1、超声波检测工艺规程1 适用范围1.1 本工艺适用于板厚为 6-250mm 的板材、碳素钢和低合金钢锻件、母材壁厚8-400mm 的全焊透熔化焊对接焊缝及壁厚大于等于 4mm，管径为 57-1200mm 碳素钢和低合金石油天然气长输、集输和其他油气管道环向对接焊缝、钢质储罐对接焊缝的超声波检测等。1.2 本工艺规定了使用 A 型脉冲反射式超声波探伤仪进行检测过程中，对受检设备做出准确判定应遵循的一般程序和要求。1.3 引用标准JB4730/T-2005承压设备无损检测SY/T4109-2005石油天然气钢质管道无损检测GB11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级 JB/T9214
2、-1999A 型脉冲反射式超声探伤系统 测试方法JB/T10062-1999超声探伤用探头性能测试方法GB50128-2005立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范2 对检测人员的要求2.1 从事超声波检测人员必须经过培训，持证上岗。只有取得质量技术监督部门颁发的超声波检测技术等级证书的人，方可独立从事与该等级相应的超声波检测工作。2.2 检测人员应具有良好的身体素质，其校正视力不得低于 5.0，并每年检查一次。2.3 检测人员应严格执行检测作业安全防护指导书和其它安全防护规定，确保安全生产。3 检测程序3.1 根据工程特点和本工艺编制具体的无损检测技术方案 。3.2 受检设备经外观检查合格后，
3、由现场监理或检验员开据无损检测指令或无损检测委托单到检测中心。3.3 检测人员按指令或委托单要求进行检测准备，技术人员根据实际情况编制探伤工艺卡 。3.4 检测人员按超声波探伤仪调试作业指导书等工艺文件进行设备调试。3.5 外观检查合格后，施加耦合剂，实施检测，做好超声波检测记录 。3.7 根据检测结果和委托单，填写相应的回执单或合格通知单。若有返修，还应出据返修通知单 ，标明返修位置等。将回执单和返修通知单递交监理或检验员，同时对受检设备进行检验和试验状态标识。3.8 返修后，按要求重新进行检测。3.9 在检测过程中应有或级人员在现场。所有的检测工作完成后，由具有超声波或级人员出据超声波检测
4、报告 ，由技术负责人或其授权人审核。4 探伤仪、探头、试块和系统性能的一般要求4.1 探伤仪采用 A 型脉冲反射式探伤仪，工作频率范围为 0.5-10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度 80范围内呈线性显示。探伤仪应具有 80dB 以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于 2dB，其精度为任意相邻 12dB 误差在1dB 以内，最大累计误差不超过 1dB，水平线性误差不超过 1，垂直线性误差不超过5。4.2 探头晶片有效面积一般不应超过 500mm2,且任一边长不应大于 25mm。单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于 2，主声束垂直方向不应有明显的双峰。4.3 探伤仪和探头的系统性能4.3.1 在达到
5、所探工作的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应大于或等于10dB。4.3.2 仪器和直探头组合的始脉冲宽度：对于频率为 5 MHz 的探头，其占宽不得大于 10mm；对于频率为 2.5MHz 的探头，其占宽不得大于 15mm。4.3.3 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 6dB。4.4 超声波检测的一般要求4.4.1 检测时，应尽量扫查到工作的整个被检区域，探头的每次扫查复盖率应大于探头直径的 15。4.4.2 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。4.4.3 扫查灵敏度至少应比基准灵敏度高 6dB。4.4.4 应采用
6、透声性好且不损伤受检设备表面的耦合剂，如机油、浆糊、甘油和水等。4.4.5 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。4.4.6 在制作距离-波幅曲线时，应考虑各种耦合补偿。4.5 校准4.5.1 校准应在标准试块上进行，校准中应使超声主声束垂直对准反射体的轴线，以获得稳定的和最大的反射信号。4.5.2 仪器在开始使用时，应对其水平线性进行测定。使用中，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。4.5.3 斜探头使用前，应进行前沿距离、K 值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等的校准。使用过程中，每个工作日应校准前沿距离、K
