1、电力建设施工及验收技术规范 管道焊接接头超声波检验篇 The Code of Erection and Acceptance for Electric Power Construction Ultrasonic inspection section for butt welds of pipes DL/T 5048-95 主编部门：电力工业部建设协调司 批准部门：中华人民共和国电力工业部 前 言 根据电力工业部建质 (1994)7 号文的要求，部电力建设研究所组 织部内有关专家组成规范修订小组，对电力建设施工及验收技术规范 (管道焊接接头超声波检验篇 ) SDJ67 83 进行了修订。 修订后
2、的规范保留了原规范中经长期实践，行之有效的有关探伤工艺方面的条款。 小径管焊接接头超声波探伤的探伤工艺及质量标准曾以导则形式在电力系统试用一年。在广泛听取国内有关单位的意见，参考国外相关标准的基础上进行了修改，修改后的条文强调了可操作性及准确性并以独立的一章收入规范。 本规范从 1996 年 4月 1日起实施。 本规范从生效之日起，同时代替 SDJ67 83。 本规范的附录 A、附录 B、附录 C、附录 D、附录 E、附录 F、附录 G、附录 H和附录 J均为标准的附录。附录 K 为提示的附录。 本规范由电力工业部电力建设研究所提出并归口。 本规范起草单位：电力工业部电力建设研究所、武汉水利电
3、力大学、江苏电建一公司、安徽电建一公司、湖北电建公司。 本规范主要起草人：陈平、毛森祥、徐亚澄、施汝才、王寰明、李其杰。 1 范 围 本规范规定了检验焊接接头缺陷，确定缺陷位置、尺寸、当量及缺陷评定的一般方法和探伤结果的分级方 法。 本规范适用于电力系统制作、安装和检修设备时壁厚为 4120mm，标称直径大于或等于 32mm 的钢制承压管道单面焊接双面成型的焊接接头超声波探伤。 本规范不适用于铸钢、奥氏体不锈钢的焊接接头超声波探伤，以及壁厚为414mm、标称直径为 3289mm 的小径管摩擦焊焊接接头探伤。 2 引 用 标 准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出
4、版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 ZBJ04001 84 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法 ZBY230 84 A 型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件 ZBY231 84 超声探伤用探头性能测试方法 ZBY232 84 超声探伤用 1 号标准试块技术条件 GB11345 89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级 DL5007 92 电力建设施工及验收技术规范 (火力发电厂焊接篇 ) 3 探 伤 人 员 3.1 资格 探伤人员必须取得电力工业无损检测人员资格考核委员会颁发的 资格证书，探伤报告必须由级或级以上的超声波
5、探伤人员签发。 3.2 非规范探伤 探伤人员应按本规范要求进行探伤，如果采用规范以外的方法探伤时，则事先应得到有关部门批准，并在报告中注明。 3.3 安全 超声波探伤必须遵守现场安全规程和其他有关规定。 3.4 探伤条件 当探伤条件不符合本规范的工艺要求或不具备安全作业条件时，探伤人员有权停止工作，待条件改善符合要求后再行探伤。 4 探 伤 仪 和 探 头 4.1 探伤仪 4.1.1 探伤仪的性能指标和测试方法应符合 ZBY230 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件及 ZBJ04001 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法规定的相应条款，其工作频率为 15MHz。 4.1.2 仪器和斜
