超声检测通用工艺规程

超声检测通用工艺规程

1主题内容与适应范围

1.1本规程规定了采用A型脉冲反射式超声波探伤仪检测工件缺陷的超声检测的一般方法和要求。

1.2本规程适用于本公司压力容器用原材料、零部件和焊接接头的的超声检测。其它与压

力容器有关的支承件和结构件的超声检测也可参照执行。

2总则

超声检测除符合本规程的规定外，还应遵守国家颁布的有关法令、法规、标准、本公

司其它相应规程和图样及专用工艺文件的要求。

3检测人员要求

从事超声检测的人员必须按照《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》的要求

取得相应无损检测资格，各级检测人员只能从事与其等级相应的无损检测工作。

3.1未持证的实习人员只能在持证人员的指导下，从事检测的辅助工作。

3.2I级人员在II、III级人员的指导下或按照工艺要求进行检测操作，记录检测数据并

整理检测资料。

3.3II，III级人员负责编写专用工艺，指导并参与实际操作，评定检测结果，签发检测

报告。

4.仪器与探头

4.1探伤仪

采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，仪器必须满足ZBY230和JB4730.3的要求，本公

司现有设备见表4－1。

表4－1

4.2探头

4.2.1常用探头：单直探头、单斜探头、双晶直探头，见表4－2。

表4－2

4.2.2晶片有效面积不应超过500㎜2，且任一边长不应大于25㎜。

4.4一般方法

4.4.1检测覆盖率

检测时，应尽量扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头的直径的15％；

4.4.2探头移动速度

探头的扫查速度不应超过150mm/s；

4.4.3扫查灵敏度

扫查灵敏度至少应比基准灵敏度高6db；

4.4.4耦合剂

应采用机油、浆糊和水等。

4.4.5检测面

4.4.

5.1检测面和检测范围的确定原则上应保证工件被检部分的整个体积，见表4－3。4.4.5.2检测面应经外观检查合格，所有影响超声检的锈蚀、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。

4.4.6耦合补偿

耦合补偿为表面粗糙度补偿、衰减补偿、曲率补偿之和。

4.5校准

校准应在基准试块上进行，校准中应使超声波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波。

表4－3

4.5.1仪器校准

在仪器开始使用时或每隔三个月应对仪器的水平线性和垂直线性按ZBY230的规定进行一次测定：水平线性≤1％，垂直线性≤5％。

4.5.2探头校准

4.5.2.1斜探头校准

每个工作日应校准探头前沿距离、K值和主声束偏离。

4.5.2.2直探头校准

每隔一个月应对直探头的始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力进行检查。

4.5.3系统的复核

4.5.3.1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复查：a）校准后探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；

