GBT 41120-2021 无损检测 非铁磁性金属材料脉冲涡流检测

书书书犐犆犛１９．１００犆犆犛犑０４中华人民共和国国家标准犌犅／犜４１１２０—２０２１无损检测非铁磁性金属材料脉冲涡流检测犖狅狀犱犲狊狋狉狌犮狋犻狏犲狋犲狊狋犻狀犵—犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉狀狅狀犳犲狉狉狅犿犪犵狀犲狋犻犮犿犲狋犪犾犾犻犮犮狅犿狆狅狀犲狀狋狆狌犾狊犲犱犲犱犱狔犮狌狉狉犲狀狋狋犲狊狋犻狀犵２０２１１２３１发布２０２２０７０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目　　次前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义１………………………………………………………………………………………………４　方法概要２…………………………………………………………………………………………………５　安全警示３…………………………………………………………………………………………………６　人员要求３…………………………………………………………………………………………………７　检测工艺规程３……………………………………………………………………………………………８　检测设备４…………………………………………………………………………………………………９　检测８………………………………………………………………………………………………………１０　检测报告１０………………………………………………………………………………………………参考文献１１……………………………………………………………………………………………………犌犅／犜４１１２０—２０２１前　　言　　本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则　第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国无损检测标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ５６）提出并归口。本文件起草单位：中国特种设备检测研究院、华中科技大学、爱德森（厦门）电子有限公司、中国空气动力研究与发展中心、嘉兴市特种设备检验检测院、长沙学院、成都信息工程大学、安徽华工智能科技研究院有限公司、中冶建筑研究总院有限公司、中国计量大学。本文件主要起草人：沈功田、武新军、胡斌、宋韵、陈晓辉、祝新伟、张卿、林俊明、李建、胡云、俞跃、王婷、范孟豹、李寰、万强、张迪、沈永娜、梁晓瑜。Ⅰ犌犅／犜４１１２０—２０２１无损检测非铁磁性金属材料脉冲涡流检测１　范围本文件规定了使用脉冲涡流技术进行非铁磁金属材料腐蚀和裂纹检测的方法。本文件适用于覆盖层厚度不大于２００ｍｍ，厚度为１ｍｍ～５０ｍｍ、曲率半径不小于２５ｍｍ的奥氏体不锈钢、铝及铝合金等非铁磁性金属材料构件检测，其他非铁磁性金属材料经验证后参照执行。本文件适用于不拆除覆盖层的情况下承压设备构件由大面积腐蚀等引起的壁厚不连续的检测，适用于薄壁承载件蒙皮深层及连接部件周围区域点蚀、麻坑等小体积型不连续和裂纹的检测。本文件不规定验收准则，具体的验收准则由合同各方协商确定。２　规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ９４４５　无损检测　人员资格鉴定与认证ＧＢ／Ｔ１１３４４　无损检测　超声测厚ＧＢ／Ｔ１２６０４．６　无损检测　术语　涡流检测ＧＢ／Ｔ１８８５１．１　无损检测　渗透检测　第１部分：总则ＧＢ／Ｔ２８７０５　无损检测　脉冲涡流检测方法ＮＢ／Ｔ４７０１３．３　承压设备无损检测　第３部分：超声检测３　术语和定义ＧＢ／Ｔ１２６０４．６、ＧＢ／Ｔ２８７０５界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１　差分信号　犱犻犳犳犲狉犲狀狋犻犪犾狊犻犵狀犪犾待测区域信号与参考区域信号的差值。