6、探头的组合灵敏度：在所探焊件最大声程处，有效探伤灵敏度余量不小于 6dB。 4.1.3 组合分辨力：应能将附录 A 的标准试块上 50 与 44 两孔的反射信号分开，当两孔反射波幅相同时，其波峰与波谷的差值不小于 6dB。 4.2 探头 4.2.1 探头性能必须按 ZBY231超声探伤用探头性能测试方法进行测定。 4.2.2 对斜探 头声束水平偏离角的要求：将探头置于标准试块上探测棱边，当反射波幅最大时，探头中心线与被测棱边的夹角应在 90 2的范围内。 4.2.3 斜探头主声束在垂直方向：不应有明显的双峰或多峰。 4.2.4 探头的中心频率允许偏差为 0.5MHz。 5 试 块 5.1 标准
7、试块 标准试块的形状和尺寸见附录 A，试块制造的技术要求应符合 ZBY232超声探伤用 1号标准试块技术条件的规定。该试块主要用于探伤仪、探头及系统性能的测定。 5.2 对比试块 5.2.1 对比试块的形状和尺寸见附录 B。 5.2.2 对比试块采用与被探管材相同或声学性能相近的钢材制作。试块的探测面及侧面用直探头以 2.5MHz 以上频率探伤时，不得出现大于距探测面 20mm 处的 2平底孔反射回波幅度 1/4 高度的缺陷回波。 5.2.3 锯齿槽对比试块的形状和尺寸见附录 C，该试块用被探管材制作，用作焊接接头根部缺陷的对比测定。 5.2.4 当探伤面曲率半径 R W /4 时 (W为探头
8、宽度 )，应采用与探伤面曲率相同的对比试块。反射体的布置可参照对比试块确定，试块宽度应满足： b SD2 e 式中 b 试块宽度， mm； 波长， mm； S 声程， mm； De 声源有效直径， mm。 5.2.5 现场探伤时为校核灵敏度和扫描线性，可以采用附录 D 所示的携带式试块。 5.2.6 在满足灵敏度要求的条件下，可以采用其他型式的试块，但事先应得到有关部门批准并在报告中注明。 6 工 艺 要 求 6.1 探伤前的准备 探伤前应了解焊件名称、材质、规格、焊接工艺、热处理情况、坡口型式 (内坡口单侧长度不小于 0.6t)，以及焊接接头中心位置的标定。 注： t 为管壁厚度，下同。 6
9、.2 焊接接 头 6.2.1 焊接接头表面质量及外形尺寸需经检查合格。 6.2.2 焊接接头两侧应清除飞溅、锈蚀、氧化物及油垢，表面应打磨平滑，打磨宽度至少为探头移动范围 (见图 7.2.2 及图 7.2.3)。 6.2.3 焊接接头两侧的母材，探伤前应测量管壁厚度，至少每隔 90测量一点。 6.2.4 焊后需热处理的焊接接头，应在热处理后探伤。 6.3 耦合剂 耦合剂应具有良好的润湿能力和透声性能，且无毒、无腐蚀性、易清除。常用的耦合剂为机油、甘油和浆糊等。 6.4 探伤接触面 探头的工作面 与管道外表面应紧密接触，必要时应进行修磨。修磨后的探头应重新测定入射点及折射角。 7 探 伤 7.1
10、 探头选择及扫描速度调节 7.1.1 管道焊接接头超声波探伤时，斜探头折射角的选择以直射波声束中心线至少能扫查焊接接头厚度的 2/5 为原则 (参考表 7.1.1)。探测根部缺陷时，不宜使用折射角为 60左右的探头。 7.1.2 探头频率一般采用 2.5MHz，当管壁厚度较薄时易采用 5MHz 的探头。 7.1.3 管道焊接接头探伤时，扫描速度的调节可在标准试块或对比试块上进行。 7.1.4 扫描速度比例 依据工件厚度和选用探头角度来确定。 表 7.1.1 斜探头折射 管壁厚度 (mm) 探头折射角 () 14 46 70 60 46 100 60 45； 45和 60、 45 和 70 并用