b）检测者怀疑灵敏度有变化时；

c）连续工作4h以上时；

d）工作结束时。

4.5.3.2扫描量的复核

如果距离波幅曲线上任一点在扫描线上的偏移超过扫描读数的10％，则扫描量应予以修正，并在检测记录中注明。

4.5.3.3距离——波幅曲线的复核

复核时，校核点应不少于3点，如果曲线上任何一点幅度下降2db，则应对上一次以来所有的检测结果进行复检，如果幅度上升2db，则应对所有的记录信号进行重新评定。

4.6试块

4.6.1试块应采用与被检工件相同或相近声学性能的材料制成，该材料用直探头检测时不得有φ2平底孔当量直径的缺陷；

4.6.2目前我公司所有试块见表4－4。

5钢板检测

5.1检测范围

5.1.1本条适用于厚度为6～250mm的钢制压力容器用板材的超声检测，奥氏体钢板也可参照执行；

5.1.2适用于厚度大于8mm以上的压力容器用复合钢板。

5.2探伤前的准备工作

5.2.1了解和掌握被检工件的编号、材质、规格、执行标准和验收级别；

5.2.2探伤方法的选择

5.2.2.1厚度小于或等于20mm的钢板和复合钢板采用双晶直探头直接接触法；

5.2.2.2厚度大于20mm的钢板和复合钢板采用单直探头纵波反射法。

表4－4

5.2.3仪器的选用

可选用表4－1中任一台设备或经校验检查合格的其它设备。

5.2.4探头的选用

可选用表4－2中相应的探头，或经校验合格后的其它探头。

5.2.5标准试块的选用

5.2.5.1钢板厚度小于或等于20mm，采用表4－4中列出的阶梯试块，选用与被检工件厚度等同的部位；

5.2.5.2钢板厚度大于20mm的采用表4－4中列出的平底孔试块，选用原则按表4进行，试块厚度与被检工件相同或相似；

5.2.5.3扎制复合钢板，采用表4－4列出的复合板对比试块。

5.3 扫描速度调节

扫描速度应根据探测范围来调节，利用所选用的试块，或被检工件上的第一次和第二次底波的前沿，按一定比例分别对准相应的水平刻度进行调节，应尽量使用荧光屏的满刻度。

5.4检测灵敏度的调试

5.4.1钢板厚度小于或等于20mm时，将所选用试块的第一底波波幅调至荧光屏满刻度的50％，然后再提高10db即为检测灵敏度；

5.4.2钢板板厚大于20mm时，将所选用试块中的φ5平底孔的反射波波幅调至满刻度的50％，即为检测灵敏度。

5.4.3钢板板厚大于60mm时，可以在被检工件无缺陷部位利用第一次底面反射波来进行，但必须满足5.4.2条的要求。

5.4.4扎制复合钢板检测时，将试块或复合钢板完全接合部位的第一次底波调至满刻度的80％，作为检测灵敏度，以此扫查人工缺陷部位，并记录，然后与工件进行比较。

5.5扫查方式

5.5.1检测面

5.5.1.1可以选择任一扎制面，检测面应打磨；

5.5.1.2复合钢板可以选择从基板一侧或复合钢板一侧，但检测面应整洁，不影响检测结果。

5.5.2扫查方式

探头沿垂在于钢板或复合钢板的压延方向，向距离为100mm的平行线进行扫查，在钢板剖口预定线两侧各50mm（当厚度大于100mm时，以板厚的一半为准）内应作100％扫查。

5.6缺陷的记录和评定

5.6.1缺陷的记录

5.6.1.1缺陷边界的测定按JB4730.3中8.1.6.2或8.3.4.2条进行。

5.6.1.2缺陷的记录数据应包括缺陷的起始位置、终止位置、缺陷最高波幅的位置、指示长度、单个缺陷的面积和任一lm×lm检测面积内存在的缺陷面积百分比。

5.6.2缺陷评定

评定方法按JB4730.3中8.1.7和8.3.5条的规定进行。

5.7报告

报告必须由Ⅱ级或以上资格人员评定缺陷并签发检测报告。

6.高压无缝钢管

6.1适用范围

本条适用于外径大于12mm，壁厚大于或等于2mm的压力容器用高压无缝钢管或奥氏体不锈钢管。

6.2检测前的准备

6.2.1了解和掌握被检工件的编号、材质、规格、执行标准和验收级别；

6.2.2探伤方法的选择

根据本公司现有钢管使用情况，主要选用横波直接接触法，以检测纵向缺陷；

6.2.3仪器与探头的选择

6.2.3.1仪器的选择

根据检测对象选用表4－1中适当的设备。

6.2.3.2探头的选择

确定具体的选择对象：

a）根据检测缺陷的不同和材料组织不同选用不同的频率；

b）选用适用的入射角，以保证扫查到被检工件的整个截面；

c）根据被检工件的厚度选用适当的探头晶片。

6.2.4参考试块的选用

a）标准块，见表4－4；

b）对比试块选取与被检工件的规格相同，材质、热处理工艺相同和表面状况相同或相似的钢管制成，不得有影响人工缺陷正常指标的自然缺陷。

钢管纵向缺陷的检测试块的尺寸、尖角槽和位置应符合JB4730.3中图8-11和表8－11的规定。

6.3扫描速度的调节

扫描速度应根据探测范围来调节，推荐使用同声程调节法，利用CSK-1A中Φ100和Φ50的两个圆弧面的反射波前沿，分别对准相应的刻度。

6.4距离---波幅曲线的绘制：在对比试块上将内壁人工尖角槽的反射回波调至荧光屏满刻度的80％，再移动探头，找出外壁人工尖角槽的最大回波，在荧光屏上标出，连接两点即为距离――波幅曲线。