３．２　峰值　狆犲犪犽犪犿狆犾犻狋狌犱犲；犘犃差分信号幅值的最大值。３．３　峰值时间　狋犻犿犲狋狅狆犲犪犽犪犿狆犾犻狋狌犱犲；犜犘犃自激励信号停止开始，差分信号幅值到达最大值时的时间。３．４　过零时间　狋犻犿犲狋狅狕犲狉狅犮狉狅狊狊犻狀犵；犜犣犆差分信号幅值从正变为负的时间。１犌犅／犜４１１２０—２０２１３．５　提离交叉点　犾犻犳狋狅犳犳犻狀狋犲狉狊犲犮狋犻狅狀；犔犗犐不同提离高度的差分检测信号相交的点。４　方法概要脉冲涡流检测基本原理见ＧＢ／Ｔ２８７０５。在探头中通以图１所示的方波激励电流信号，当激励电流信号从高（低）电平跳变到零时，用磁敏感元件（如线圈、霍尔元件和磁敏电阻等）获得图１所示的检测信号，从检测信号中获取的特征量用于评价被检件状况。非铁磁性金属构件脉冲涡流检测的常用特征量有图２给出的差分信号的ＰＡ、ＴＰＡ、ＴＺＣ及图３给出的ＬＯＩ等。通常，峰值与金属损失大小相关，过零时间与不连续的深度相关，峰值和过零时间均用于评价不连续的尺寸。标引序号说明：１———激励电流信号；２———无不连续的检测信号；３———有不连续的检测信号。图１　激励信号与检测信号标引序号说明：１———峰值；２———峰值时间；３———过零时间。图２　差分信号２犌犅／犜４１１２０—２０２１标引序号说明：１———提离交叉点。图３　提离交叉点５　安全警示本文件没有完全给出进行检测时的安全要求，使用本文件的各方有义务在检测前建立适当的安全和防护准则。使用本文件的检测人员应在检测前建立安全准则，其内容包括以下要素。ａ）　检测人员应遵守检测现场的安全要求，并按照规定穿戴防护工作服和佩戴有关防护设备。ｂ）　在线检测时，应注意被检件的温度状态，以免烫伤或冻伤；应避免安全阀过早或突然开启引起的危险后果，尤其是被检件内储存有毒或易燃、易爆等危害性介质时。ｃ）　高空作业检测时，应获取相关方认可。６　人员要求按本文件实施检测的人员，按ＧＢ／Ｔ９４４５规定的或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，并由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权。７　检测工艺规程７．１　通用检测工艺规程从事非铁磁金属材料脉冲涡流检测的人员应按本文件的要求制定通用检测工艺规程，其内容应至少包括以下要素：ａ）　适用范围；ｂ）引用文件；ｃ）检测人员资格；ｄ）检测仪器设备信息：探头、仪器主机、分析软件和连接线等；ｅ）被检件信息：几何形状与尺寸、材质、设计与运行参数；ｆ）被检件表面状态和覆盖层状态：保护层材料、厚度及绝热层厚度；ｇ）灵敏度设置；ｈ）静态检测时，检测部位测点分布；ｉ）动态扫查时，步进距离设置；ｊ）检测结果；３犌犅／犜４１１２０—２０２１ｋ）检测记录、报告和资料存档；ｌ）编制、审核和批准人员；ｍ）编制日期。７．２　检测作业指导书或工艺卡应按９．１．３执行。８　检测设备８．１　概述检测设备包括仪器主机、探头和电缆线等；辅助器材用于校准检测仪器主机，包括标准试件、非导体垫块和金属薄板等。必要时，检测设备宜具有位置记录装置。在现场进行检测时，如怀疑设备的检测结果，应对设备进行功能检查和调整，并对每次维护检查的结果进行记录。８．２　仪器主机检测仪器主机应具有脉冲涡流信号激励、数据采集、信号波形显示、分析与存储的功能，且至少满足以下要求：ａ）　激励信号的重复频率可调范围至少包含０．２Ｈｚ～２Ｈｚ；ｂ）数据采集硬件具有与信号激励同步功能。对于选定的探头，在有效检测范围内设定参考值时，其检测信号特征明显；ｃ）以百分比的形式给出被检件的相对壁厚值或给出某一区域的试件检测信号图像；ｄ）连续存储１００个以上检测点的检测结果及对应检测信号波形的原始数据；ｅ）检出８．４．１规定的标准试件中的壁厚减薄、刻槽和平底孔。８．３　检测探头８．３．１　应给出适用被检件的壁厚、最小直径、绝热层厚度、保护层材质及厚度等性能参数。８．３．２　探头磁场探测区域与探头尺寸相对应，大的磁场探测区域降低检测精度，因而在保证检测灵敏度、精度和信号质量的情况下，尽可能选择小尺寸的探头。