7、值和主声束偏离。直探头使用前检查始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力。4.6 仪器和探头系统的复核4.6.1 复核的时机：每次检测前均应对扫描线、灵敏度进行校核，遇有下列情况应随时进行重新校核：a) 校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋纽发生改变时；b) 检测者怀疑扫描量程或灵敏度有变化时；c) 连续工作 4 小时以上时；d) 工作结束时。4.6.2 每次检查结束前，应对扫描量程进行复核。如果任意一点在扫描线上的偏移超过扫描读数的 10，则扫描量程应予以重新调整，并对上一次复核以来所有的检测部位进行复验。4.6.3 每次检查结束前，应对扫查灵敏度进行复核，距离-波幅曲线的校核一般不少于 3 点。校核时，
8、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检；如幅度上升 2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。4.7 试块4.7.1 试块应妥善保管，各种缺欠孔要经常清理。4.7.2 试块选择应注意外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块的厚度应与被检工作的厚度相对应。如果涉及到两种或两种以上不同厚度的部件进行熔焊时，试块的厚度应由其最大厚度来确定。4.7.3 现场检测时，可以采用其它型式的等效试块。4.8 探伤仪、探头、试块和系统性能测试按超声波探伤仪调试作业指导书进行。5 钢板的超声检测本条适用于板厚 6250mm 的板材的超声检测和缺欠等级评定。5.1 探头的选用按下表进行
9、。探头晶片尺寸板 厚mm采用探头 公称频率 双晶直探头 单晶直探头620 双晶直探头 5MHz 晶片面积不小于 150mm2 /20 40 单晶直探头 5MHz / 圆晶片直径为1420mm40 250 单晶直探头 2.5MHz / 圆晶片直径为2025mm5.2 标准试块5.2.1 用双晶直探头检测壁厚小于或等于 20mm 的钢板时，采用 CB标准试块。5.2.2 用单晶直探头检测壁厚大于 20mm 的钢板时，采用 CB标准试块。试块厚度与被检钢板厚度相近。5.3 检测时机对于要求淬火、正火或回火处理的钢板，检测应在热处理后进行。5.4 检测灵敏度5.4.1 板厚小于或等于 20mm 时，用
10、 CB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 作为基准灵敏度。5.4.2 板厚大于 20mm 时，应将 CB试块 5 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。5.4.3 板厚大于探头的三倍近场区时，也可取钢板无缺欠的完好部位的第一次底波来校准灵敏度，其结果应与 5.4.2 条相一致。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。5.5.2 扫查方式a) 探头沿垂直于钢板压延方向，按间距不大于 100mm 的平行线进行扫查。在钢板剖口预定线两侧各 50m
11、m（当板厚超过 100mm 时，以板厚的一半为准）内应作 100扫查。b) 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 缺欠记录5.6.1 在检测过程中出现下列三种情况之一者及作为缺欠：a) 缺欠第一次反射波（F 1）波高大于或等于满刻度的 50，即 F150者。b) 当底面第一次反射波（B 1）波高未达到满刻度，此时，缺欠第一次反射波（F 1）波高与底面第一次反射波（B 1）之比大于或等于的 50，即B1100，而 F1/ B150者。c) 当底面第一次反射波（B 1）波高低于满刻度的 50，即 B13N/t,m=2n:=（B 1- B2）-6dB2(m-n) T式中：
12、-衰减系数，dB/m（单程） ；（B 1- B2）-两次衰减器读数之差，dB；T工件检测厚度，mm。m、n底波反射次数。6.5.3 工件上三处衰减系数的平均值即作为该工件的衰减系数。6.6 缺欠当量的确定6.6.1 采用 AVG 曲线及计算法确定缺欠的当量。对于三倍近场区内的缺欠，可采用单直探头或双晶直探头的距离波幅曲线来确定缺欠当量。也可采用其它等效方法来确定。6.6.2 计算缺欠当量时，当材质衰减系数超过 4 dB/m，应考虑修正。6.7 缺欠记录6.7.1 记录当量直径超过 4mm 的单个缺欠的波幅和位置。6.7.2 密集性缺欠：记录密集性缺欠中最大当量缺欠的位置和分布。饼形锻件应记录大
13、于或等于 4mm 当量直径的缺欠密集区，其它锻件应记录大于或等于3mm 直径的缺欠密集区。缺欠密集区面积以 50mm50mm 的方块作为最小量度单位，其边界可由 6 dB 法决定。应按表二要求记录底波降低量。6.7.3 衰减系数：若供需双方有规定时，应记录衰减系数。6.8 缺欠等级评定6.8.1 单个缺欠等级评定见表一。6.8.2 底波降低量的等级评定见表二。6.8.3 密集区缺欠等级评定见表三。表一 单个缺欠等级评定等 级 缺欠当量直径 44+（08dB）4+（812dB）4+（1216dB） 4+16dB表二 由缺欠引起底波降低量的等级评定等 级 底波降低量 BG/BF 8 814 142
