超声波检测工艺规程

1超声波检测工艺规程1目的本规程规定了检测人员的资格、仪器探头试块、检测范围、方法和质量分级等。2适用范围2.1本规程采用A型脉冲反射式超声探伤仪器对钢板、锻件和焊缝进行检测。2.2本规程依据JB4730的要求编写。符合《容规》和GB150的要求。2.3检测工艺卡是本规程的补充，必要时由II级人员按合同要求编制，其检测参数规定的更具体。3引用标准JB4730《压力容器无损检测》GB150《钢制压力容器》JB4126《超声检测用试块的制造和控制》ZBJ04001《A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法》ZBY230《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》ZBY232《超声探伤用1号标准试块技术条件》ZBY231《超声探伤用探头性能测试方法》4通用规则4.1检测人员4.1.1检测人员必须经过培训，按《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》的要求，经理论和实际考试合格，取得相应等级资格证书的人员担任。检测由II级以上人员进行，I级人员仅做检测的辅助工作。4.1.2检测员人员必须每年检查一次身体，其矫正视力不低于1.0。4.2仪器、探头和试块现使用的仪器为汕头超声仪器厂生产的CTS-22和CTS-26型仪器和探头。4.2.1仪器1）仪器和探头的组合灵敏度：在达到所检工件最大声程时，其灵敏度余量应≥10dB。2）衰减器精度：任意相邻12dB误差在±1dB以内，最大累计误差不超过1dB。23）水平线性：水平线性误差不大于1%。4）垂直线性：在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。垂直线性误差不大于5%。4.2.2探头1）晶片有效面积除另有规定外一般不应超过50mm，且任意一边长不大于25mm。2）单斜探声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直主方向不应有明显的双峰。3）直探头的远场分辨力应大于或等30dB，斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB。仪器和探头的系统性应按ZBJ04001和ZBY231的规定进行测试。4.2.3试块1）试块应采用与被检工件相同或近似声学的材料制成，该材料用直探头检测时，不得有大于φ2mm平底孔当量直径的缺陷。2）试块的制造要求应符合中ZBY232和JB4126的规定。3）现场检测时，也可采用其它型式的等效试块。4.3检测的一般方法4.3.1检测复盖率检测时，探头的每次扫查复盖率应大于探头直径的15%。4.3.2探头的移动速度探头的扫查速度不应超过150mm/s。当采用自动报警装置扫查时，不受此限。4.3.3扫查灵敏度扫查灵敏度至少比基准度高6dB。4.3.4耦合剂采用机油、桨糊、甘油和水等透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂。。4.3.5检测面1)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面积。对于钢板和锻件应检查到整个工件；而对熔接焊缝应检查到整条焊缝。2）检测面应经外观检查合格，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。4.3.6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的轴线，以获得稳3定的和最大的反射信号。4.3.6.1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和垂直线性进行一次测定。4.3.6.2探头校准1）在探头开始使用时，应对探头进行一次全面的性能校准。测定方法按ZBY231的有关规定进行。2)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、灵敏度余量和分辩力等的校准。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。3)直探头校准直探头的灵敏度余量和分辩力应每隔一个月检查一次。4.3.6.3仪器和探头系统的复核1）复核时机每次检测前均应对扫描线、灵敏度进行复核，遇有下述情况应随时对其进行重新核查：a.校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋纽发生改变时；b.开路电压波运或者检测者怀疑灵敏度有变化时；c.连续工作4小时以上时；d工作结束时。2）扫描量程的复核如果距离一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，并在检测记录中加以说明。3）距离一波幅曲线的复核复核时，校核应不少一于3点。如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验；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。4.4报告和资料的存档按厂统一表样由II级以上人员填写报告，经责任工程师认可。钢板、锻件送委托人转检验处存档；压力容器焊缝检测报告，与其它检测报告一起交检验处存档。资料存档不少于7年。45压力容器钢板超声检测5.1检测范围和一般要求本条适用于板厚为6-250mm的钢制压力容器用板材的超声检测和缺陷等级评定。奥氏体钢板材的超声检测也可参照本条执行。5.2探头选用探头的选用应按表1的规定执行5.3标准试块5.3.1用双晶直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所示。5.3.2用单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。试块厚度应与检钢厚度相近。5.4检测灵敏度5.4.1板厚小于或等20mm时，用图1所示的试块将工件等厚部位第一次底波高度调整到满刻度的50%，再提高10dB作为检测灵敏度。5.4.2板厚大于20mm时，应将图2所示的试块平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50%作为检测灵敏度。