８．３．３　探头上宜配有支撑杆，以便于进行高处检测作业。８．３．４　在保证灵敏度和检测精度的情况下，可增加连接探头和仪器的电缆长度。８．４　试件８．４．１　标准试件８．４．１．１　概述制作标准试件模拟被检件的不连续状况，用于测试仪器和探头在其量程范围内的性能参数和检测误差。检测对象为承压设备构件时，不连续的形式主要为大面积均匀壁厚减薄。Ⅰ号标准试件采用带有不同厚度阶梯的阶梯管模拟均匀壁厚减薄，规格见图４；Ⅱ号标准试件采用带有不同厚度阶梯板模拟均匀壁厚减薄，规格见图５。检测对象为薄壁承载件时，不连续的形式主要为小面积壁厚减薄和裂纹。Ⅲ号标准试件采用不同深度的平底孔模拟小面积壁厚减薄，规格见图６；Ⅳ号标准试件采用不同深度Ｕ形刻槽模拟裂纹，规格４犌犅／犜４１１２０—２０２１见图７。８．４．１．２　Ⅰ号标准试件Ⅰ号标准试件为阶梯管试件，材质为３０４奥氏体不锈钢（０６Ｃｒ１９Ｎｉ１０），粗加工规格应为外径６０ｍｍ的管道。试件上分别加工出壁厚为３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．５ｍｍ和５．０ｍｍ的台阶模拟均匀壁厚减薄。阶梯壁厚的公差为±０．２ｍｍ，亦可在每个阶梯区域选取５个不同部位，按ＧＢ／Ｔ１１３４４进行超声测厚，测量值相对差值小于０．２ｍｍ。Ⅰ号标准试件规格见图４。单位为毫米图４　Ⅰ号标准试件８．４．１．３　Ⅱ号标准试件Ⅱ号标准试件为平板试件，材质为３０４奥氏体不锈钢（０６Ｃｒ１９Ｎｉ１０），粗加工规格应为１８００ｍｍ×６００ｍｍ×５０ｍｍ的平板。试件上分别加工出５０ｍｍ、４５ｍｍ、４０ｍｍ、３５ｍｍ、３０ｍｍ、２５ｍｍ，２０ｍｍ、１５ｍｍ和１０ｍｍ的台阶模拟均匀壁厚减薄。阶梯板厚公差为±０．５ｍｍ，亦可在每个阶梯区域选取５个不同部位，按ＧＢ／Ｔ１１３４４进行超声测厚，测量值相对差值小于０．５ｍｍ。Ⅱ号标准试件规格见图５。单位为毫米犪）　主视图图５　Ⅱ号标准试件５犌犅／犜４１１２０—２０２１单位为毫米犫）　俯视图图５　Ⅱ号标准试件（续）８．４．１．４　Ⅲ号标准试件Ⅲ号标准试件为平板试件，材质为ＬＣ４铝合金，粗加工规格应为３００ｍｍ×１５０ｍｍ×１ｍｍ的平板。试件上分别加工出直径为２５ｍｍ，深度为０．２ｍｍ、０．４ｍｍ和０．６ｍｍ的平底孔模拟小面积壁厚减薄。试件厚度公差为±０．２ｍｍ，平底孔直径公差为±０．５ｍｍ，深度公差为±０．０５ｍｍ。试件上下表面平行度小于０．２ｍｍ。Ⅲ号标准试件规格见图６。单位为毫米犪）　主视图犫）　仰视图图６　Ⅲ号标准试件６犌犅／犜４１１２０—２０２１单位为毫米　　　　　　犮）　位置犃的细节　　　　　　犱）　位置犅的细节　　　　　　犲）　位置犆的细节图６　Ⅲ号标准试件（续）８．４．１．５　Ⅳ号标准试件Ⅳ号标准试件为平板试件，材质为ＬＣ４铝合金，粗加工规格应为３００ｍｍ×１５０ｍｍ×３ｍｍ的平板。试件上分别加工出长度为４ｍｍ、宽度为１ｍｍ、深度为０．６ｍｍ、１．２ｍｍ和１．８ｍｍ的刻槽模拟裂纹。试件厚度公差为±０．５ｍｍ，刻槽长度和宽度公差为±０．２ｍｍ，深度公差为±０．２ｍｍ。试件上下表面平行度小于０．５ｍｍ。Ⅳ号标准试件规格见图７。单位为毫米犪）　主视图犫）　俯视图图７　Ⅳ号标准试件８．４．２　非导体垫块可采用一个或多个已知厚度的非导体垫块模拟不同厚度的绝热层。７犌犅／犜４１１２０—２０２１８．４．３　金属薄板可采用与被检对象保温层外壳材质一致或相近的金属薄板来模拟保温层外壳。８．５　检测设备的维护和校准制定书面规程，对检测设备进行周期性维护和检查，以保证仪器功能。在去现场进行检测之前，应选择相应规格的标准试件对检测仪器进行校准，若检测结果与已知试件缺陷相符，则表明仪器正常。在现场进行检测时，如怀疑设备的检测结果，应对设备进行功能检查和调整，并对每次维护检查的结果进行记录。９　检测９．１　检测前的准备９．１．１　资料审查资料审查宜包括以下内容：ａ）　被检件制造文件资料：产品合格证、质量证明文件和竣工图等；ｂ）被检件运行记录资料：开停车情况、运