚度检测面到平底孔的距离S试块厚度TCBII-I20401520CBI1-2406030240CBI1-360-10050265CBI1-4100-160901102.4检测灵敏度2.4.1板厚小于或等于20mm时，用图1所示的试块等厚度部位第一次底波高度调整到满刻度的50%,再提高IOdB作为检测灵敏度。2.4.2板厚大于20mm时，将图2所示的试块平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50
8、%作为检测灵敏度。2.4.3板厚大于探头3倍近场区时，也可取钢板无缺陷的完好部位的第一次底波来校准灵敏度，其结果应与2.4.2条的要求相一致。2.5检测方法2.5.1检测面可选钢板的任一轧制平面进行检测。若检测人员认为需要或设计上有要求时，也可对钢板的上下两轧制平面分别进行检测。2.5.2扫查方式a.探头沿垂直于钢板压延方向，间距为100nlnI的平行线进行扫查。在钢板坡口预定线两侧各50mm当板厚超过IOomnb以板厚的一半为准）内应作100%扫查。b.根据合同、技术协议或图样的要求，也可进行其它形式的扫查。2.6缺陷记录2.6.1在检测过程中，发现下列三种情况之一者即作为缺陷：a缺陷第一次
9、反射波件）波高大于或等于满刻度的50%,即F,50%者。b.当底面第一次反射波B。波高未达满刻度，此时，缺陷第一次反射波艮）波高与底面第一次反射波(B)波高之比大于或等于50乐即BlVlO0%而F250%者。c.当底面第一次反射波B)波高低于满刻度的50乐即BV50.2. 6.2缺陷的边界或指示长度的测定方法a.检出缺陷后，应在它的周围继续进行检测，以确定缺陷的延伸。b.用双晶直探头确定缺陷的边界或指示长度时,探头的移动方向应与探头的声束分割面相垂直，并使缺陷波下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度的25%或使缺陷第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为50乐此时，探头中心的移动距离即为缺陷的指示
10、长度，探头中心点即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。C,用单直探头确定缺陷的边界或指示长度时，移动探头，使缺陷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的25%或使缺陷第一次反射波与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陷的指示长度，探头中心即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。d.确定2.6.Lc条缺陷的边界或指示长度时，移动探头，使底面第一次反射波升高到荧光屏满刻度的50%,此时，探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。e.当采用第二次缺陷波和第二次底波来评定缺陷时，检测灵敏度应以相应的第二次反射波来校准。
11、2. 7缺陷的评定方法3. 7.1缺陷指示长度的评定规则一个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度。4. 7.2单个缺陷面积的评定规则a.一个缺陷按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积。当其小于表3的规定时，可不作记录。b.多个缺陷其相邻间距小于IoOmnl或间距小于相邻小缺陷的指示长度时，其各块缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。2.7.3缺陷面积占有率的评定规则在任一ImXIm检测面积内，按缺陷面积所占的百分比来确定。表3等级单个缺陷指示长度nun单位个缺陷的指示面积cm2在任一lmIm检测面积内存在的缺陷面积百分比先以下单位个缺陷指示面积不记cm2I802539II10010051
12、5III1201001025IV15010010252.8钢板缺陷等级评定2.8.1钢板缺陷等级划分见表32.8.2在坡口预定线两侧各50mmCSK-InA试块适用壁厚范围为812OmnI的焊接接头，在满足灵敏度要求时，也可采用其它形式的等效试块。3. 3.3检测曲面工件时，如检测面曲率半径尺小于等于W24W为探头接角面宽度,环缝检测时为探头宽度，纵缝检测时为探头长度)时，应采用与检测面曲率相同的对比试块。一个对比试块可检其直径0.9L5倍的工件。3. 4检测准备3. 4.1检测面a.压力容器焊接接头检测一般采用B级检测。一种K值探头，利用一次反射法在焊接接头的单面双侧对整个焊接接头进行检测。
13、当母材厚度大于46mm时，采用双面双侧直射波检测。对于要求比较高的焊接接头，根据实际需要也可将余高磨平，直接在焊接接头上检测。b.检测区域的宽度应是焊接接头本身，再加上焊接接头两侧各相当于母材厚度30%的一段区域，这个区域最小为IOmmoc.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，便于探头的自由扫查，其表面粗糙度Ra应为6.3Unb一般应进行打磨。(1)采用一次反射法检测时，探头移动区应不小于L25PP=2Tk式中：P一跨距，mm；T一母材厚度，mm；K一探头K值；25462.5-1.5461202.01.0斜探头的K值选取可参照表4的规定。条件允许时，应尽量采用较
14、大K值探头。3. 4.3母材的检验对于C级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，应先用直探头检测，以便检测是否有影响斜探头检测结果的分层或其他种类缺陷存在。该项检测仅作记录,不属于对母材的验收检测。母材检测的规程要点如下：a.方法：接触式脉冲反射法，采用频率25MHz的直探头，晶片直径1025mm；b.灵敏度：将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的100Mc.记录：凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20%的部位，应在工件表面作出标记，并予以记录。3. 5距离一波幅曲线的绘制。4. 5.1距离一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，该曲线族由评定线、定量线和判废线组成。评定线与定量线之
