声测管规范Word文档格式.docx
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声测管代号
示例1:
钳压式薄壁声测管,管外径50mm,壁厚1.2mm,表示为:
SCG50×
1.2-QY。
4
尺寸和重量
4.1
外径、壁厚尺寸及允许偏差
4.1.1
园管型径向换能器常用频率为30kHz~60kHz的,直径为25mm~35mm。
声测管内径比换能器直径大10mm~20mm,钢管直径40mm~60mm的,一般选用直径50mm的钢管。
常用的外径、壁厚及相应的钢管理论重量(千克/米)见表1。
表1不同外径和壁厚钢管的理论重量
单位为千克/米
外径
mm
壁厚
mm
1.0
1.2
1.4
1.5
1.6
1.8
40
0.96
1.15
1.33
1.42
1.52
1.70
45
1.09
1.30
1.51
1.61
1.71
1.81
46
1.11
1.54
1.65
1.75
1.97
48
1.16
1.38
1.72
1.83
2.24
50
1.21
1.44
1.68
1.79
1.91
2.64
51
1.23
1.47
1.95
3.15
53
1.28
1.53
1.78
1.90
2.03
3.87
54
1.31
1.56
1.82
1.94
2.07
4.78
60
1.45
1.74
2.02
2.16
2.30
6.51
4.1.2
声测管的外径、壁厚允许偏差按普通精度执行,应符合表2的规定。
表2
声测管外径、壁厚的允许偏差
壁厚
±
1.0%
10%
4.2
成品长度
4.2.1
通常长度
声测管的通常长度为3m~9m,每批通常长度的钢管允许交5%(按重量)的短尺钢管,短尺长度不小于1m。
4.2.2
定尺长度、倍尺长度
定尺长度和倍尺总长度在通常长度范围内。
倍尺长度按每倍尺留5mm切口余量。
定尺长度、倍尺总长度允许偏差为mm。
出厂定尺寸为3m,6m,9m,也可按需方要求定制。
4.3
重量
声测管理论重量见表1,钢的密度为7850kg/m3。
按公式
(1)计算。
(1)
式中:
———钢管重量,单位为千克/米(kg/m);
———钢管公称壁厚,单位为毫米(mm);
———钢管公称外径,单位为毫米(mm)。
5
技术要求
5.1
外观质量
5.1.1
声测管应为实用性笔直,弯曲度不大于1.5mm/m。
5.1.2
声测管的椭圆度应不大于外径允许公差的50%。
5.1.3
声测管两端截面应与其轴线垂直,并应无毛刺。
5.1.4
声测管不允许有裂缝、结疤、折叠、分层、搭焊缺陷存在。
允许有不大于壁厚负偏差的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤、薄的氧化铁皮以及打磨与清除外毛刺的痕迹存在,内毛刺不大于mm。
管间应平行不弯斜,管内应畅通无异物。
5.1.5
管两端应封口处理,插入端标志线清晰;
钳压式接口的承插口端U形槽内应有O形橡胶圈;
底管焊有铁盖。
5.2
材料
5.2.1
薄壁声测管的材质应有足够的刚度,在灌注混凝土的过程中不应因受力而弯曲、变形、脱开;
且与混凝土粘结良好,不应在声测管和混凝土间产生缝隙(即包裹不住)。
选用GB699中的08F、08、10F、10、15F、15、20钢和GB700中Q195及Q215、Q235等级为A、B的钢(沸腾钢、半镇静钢、镇静钢)。
5.2.2
钢管的化学成分允许偏差应符合GB222的规定。
5.2.3
当声测管采用其它材料制作时,其力学性质不应低于表3中的规定。
5.2.4
薄壁声测管使用的材料应经权威机构检验合格并有合格证书。
5.3
管道力学性能
薄壁声测管的力学性能应符合表3的规定。
表3声测管的力学性能要求
抗拉强度()
MPa
伸长率()