6.5扫查方法

6.5.1检测面：在钢管的外表面进行检测，检测面应清理打磨，不得影响检测结果。

6.5.2灵敏度的选择

检测灵敏度为距离――波幅曲线灵敏度，扫查灵敏度比检测灵敏度高6db。

6.5.3扫查方式

每根钢管应从钢管两端沿相反方向进行螺旋线扫查，并有不小于15％的覆盖率。

6.6缺陷的记录和评定

6.6.1缺陷指示长度的确定：

用半波高度法来进行确定。

6.6.2缺陷的记录：

缺陷的记录数据应包括：波幅、指示长度、深度。

6.6.3缺陷的评定：

当缺陷的回波幅度等于或大于对比试板人工缺陷回波（即距离波幅曲线）时，则评为不合格。

6.7报告

报告必须由Ⅱ级或以上资格人员评定缺陷并签发检测报告。

7压力容器锻件超声检测

本条适用于压力容器用碳素钢、低合金钢锻件超声波纵波检测。

7.1探伤前的准备

7.1.1仪器和探头的选择

7.1.1.1根据公司现有条件选用适当的仪器（见表4－1）。

7.1.1.2探头的选择

a）检测距离小于或等于45mm时，推荐选用双晶直探头（见表4－2）；

b）检测距离大于45mm时，推荐选用单直探头（见表4－2）。

7.1.2标准试块的选择

7.1.2.1检测距离小于或等于45mm时，推荐采用双晶直探头，试块如图8－5和表8－5（见表4－4）；

7.1.2.2检测距离大于45mm时应采用CS1和CS2试块，如图8－4（见表4－4）。

7.3扫描速度的调试

扫描速度应根据探测范围来调节，利用所选用的试块或被检工件的第一次和第二次底波的前沿，按一定的比例，分别对准荧光屏的相应刻度，应尽量使用荧光屏满刻度。

7.4距离－波幅曲线的绘制

7.4.1利用所选用的CS1和CS2或纵波双晶直探头标准试块的平底孔（见表4），将不同深度的平底孔反射波调至荧光屏满幅度的80％，分别记录下各自的衰减器读数，并绘制距离－波高（db）曲线。

7.4.2底波计算法确定检测灵敏度：当被检部位厚度大于或等于二倍波场区时采用此种方法。选定无缺陷部位底波反射进行确定。也可采用试块法确定。

7.5扫查方式

7.5.1检测面

应从两个相互垂直的方向进行检测，见图JB4730-94图8-7，当检测厚度超过400mm 时，还应从相对的两端面进行扫查。

7.5.2扫查灵敏度

不得低于最大声程φ2mm处平底孔当量直径。

7.5.3扫查方式

扫查方式为在所选择的检测面上作100％扫查。

7.6缺陷的记录与评定

7.6.1缺陷的记录

（1）记录当量直径超过φ4mm的单个缺陷的波幅和位置；

（2）密集性缺陷;记录密集性缺陷中最大当量缺陷的位置和分布饼型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50×50mm的方块作为最小量度单位。其边界可由6dB法决定。同时记录底波降低量（BG/BF）。

