管道焊接接头超声波检验篇.docx

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管道焊接接头超声波检验篇

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

TheCodeofErectionandAcceptanceforElectricPowerConstruction

Ultrasonicinspectionsectionforbuttweldsofpipes

DL/T5048-95

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4~120mm，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4~14mm、标称直径为32~89mm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—84A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法

ZBY230—84A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Ⅱ级或Ⅱ级以上的超声波探伤人员签发。

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1~5MHz。

4.1.2仪器和斜探头的组合灵敏度：

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φ50与φ44两孔的反射信号分开，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φ2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≤W２/4时（W为探头宽度），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：

式中b——试块宽度，mm；

λ——波长，mm；

S——声程，mm；

——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。

6.2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

＞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）。

式中p——跨距，mm；

t——管壁厚度，mm；

β——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7.1.1）。

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Ⅰ区，SL与RL之间称Ⅱ区，RL以上称Ⅲ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

φ3×40-20dB

φ3×40-14dB

φ3×40-6dB

＞46～120

φ3×40-16dB

φ3×40-10dB

φ3×40dB

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Ⅱ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.