%
≥315
≥14
5.4
管道工艺性能
5.4.1
抗弯曲性能
薄壁声测管应进行弯曲试验检验抗弯曲性能,弯曲试验时不带填充物,声测管弯曲半径为公称外径的6倍,弯曲角为120°
。
当采用焊接钢管时,焊缝位于弯曲方向的侧面。
声测管不应出现裂纹。
5.4.2
耐压扁性能
薄壁声测管应进行压扁试验检验耐压扁性能。
试验时,当两压平板间距离为钢管外径的3/4时,应不出现裂纹。
5.4.3耐压和密封性能
薄壁声测管应进行液压试验检验耐压和密封性能,试验压力按最大工作压力的2.0倍且不小于式
(2)计算值,试验持续时间15s,管道应无渗漏和永久变形。
液压试验也可采用涡流探伤代替,进行涡流探伤检验时,其人工标准缺陷(钻孔直径)应符合GB/T7735中的A级。
P=215S/D
(2)
其中:
P-试验压力,单位为兆帕(MPa);
S-薄壁声测管壁厚,单位为毫米(mm);
D-薄壁声测管外径,单位为毫米(mm)。
5.5
接头
5.5.1
一般规定
接头在较高的静水压力下不应漏浆,接口内壁应保持平整,不应有焊渣、毛刺等凸出物,以免妨碍探头的自如移动。
5.5.2接头尺寸
薄壁声测管接头部分的内径尺寸应保证超声波检测仪的使用要求。
为保证混凝土浇注时的碰撞和避免接头处混凝土空洞的产生,接头凸起部分的最大尺寸不应超过管外径的25%,如图1中,即(D’-D)/D小于25%。
图1
接口凸起部分尺寸及套接长度要求示意图
5.5.3套接长度
如图1,套接长度(接头部分的长度)L小于100mm。
5.5.4
密封性能
声测管接头部分应进行密封性试验,具体要求是:
内压试验压力为最大工作压力的1.5倍且不低于3MPa,外压试验压力为最大工作压力的2倍且不低于4Mpa,试验压力下持续时间1min,内压试验和外压试验应单独进行,要求保证不得出现渗漏、接口变形等情况。
5.5.5连接可靠性
声测管应进行拉拔试验检验接头连接可靠性,在常温下,应能承受3000N的拉拔力,持续60min连接部分无松动、断裂。
5.5.6耐振动性能
接头应进行振动试验,试验压力为1.2MPa,在该压力下,持续10万次振动数,薄壁声测管连接部位应无渗漏和脱落现象。
5.5.7抗扭矩性能
扭力矩120Nm持续10min接头不发生滑移。
5.6
制造方法
薄壁声测管的管材宜采用薄壁焊管,可用热轧钢带经冷轧后用无氧高频电阻焊的加工方法制造。
管端直接经扩口成形、加丝气体保护焊等方法焊接管端配件或接头。
6
试验方法
6.1
试验仪器和设备
试验仪器和设备如下:
a)游标卡尺:
开式四用游标卡尺,不锈钢制造;
测量范围为0~150mm;
精度为±
0.03mm。
b)米尺:
钢卷尺;
测量范围为0~10m;
0.5mm。
c)磅秤:
电子台秤;
秤量范围为0~100kg;
2g。
d)拉力试验机:
采用金属管材拉力试验机,其传力力量传感器:
0~50KN(20ton),高精度24bitsA/D,取样频率200Hz;
力量精度在±
0.5%以内。
6.2
6.2.1
检查所用钢管,应具有检验合格证书。
6.2.2
用目测和手感检查薄壁声测管的毛刺、裂缝、结疤、折叠、分层、搭焊缺陷、划道、刮伤、焊缝错位、烧伤、薄的氧化铁皮以及打磨与清除外毛刺的痕迹等内容。
6.3
6.3.1
游标卡尺测量
在标准量距范围内,按游标卡尺操作规程量取3个直径读数,取平均值作为直径D。
6.3.2
米尺测量
用钢卷尺测定钢管长度,由三组读数算得的长度之差要求不超过2mm,否则应重测。
如在限差之内,取三次结果的平均值,作为该钢管的观测长度L。
要求使用秤量精度为2g的电子台秤。
秤量时,将电子秤置于稳固平坦之桌面或地面使用,使用独立电源插座以免其它电器干扰。
根据电子台秤的使用规程测定一根钢管的重量。
6.4
钢管拉力试验
钢管的拉力试验步骤应符合GB/T228规定进行操作。