14、0 2026 26注：本表仅适用于声程大于近场区长度的缺欠。表三 密集区缺欠的等级评定等 级 密集区缺欠占检测总面积百分比 0 05 510 1020 206.8.4 表一、表二和表三的等级应作为独立的等级分别使用。6.8.5 如果工件的材质衰减对检测效果有较大的影响，应重新进行热处理。6.8.6 如果被检测人员判定为危害性缺欠时，锻件的质量等级为级。 。6.8.7 锻件修补后，应按本标准的要求进行检测和评定。7 焊缝的超声波检测（JB4730 标准）本条适用于母材厚度为 6400mm 全焊透熔化焊对接焊缝的超声检测。不适用于铸钢及奥氏体钢焊缝,也不适用于外径小于 250mm 或内外径之比小于
15、 80的纵向焊缝检测。7.1 试块7.1.1 采用的标准试块为 CSK-A、CSK-A、CSK-A、CSK-A。CSK-A、CSK-A、CSK-A 试块适用壁厚范围为 6120mm 的焊缝；CSK-A 和CSK-A 系列试块适用壁厚范围大于 120400mm 的焊缝。在满足灵敏度要求时，也可采用其它型式的等效试块。7.1.2 检测曲面工件时，如检测面曲率半径 R 小于等于 W2/4 时（W 为探头接触面宽度，环缝检测时为探头宽度，纵缝检测时为探头长度） ，应采用与检测面曲率相同的对比试块，反射孔的位置可参照对比试块确定。试块应满足：b2S/D 0式中：b试块宽度，mm； 声波波长，mm；S声程
16、，mm； D 0声源有效直径，mm。7.2 检测准备7.2.1 检测面a) 焊缝检测一般采用一种 K 值头、利用一次反射法在焊缝的单面双侧对整个焊接接头进行检测。当母材厚度大于 46mm 时，采用双面双侧的直射波检测。对于要求比较高的焊缝，根据实际需要也可将焊缝余高磨平，直接在焊缝上进行检测。b) 检测区域的宽度应是焊缝本身，再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30的一段区域，这个区域最小为 5mm，最大为 10 mm。c) 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，其表面粗糙度 Ra 应小于等于 6.3um,一般应进行打磨。移动区范围应满足下列要求：采用直射法时，移动区应
17、不少于 0.75TK；采用一次反射法或串列式扫查时，移动区应不少于 1.25TK （T板厚；K探头 K 值。 ） 。d) 去除余高的焊缝，应将余高打磨到与邻近母材平齐。保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检验结果的评定。7.2.2 探头 K 值的选择7.2.2.1 探头 K 值的选择按下表规定选择：厚度（mm） 探头 K 值（折射角）625 3.02.0（7260）2546 2.51.5（6856）46120 2.01.0（6045）120400 2.01.0（6045）7.2.2.2 串列式扫查，推荐选用两个 K1 值的探头，两探头实
18、际折射角相差不应超过 2，探头前沿长度相差应小于 2mm。为便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺欠，亦可选用两个不同 K 值的探头，但两个探头 K 值 均应在 0.71.43 范围。7.3 距离波幅曲线的绘制7.3.1 曲线按所用探头和仪器在相应的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。评定线与定量线之间（包括评定线）为区，定量线与判废线之间（包括定量线）为区，判废线及其以上为区。7.3.2 距离波幅曲线的灵敏度选择a）壁厚为 6120mm 的焊缝，其距离波幅曲线灵敏度按表四规定；b）壁厚大于 120400mm 的焊缝，其距离波幅曲线灵敏度按表五规定；c）直探头的距离波幅曲线
19、灵敏度按表六规定；d）检测横向缺欠时，应将各线灵敏度均提高 6dB；e）检测面曲率半径 R 小于或等于 W2/4 时，距离波幅曲线的绘制应在曲面对比试块上进行。f）工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同，在一跨距离声程内最大传输损失差不超过 2 dB 时可以不进行补偿。表四 距离波幅曲线的灵敏度（JB4730）试块型式 板厚 mm 评定线 定量线 判废线646 240-18dB 240-12dB 240-4dBCSK-A 46120 240-14dB 240-8dB 240+2dB815 16-12dB 16-6dB 16+2dB1546 16-9dB 16-3dB 16+5dBCSK-A46120 16-6dB 16 16+10dB表五 距离波幅曲线的灵敏度（JB4730）试块型式 板厚 mm 评定线 定量线 判废线CSK-A 120400 d-16dB d-10dB d表六 T 型焊接接头直探头距离波幅曲线的灵敏度（JB4730）评定线 定量线 判废线2mm 平底孔 3mm 平底孔 4mm 平底孔7.4 检测方法7.4.1 平板对接焊缝的检测a) 为检测纵向缺欠，原则上采用一种 K 值或两种 K 值探头在焊缝的单面双