15、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，判废线及其以上为HI区。5. 5.2距离一波幅曲线的灵敏度选择a.壁厚为812Omm的焊接接头，其距离一波幅曲线灵敏度按表5的规定。b.直探头的距离一波幅曲线灵敏度按表6的规定。距离一波幅曲线的制作可在CS2试块上进行。c.检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。d.检测面曲率半径小于或等于W74时，距离一波幅曲线的绘制应在曲面对比试块上进行。e.工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同。f.扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。表5、距离一波幅曲线的灵敏度试块型式板厚mm评定线定量线判废线CSK-IIA84646-1202
16、40-18dB240-14dB240-12dB240-8dB240-4dB240+2dBCSK-IIIA815l6-12dBl6-6dBl6+2dB15-4646-120l6-9dBl6-6dBl6-3dB1X6l6+5dBl6+10dB表6、直探头距离一波幅曲线的灵敏度评定线定量线判废线2mm平底孔3mm平底孔6mm平底孔3.6检测方法3.6.1平板对接接头的检测a.为检测纵向缺陷，原则上采用一种K值探头或两种K值。探头在焊接接头的单面双侧进行检测。母材厚度大于46un时，采用双面双侧检测，如受几何条件限制，也可在焊接接头双面单侧采用两种K值探头进行检测。斜探头应垂直于焊接接头中心线放置在检
17、测面上，作锯齿形扫查。探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面。在保持探头垂直焊接接头作前后移动的同时，还应作1015的左右转动。b.为检测焊接接头的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查。检测时，可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心成1020作斜平行扫查。余高磨平时,可将探头放在焊接接头上作两个方向的平行扫查。母材厚度超过100nlnl时，应在焊接接头的两面作平行扫查或者采用两种K值探头K1和KL5或Kl和K2并用）作单面两个方向的平行扫查；c.为确定缺陷的位置、方向和形状，观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。3. 6.2曲面工件
18、对接接头的检测a.检测面为曲面时，可尽量按平板对接接头的检测方法进行检测。对于受几何形状限制，无法检测的部位应予以记录。b.纵缝检测时，对比试块的曲率半径与检测面曲率半径之差应小于10%o1）根据工件的曲率和材料厚度选择探头K值，并考虑几何临界的限制，确保声束能扫查到整个焊接接头。2）探头接触面修磨后，应注意探头入射点和K值的变化，并用曲率试块作实际测定。3）当检测面曲率半径大于W24且采用平面对比试块调节仪器时，应注意到荧光屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异，必要时进行修正。4）环缝检测时，对比试块的曲率半径应为检测面曲率半径的0.91.5倍。3. 6.3
19、管座角接接头的检测a.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可能性，并使声束尽可能垂直该角接接头结构中心主要缺陷。b.检测方式根据焊接接头结构形式，管座角接接头的检测有如下五种检测方式，可选择其中一种或几种方式组合实施检测。检测方式的选择应由合同双方商定，并考虑主要检测对象和几何条件的限制。 1）在接管内壁采用直探头检测。 2）在容器内壁采用直探头检测。 3）在接管外壁采用斜探头检测。 4）在接管内壁采用斜探头检测。 5）在容器外壁采用斜探头检测。JB/T4730. 3-2005 图 22 位置 I0JB/T4730. 3-2005 图 23 位置 IoJB/T4730. 3-2
20、005 图 23 位置 2。JB/T4730. 3-2005 图 22、23 位置 3。JB/T4730. 3-2005 图 22 位置 2。c.管座角接接头以直探头检测为主，探头频率、尺寸及扫查方法应按3.3.3条的规定执行。对直探头扫查不到的区域，可采用斜探头检测。3.7缺陷定量检测3.7.1灵敏度应调到定量线灵敏度。3.7.2对所有反射波幅超过定量线的缺陷，均应确定其位置、最大反射波幅和缺陷当量。3.7.3缺陷定量应根据缺陷最大反射波幅确定缺陷当量直径6或缺陷指示长度a.缺陷当量直径,用当量平底孔直径表示，主要用于直探头检测，可采用公式计算，距离一波幅曲线和试块对比来确定缺陷当量尺寸。b
21、.缺陷指示长度的测定采用以下方法：1）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。2）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。3）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，使波幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。3.8缺陷评定3.8.1起过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征，如有怀疑时,应采取改变探头K值、增加检测面、观察动态波形并结合工艺特征作判断，如对波型不能判断时，应辅以其它检测方法作综合判定。3.8.2缺陷指示长度小于IOmm时按5un计。3.8.3相邻缺陷在一直线上，其间距小于其中较小的
22、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指示长度不考虑间距）。3.9缺陷等级评定3.9.1超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征，有怀疑时，应改变探头K值、增加检测面、观察动态波型并结合工艺特征做判定，如不能判定，用射线辅助综合判定3.9.2不合格的缺陷应予以返修。返修部位及热影响区仍按本工艺进行检测和等级评定。3.9.3质量分级焊接接头质量分级按表7规定进行表7、焊接接头质量分级mm等级板厚T反射波幅所在区域单个缺陷指示长度L多个缺陷的累积指示长度回I8-120I非裂纹类缺陷L=13T最小为10,最大不超过30在任意9T焊接接头长度范围内因不超过TII8-120IIL=23T最小为12,最大不超过40在任意4.5T焊接接头长度范围内，回不超过TIII8-120II超过II级者III所有缺陷KIKIII裂纹等危害缺陷注：1）板厚不等的焊接接头，以薄板为准。2）当焊接接头长度不足9TI级）或4.5T11级）时，可按比例折算。折算后的缺陷累计长度小于单个指示长度时，以单个缺陷指示长度为准。