7.6.2等级评定：按标准JB4730-94 8.29的要求进行评定

7.7报告

（见附表）必须由Ⅱ级或以上资格人员评定缺陷并签发检测报告。

8焊接接头超声检测

8.1适用范围

本条适用于母材厚度为8mm~300mm全焊透对接焊接接头的超声检测。

本条不适用于铸钢、奥氏体钢，外径小于159mm钢管对接焊接接头，也不适用于外径小于250mm或内外径之比小于80％的纵向焊接接头。

8.2检测前的准备工作

8.2.1仪器的选择

从表4－1中选取合适的仪器，但必须是经过校验的。

8.2.2探头的选择

从表4－2中选取与检测条件相适应的探头。

8.2.3标准试块的选择

从表4－4中选取相应的试块，具体如下：

a）壁厚为8～120mm时选用CSK-ⅠA和CSK-ⅢA；

b）壁厚为120～300时选用CSK-ⅠA和CSK-ⅣA;

c）曲面试块的制作和使用见9.1.2.4条。

8.3仪器的调试

调试时，必须使超声波主声束垂直对准反射体的切面，以获得稳定的和最大的反射面回波。

8.3.1前沿距离的测试

前沿距离L

0＝100－L

1

L

1

为最高回波时，探头前沿至试块φ100面端的线段。

8.3.2K值的测试

K值应在CSK-IA试块上φ50孔上进行，或在CSK-ⅢA试块上进行。

8.3.3主声束偏离的测试

探头主声束偏离应在CSK-ⅠA25mm厚的截面上进行测试结果，不大于2°，无双峰。

8.3.4扫描速度的调试

扫描速度的调试分水平距离调节法和深度调节法，根据被检工件厚度选用适当地调节方法，不推荐使用声程调节法。

具体调试可以在CSK-ⅠAφ100和φ50的圆弧面上进行，也可以在CSK-ⅢA或CSK-ⅣA 上两个不同深度的横孔上进行。

8.3.5距离－波幅曲线的绘制

距离－波幅曲线的绘制必须在稳定的和最大的反射回波上进行，即将CSK-ⅢA或CSK-ⅣA试块上不同深度的横孔反射波调至荧光屏满幅的80％分别记录下一组衰减器的读数，然后按JB4730标准中9-3或9-4的规定在距离－波幅坐标上绘制出评定线、定量线、判废线。或直接在荧光屏上绘制距离－波高曲线，将相应深度处的孔的回波高度位置标明在荧光屏上，连接各点，即为φ1×6基准线。再根据JB4730标准中表9-3或表9-4的要求确定评定线、定量线、判废线。

8.4扫查方法

8.4.1母材的检测

应先用直探头检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，

a）方法：接触式脉冲反射法，频率2～5MH

Z

,晶片直径10～25mm；

b）灵敏度：无缺陷处，第二次底波调至荧光屏满幅的80％；

c）记录：超过满刻度20％的缺陷信号。

8.4.2检测面

a）壁厚小于或等于46mm时，在焊缝单面双侧进行检测，探头移动区不小于1.25P，P=2TK

P:跨距 mm T:母材厚度 mm K: 探头K值

b）壁厚大于46mm时，在焊缝双面双侧进行检测，探头移动区应不小于0.75P。

c）当不能进行双侧扫查时，也可用两种K值探头在焊缝的双面单侧进行扫查。

8.4.3灵敏度的选择

扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。

8.4.4扫查方式

a）采用锯齿形扫查，探头移动角度为10～15°；

b）与焊缝中心线成10～20°的斜平行扫查和平行于焊缝中心线的平行扫查；

c）前后移动、左右移动、转角、环绕扫查。

8.5缺陷定量与记录

8.5.1缺陷定量时应将灵敏度调至定量线灵敏度。

8.5.2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。

8.5.3缺陷指示长度的测定：

a）当缺陷反射波只有一个高点，且位于Ⅱ区时，用6db法；

b）当缺陷反射波有多个高点，且位于Ⅱ区时，用端点6db法；

c）当缺陷反射波位于Ⅰ区，如认为有记录必要时，使波幅降至评定线来测定。

8.5.4缺陷的记录数据应包括：缺陷起点、终点、最大波幅的位置、缺陷的指示长度、深度、偏离焊缝中心的位置，缺陷的波幅值和区域。

8.6缺陷的评定及报告

必须由Ⅱ级或以上资格人员评定缺陷并签发检测报告。