11、 100 120 60 和 45 并用 7.2 探伤位置及探头移动范围 7.2.1 一般要求从焊接接头两侧探伤。因条件限制只能从焊接接头一侧探伤时，应采用两种以上经批准的不同折射角的探头探伤，并在报告中注明。 图 7.2.2 一般管道焊接接头探伤时探头移动区 7.2.2 采用直射波及一次反射波法探伤，探头移动区 应大于 1.25p(见图 7.2.2)。 p t2tg 式中 p 跨距， mm； t 管壁厚度， mm； 折射角，。 图 7.2.3 厚壁管道焊接接头探伤时探头移动区 7.2.3 当管壁较厚 (壁厚大于 50mm)时，采用直射波探伤，但还需增加一个折射角度大的探头探伤 (参见表 7.1
12、.1)。探头移动区应大于 0.75p(见图 7.2.3)。 7.2.4 如需检测横向缺陷，一般应在去除余高的焊接接头上探伤。 7.3 母材的检查 7.3.1 斜探头扫查声束通过的母材区域应用直探头检查 ，以便确定是否有影响斜角探伤结果解释的分层性或其他类型的缺陷存在。该项检查仅作记录，不属于对母材的验收检验。检查的要点如下： 方法：接触式脉冲反射法，采用频率为 2 5MHz 的直探头，晶片直径10 25mm； 灵敏度：将无缺陷处二次底波调节到荧光屏满刻度； 记录：凡缺陷信号超过荧光屏满刻度 20%幅度的部位，应在工作表面作出标记，并记录。 7.3.2 探测管壁较薄的管材，或探测近表面缺陷时，若
13、单晶探头达不到所要求的近表面分辨力，可选用双晶探头。 7.4 扫查方式 7.4.1 一般采用探头沿焊接接头作矩形移动的基本扫查方式。扫查时，探头每次移动的距离 s不得超过探头晶片的直径。在保持探头移动方向与焊缝中心线垂直的同时，根据管径曲率大小还要作小角度的摆动 (见图 7.4.1)。 7.4.2 为了确定缺陷的位置、方向、形状，观察缺陷动态波形或区分缺陷信号与伪信号，可采 图 7.4.1 探头的基本扫查方式 图 7.4.2 其他扫查方式 用前后、左右、转角等扫查方式 (见图 7.4.2)。 7.4.3 探伤速度应小于 150mm/s。 7.5 距离 波幅曲线的绘制 图 7.5.1 距离 波幅
14、曲线示意图 7.5.1 距离 波幅曲线除可用探伤仪自绘外，应以所用探伤仪和探头在对比试块上实测的数据绘制 (见附录 E)。该曲线由 RL(判废线 )、 SL(定量线 )和 EL(评定线 )组成。 EL 与 SL 之间称区， SL 与 RL 之间称区， RL 以上称区，如图 7.5.1所 示。 7.5.2 不同管壁厚度的距离 波幅曲线灵敏度按表 7.5.2 规定。 7.5.3 距离 波幅曲线的校验以所用探伤仪和探头在对比试块上进行，校验应不少于两点。 表 7.5.2 距离 波幅曲线的灵敏度 管壁厚度 (mm) 评定线 (EL) 定量线 (SL) 判废线 (RL) 14 46 340 -20dB
15、340 -14dB 340 -6dB 46 120 340 -16dB 340 -10dB 340dB 注：管壁厚度小于或等于 14mm 的距离 -波幅曲线的灵敏度见表 9.3.2。 7.5.4 探伤时由于管件表面耦合损失、材料衰减以及内外曲率的影响，应对探伤灵敏度进行综合补偿，综合补偿量必须计入距离 波幅曲线。补偿的测量方法参考附录 F。 7.5.5 探伤灵敏度不得低于 EL 线，探伤过程中应注意对 探伤灵敏度进行校对。 7.6 缺陷的定量 7.6.1 探伤中出现在 SL 线和 SL 线至 RL线之间的缺陷反射波信号，应进行波幅和缺陷指示长度的测定。 7.6.2 缺陷波幅的测定：将探头移至缺