6.5
管道和接头性能试验
声测管的性能试验项目、取样数量及方法见表4。
表4声测管的试验项目、取样数量及试验方法
序号
试验项目
取样数量
试验方法
1
拉伸试验
2(不同根钢管)
GB228、GB2975
2
压扁试验
GB246
3
弯曲试验
GB244
4
液压试验
逐根
GB241
5
涡流探伤
GB7735
6
密封性试验
2个接头
附录B
7
拉拔试验
8
振动试验
9
扭矩试验
7
检验规则
7.1
检验分类
7.1.1
薄壁声测管的检验分型式检验和出厂检验。
7.1.2
有下列情况之一时,应进行型式检验:
a)新产品定型或产品转产鉴定时;
b)正式生产后,如果重要结构、材料、工艺有较大变更,可能影响产品性能时;
c)产品停产半年以上,重新恢复生产时;
d)进口产品首台引进使用前;
e)国家质量技术监督部门和行业管理部门提出型式检验时。
7.1.3
薄壁声测管由产品所在地技术质量监督部门检查和验收,并符合GB2102的规定。
7.2
检验项目
声测管的检验项目见表5。
表5声测管的检验项目
检验项目
型式检验
出厂检验
外观
+
+
尺寸
抗拉强度
-
10
11
注:
“+”——检验项目;
“-”——不检项目。
7.3
组批规则
薄壁声测管应按批进行检查和验收。
每批由同一尺寸、同一牌号、同一材料状态、同一热处理制度(指热处理交货的)的管子组成。
每批管子不大于400根。
若剩余的管子少于200根,可并入同一尺寸、同一牌号、同一材料状态、同一热处理制度(指热处理交货的)相邻一批中。
如不少于200根,可单独列为一批。
7.4
复验和判定规则
薄壁声测管的复验和判定规则应按GB2102的规定执行。
8
包装、标志及质量证明书
8.1
一定尺寸的声测管成品端口经封盖处理(以防异物进入)。
捆扎包装,大小以方便装卸为宜。
8.2
薄壁声测管的包装、标志及质量证明书应符合GB2102中的规定。
9
施工要求
9.1
薄壁声测管的选用
9.1.1
桩基深度与薄壁声测管壁厚关系
声测管的壁厚要求,除能满足5.5部分的工艺性能外,为确保声测管安全使用,宜符合表6中的要求。
表6桩基深度与声测管壁厚关系
桩基深度
m
声测管壁厚
<50
≥1.0
50~70
≥1.2
70~90
≥1.5
>90<120
≥1.8
9.1.2
按JTG/TF81-01-2004的规定,声波透射法进行桩基检测,检测数量不少于50%,重要工程应达100%。
9.2
薄壁声测管的布置
薄壁声测管一般按以下原则布置:
a)对于桩径小于1m时埋设二根管,埋设在同一直径线上;
b)桩径在1m~1.8m时等间距埋设三根管;
c)桩径大于1.8m时等间距埋设四根管。
9.3
薄壁声测管的安装
9.3.1
薄壁声测管可直接固定在钢筋笼内侧上,固定点的间距一般不超过2m,其中薄壁声测管底端和接头部位宜设固定点,对于无钢筋笼的部位,声测管可用钢筋支架固定。
固定方式可采用焊接或绑扎,当采用焊接时,应避免烧穿薄壁声测管或在管内壁形成焊瘤,影响钢管的通直。
单位为米
图2薄壁声测管的安装示意图
9.3.2
管子之间应基本上保持平行。
若检测结果需对各测点混凝土的强度做出评估,则不平行度应控制在1‰以下。
9.3.3
钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲,薄壁管一般随钢筋笼分段安装,声测管的底部密封应不漏浆,采用薄壁声测管作为灌浆通道,在进行超声波检测时管路应通畅。
声测管安装完毕后应将上口封闭,以免浇灌混凝土时落人异物,致使孔道堵塞。
9.3.4
声测管埋设深度应与灌注桩的底部齐平,一般在钢筋笼钢筋末端以上5cm~15cm,管的上端应高于桩顶表面300mm~500mm,同一根桩的声测管外露高度宜相同
9.3.5