表1探头选用板厚(mm)采用探头公私频率探头晶片尺寸双晶探头单晶直探头6-20双晶探头5MHz晶片面积不小于150mm2＞20-250单晶直探头2.5MHz____圆晶片直径为14-25mm，或方晶片面积不小于200mm2表2试块编号被检钢板厚度检测面平底孔的距离S试块厚度T1＞20-4015≥202＞40-6030≥403＞60-10050≥654＞100-16090≥1105＞160-200140≥1706＞200-250190≥2205图1板厚小于或等于20mm双晶直探头检测用试块其余图2板厚大于20mm单直探头检测用试5.4.3板厚大于60mm时，也可取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。5.5检测方法5.5.1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。65.5.2扫描方式压延方向100%扫查区剖面预定线图3探头搜查示意图1）探头沿垂直于钢板压延方向，间距为100ｍｍ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100mm，以板厚的一半为准)内应作100%扫查，扫查示意图3。2）根据合同、技术协议书或图样的要求，也可进行其它形式的扫查。5.6缺陷记录5.6.1在检测过程中，发现下列三种情况之一者作为缺陷：1）缺陷第一次反射波(F1)波高大于或等于波刻度的50%，即F1≥50%者。2）当底面第一次反射波(B1)波高未达到满刻度，此时第一次反射波(F1)波高与波底面第一次反射波(B1)波高之比大于或等于50%，即B1＜100%，而F1/B1≥50%者。3）当底面第一次反射波(B1)波高低于满刻度的50%，即B1＜50%者。5.6.2缺陷的边界或指示长度的测定方法1）检出缺陷后，应在它的周围继续检测，以确定缺陷的延伸。2)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波分割面相垂直，并使缺陷波下降到检测灵敏度条件下荧屏满刻度的25%或使第一次反射波高底面第一次反射波高之比为50%。此时，探头中心的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。两种方法测得的结果以较严重者为准。3）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，探头中心点即为缺陷的7边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。4）确定2.6.1c条缺陷的边界或指示长度，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。5）当采用第二次缺陷波和第二次底波来评定缺陷时，检测灵敏度以相应的第二次反射波来校准。5.7缺陷的评定方法5.7.1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。5.7.2单个缺陷面积的评定规则1）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。2）多个缺陷其相邻间距小于100mm或间距小于相邻小缺陷的指示长度(取其较大值)时，其各块缺陷面积之和作为单位个缺陷指示面积。5.7.3缺陷面积占有率的评定规则在任一1m×1m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(mm)单个缺陷指示面积cm2在任一1m×1m检测面积内存在的缺陷面积百分比%以下单个缺陷指示面积不记cm2I＜100＜25≤3＜9II＜100＜100≤5＜15III＜120＜100≤10＜25IV＜150＜100≤10＜255.8钢板缺陷等级评定5.8.1钢板等级划分见表35.8.2在坡口预定线两侧各50mm(板厚大于100mm时，以板厚的一半为准)内，缺陷的指示长度大于或等于50mm时，则应判废，不作评级。5.8.3在检测过程中，检测人员如确认钢板中有白点、裂纹等危害性缺陷存在时，则应判8废，不作评级。6压力容器锻件超声波检测6.1检测范围和一般要求本条适用于压力容器用碳素钢和低合金钢锻件的超声检测和缺陷等级评定。本条不适用于奥氏体钢等粗晶材料的超声检测，也适用于内外半径之比小于80%的环形和筒形锻件的周向横波检测。6.2试块应符合1.4.2a条的规定。6.2.1纵波直探头标准试块试块应采用CS1和CS2试块，也可自行加工，其形状和尺寸按表4和图4的规定。表4纵波直探头采用的标准试块尺寸mmL56100150200D506080806.2.2纵波双晶直探头标准试块1）工件检测距离小于45mm时，应采用纵波双晶直探头试块。2）纵波双晶直探头标准试块的形状和尺寸按图5和表5的规定。全部图4纵波直探头标准试块9图5纵波双晶直探头标准试块表5纵波双晶直探头标准试块尺寸序号φ2φ3φ4φ6检测距离L123456789510152025303540456.2.3检测面是曲面时，应采用对比试块来测定由于曲率不同而引起的声能损失，其形状和尺寸按图6所示。6.3检测时机原则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，但在热处理后仍对锻件进行尽可能完全的检测。检测面的表面粗糙度Ra为6.3μm。6.4检测方法锻件一般应进行纵波检测。对筒形锻件还应进行横波检测，但扫查部位和验收标准应由供需双方商定10R为工件曲率半径的0.9～1.5倍全部图6曲面对比试块6.4.1横波检测横波检测应按附录A(补充件)的要求进行。6.4.2纵波检测1）原则上应从两个相互垂直的方向进行检查，尽可能地检测到锻件的全体积。主要检测方向如图7所示。其它形状的锻件也可参照执行。2）锻件厚度超过400mm时，应从相对两端面进行100%的扫查。6.5检测灵敏度的确定6.5.1纵波直探头检测灵敏度的确定当被检部位的厚度大于或等于探头的三倍近场区时，原则上可选用底波计算法确定检测灵敏度。对由于几何形状所限，不能获得底波或壁厚小于探头的三倍近场区时，可直接采用试块法来确定检测灵敏度。6.5.2纵波双晶直探头检测灵敏度的确定根据需要选择不同直径平底孔的试块，并依次测试一组不同检测距离的平底孔(至少三个)。调节衰减器，使其中最高的回波幅度达到满刻度的80%。不改变仪器的参数，测出其它平底孔回波的最高点，将其标在荧光屏上，连接这些点，即是对应于不同直径平底孔的纵波双晶直探头的距离一波幅曲线，并以此作为检测灵敏度。6.5.3检测灵敏度一般不低于最大检测距离处的￠2mm平底孔当量直径。6.6工件质衰减系数的测定6.6.1在工件无缺陷完好区域，选取三处