16、陷出现最大反射波信号的位置，根据波幅确定它的距离 波幅曲线图中的区域。 图 7.6.3-1 相对灵敏度测长法 7.6.3 缺陷指示长度的测定： 当缺陷反射波信号只有一个高点且缺陷处声束宽度小于缺陷长度时，用降低 6dB 相对灵敏度法测量缺陷的指示长度 (见图 7.6.3-1)。 在探头移动过程 中，当缺陷反射波信号起伏变化有多个高点，缺陷端部反射波幅位于 SL 线或区时，用端点峰值法测量缺陷的指示长度 (即探头移动过程中，以缺陷两端反射波信号最大值之间的距离确定为缺陷指示长度，见图7.6.3- 2)。 图 7.6.3-2 端点峰值测长法 7.7 缺陷的定位 7.7.1 探伤时发现缺陷反射波信号
17、时，应精确测量该处的管壁厚度。 7.7.2 缺陷位置以荧光屏上显示的缺陷最大反射波信号的位置表示。根据探头的相应位置和反射波信号在荧光屏上的位置，确定缺陷沿焊接接头方向的位置；缺陷到探伤面的垂直距离及 缺陷至探头入射点的水平距离等缺陷的位置参数。 7.7.3 缺陷的深度和水平距离两数值中的一个可由缺陷最大反射波信号在荧光屏上的位置直接读出，另一数值可用计算法、曲线法、作图法或缺陷定位尺求出。 7.7.4 初探发现不允许存在的缺陷时，必须校核探头的折射角、探伤灵敏度，重新调整探伤仪后进行评定探伤。 7.8 缺陷评定 7.8.1 最大反射波信号位于区的缺陷，其指示长度小于 10mm 时，按 5mm
18、 计。 7.8.2 相邻两缺陷间距小于 8mm 时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。 7.8.3 根部 未焊透的对比测定：探伤时当发现根部缺陷，经综合分析确认为未焊透时，改用折射角为 45 50、频率为 5MHz 的斜探头，以附录 C 锯齿槽对比试块上深 1.5mm通槽的反射波幅调至荧光屏满刻度的 50%作为对比灵敏度进行对比测定。 7.8.4 缺陷的性质，可根据缺陷反射波信号的特征、部位，采用动态包络线波形分析法，改变探头角度或扫查方式，并结合焊接工艺等进行综合分析。 8 质 量 标 准 8.1 评定单位 管道焊接接头质量以每个焊接接头为评定单位，当量数计算按 DL5007电力建设
19、施工及验收技术规范 (火力发电厂焊接篇 )规定。 8.2 记录缺陷 管道焊接接头探伤时，非裂纹类缺陷反射波幅达到 EL线或 I区时，应作记录但不作为质量评定。缺陷位置记录见附录 J 和附录 K。 8.3 超标缺陷 8.3.1 焊接接头中存在下列情况之一的缺陷时，该焊接接头评为级。 当缺陷反射波幅位于 RL 线或区时。 当缺陷反射波幅位于 SL 线或区时，且缺陷的指示长度 (经修正后的圆周方向的弧长 )超过表 8.3.1-1 中的级规定时。 当缺陷累计指示长度经修正后超过表 8.3.1-2的 级规定时。 当密集缺陷的反射波信号中，有一个波幅达到 SL线以上时。 当根部未焊透缺陷深度或长度超过表
20、8.3.1-3中的级规定时。 表 8.3.1-1 允许存在的缺陷指示长度 mm 质量等级 级 级 缺陷指示长度 L L=1/3t，但最小可为 10，最长不超过 30 L=2/3t，但最小可为 12，最长不超过 50 注：管壁厚度不等的焊接接头， t 取薄壁管厚度。 表 8.3.1-2 允许存在缺陷的累计指示长度 mm 质量等级 级 级 修正后缺陷累计指示长度 在 10t范围内，累计指示长度之和小于或等于 t 在 5t 范围内，累计指示长度之和小于或等于 t 表 8.3.1-3 根部未焊透缺陷的允许范围 质量等级 对比灵敏度 缺陷指示长度 级 深 1.5mm 锯齿形通槽 小于或等于焊缝周长的 10% 级 深 1.5mm 锯齿形通槽 +4dB 小于或等于焊缝周长的 15% 8.3.2 根部未焊透的对比： 当缺陷反射波幅大于或等于用锯齿槽试块调节的对比灵敏度反射波幅