钢筋笼全部下入地下后应立即往声测管内灌注清水(在灌注混凝土之前)。
另在灌注混凝土之前,应检查管内的水位,如不足,则加满。
9.3.6
若声测管需截断,宜用切割机切断,不宜以电焊烧断,以保证截面平、圆、光滑,从而保证连接紧密度。
9.3.7
焊接钢筋时,应避免焊液流溅到薄壁声测管管体上或接头上。
附录A
(资料性附录)
钳压式薄壁声测管连接原理
A.1
连接原理
钳压式声测管(如图A.1所示)端部的U型槽内装有特制的O形橡胶密封圈,安装时将声测管的插口端,插入承口端至标线位置,用专用的液压钳对U型槽和U型槽一侧部位同时进行挤压。
橡胶密封圈受挤压后起密封作用,钳压部位插口端和承插口端的管材同时收缩变形(剖面形成六角形状)起定位固定作用,从而有效地实现了声测管的连接。
◆
密封原理:
橡胶O型圈径向收缩抱紧。
抗拔原理:
钳压部位变形,中间小两头大。
抗旋转原理:
钳压成六角形,不能旋转。
图A.1
钳压式连接示意图
A.2
安装步骤
安装步骤如下:
a)检查管子
确认管子承插口端密封圈完好无损;
插入端内外无毛刺,以免安装插管时割伤密封圈,并有明显有插入标志线。
b)插入管子
将管子笔直地插入管件内,注意不要碰伤橡胶圈,并确认管件端部与插入端标志线位置相距3mm以内。
c)压紧度
把专用的液压工具模头的环状凹部对准承插口(或接头)端部内装有橡胶圈的环状凸部,将对接部位管材同时压紧至六边形状。
d)检查压紧度
用量规确认尺寸是否正确,量规可完全卡入六边形部位,即表示压紧已经到位。
使用接头连接时,先将接头安装到其中一支管子的一端,操作步骤同上,重复以上操作即可将两支管子连接到一起。
(规范性附录)
密封性试验、拉拔试验、振动试验和扭矩试验
B.1
密封性试验方法
B.1.1内压试验
装置示意见下图B.1。
图B.1
薄壁声测管密封性能检验装置示意图(内压)
试验时应排除系统内的空气,然后用试压泵加压。
当压力表由0(表压)逐渐上升到0.1MPa时,关闭阀门,观察时间不少于5min。
若接头无渗漏时,继续升压至规定试验压力,保证持续时间内不得出现渗漏、接口变形等情况,否则视为不合格。
B.1.2外压试验
装置原理图如下:
图B.2
薄壁声测管接头密封性能检验装置示意图(外压)
薄壁声测管的外压试验装置的加压口外接试压泵,逐渐升压至试验压力,保证持续时间内不得出现渗漏、接口变形等情况。
B.2
拉拔试验
被测试样品按生产厂使用说明书进行安装。
接口连接的每段薄壁声测管最小长度为300mm。
试验仪器可采用拉力计,将试样固定在拉力计上,或将试样悬挂在框架上,下部增加砝码。
在30s内逐渐施加到所需的试压拉力,保持试样在恒定的纵向拉力下1h,所有试样接口处均无松动、脱裂方为合格。
B.3
振动试验
如图B.3所示,取两根200mm的薄壁声测管连接,一端封闭,组成一组试样。
在试样一端固定,并与试压泵相连,加自来水使水压升至1.2MPa并保持压力。
将试样封闭一端接振动试验机,进行振动,振动条件为:
振幅±
1mm,振动频率20Hz。
图B.3
薄壁声测管振动试验装置原理图
[A1]GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》于2002年颁布实施。
这一新国家标准是合并修订国家标准GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》、GB/T3076-1982《金属薄板(带)拉伸试验方法》和GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》三个标准为一个标准
[A2]GB/T241-90
[A3]GB/T246-2007金属管压扁试验方法2007年7月26日修定的,2008年2月1日开始实施,目前施用97版.