TKY管节点焊缝超声波探伤探伤要点.docx

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TKY管节点焊缝超声波探伤探伤要点

T、K、Y管节点焊缝超声波探伤探伤要点

4.1目视检验与尺寸测量

4.1.1探伤人员接到检查人员的超声探伤申请单后，应核对工件名称、结构、编号是否符合申请内容，焊件应力延迟时间是否足够。

并对外观复视，复视的内容有：

对表面焊接飞溅、油污的清理情况，表面有无裂纹、锈蚀、表面焊渣、咬边、超边、凹坑及焊肉过高或过低。

4.1.2尺寸测量

（a）管节点的实际厚度与图纸的标称尺寸可能有较大的偏差，直接影响探伤准确性。

因此探伤前必须实测ti、tn值。

测量方法是用超声测厚仪，在主支管上分别选择四个位置，通常选择0.00、3.00、6.00、9.00四个钟点位置，每点测量三次取“平均值”，并作出标记，与图纸数据对照，作为探伤第一手资料。

（b）纵波探伤（0角度）

纵波探伤的目的检测母材是否存在有可能影响横波探伤检验结果辨认的反射体，主要探伤部位是横波检查的母材、钢板整张复查、局部复查。

纵波探伤范围大于横波探伤范围，灵敏度调节方法是至少显示4次底波，以B2波高80%为灵敏度。

4.2焊缝根部的标记

API探伤标准十分强调作根部标记，坡口加工后，焊接前，对检查的构件，应在离开根部一定距离的探伤面上，用划痕或打冲印方法作出焊缝根部标记，确保焊后根部位置准确性，因为焊后支管一周根部位置的标记依然存在，这些标记在超声探伤时提供了根部在表面上精确位置。

并帮助探伤人员把合格的根部凸出部分与根部缺陷区别开来，也是制作焊缝断面图的重要依据。

这项工作最好由探伤人员亲自动手。

4.3探伤面修磨

清除焊接飞溅、油污、氧化皮、油漆层，对探伤面修整后，粗糙度不大于6.3μm，表面修整长度，满足斜探头移动1.5倍垮距要求。

修磨长度：

L≥1.5（2tntgβ）（mm）………………………………………………………4-1

4.4特殊焊缝截面图的绘制

4.4.1Y形管节点焊缝，至少绘图七张特殊焊缝截面图（在0.00～6.00范围内截取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00七个钟点），每个截面图作好后，在图上标出实测的tn、ψ、φ，同时画出斜探头在探测面上极限的移动范围和声程路径。

截面图尺寸为1:

1。

作为实际探伤时的重要参考资料，它是确定探测范围的依据，也是判定缺陷、缺陷定位、测长、测高等重要资料。

对同一型号批量的管节点，可复印多套备用。

4.4.2焊缝截面图绘制过程

作图工具有万能取形规或橡皮泥、量角器、蛇尺、以及制图仪器及绘图纸张。

作图（或缺陷定位）的基准点是椭圆形焊缝长轴与组装工艺线交点a（0.00钟点）c（6.00钟点）为基准，即焊缝脚尖与脚跟。

图4-1焊缝截面图的绘制示图（0.00点为例）

作焊缝上某钟点的截面图程序如下：

（1）用万能取形规或橡皮泥沿两条线组成的平面截取焊缝外表面的形状。

在主、支管上分别划出两条垂直于焊缝长度方向的线，记下主管、支管对应方向，将截取的图形仔细的画在纸上如图4-1b1

（2）主支管壁厚的绘制：

将主支管外壁曲线延长，以实际壁厚ti、tn，按外壁曲率画出内壁曲线。

用量角器测出两面角ψ，标记在图上，如图4-1b2。

（3）复制焊缝截面：

沿主管外壁按间隙尺寸ω画平行线，再从支管底部沿上述平行线画出留根厚度δ，按两面角ψ，画出坡口角度φ，如图4-1b3，可按API标准取留根厚度δ、ω及坡口角度φ，如果预先实测，则以实测的δ、ω、φ为准。

（4）绘制模拟声程路线图：

按入射点位置和折射角在支管上画出声程路线图，折射角为45○、60○、70○三种典型位置的路线图，见图4-2。

同一截面三种角度作三张。

[注意]作好的焊缝截面图是超声探伤的原始资料，可复印多份，请产品验船师审查与认可。

七个焊缝断图样如下：

（制作截面图需要花费两个熟悉探伤人员半天时间）

图4-2每个焊缝七张特殊位置焊缝截面图

4.5.3传递补偿的测定

（a）作DAC曲线用APIRP2XA级试块（技术文件对试块的材质,热处理状态，晶粒度及探测面加工粗糙度有明确规定，使超声能在试块中传输处于理想状态），T、K、Y管节点焊缝探伤，声束在支管和焊缝中传播。

支管表面和底面粗糙度及曲率、金相组织，晶粒度等均与试块不同，为了使探伤灵敏度不下降，在探伤前要测定试块与工件的耦合差及不同位置的曲率差及材质差，综合测定后以dB值表示。

（b）测定方法：

一发一收双探头穿透法（60°、70°分别测定）

以70°折射角为例，首先选择两个声学性能、规格相同的70°折射角探头两只,A试块的厚度与待测支管厚度相同或相近，比较A试块和支管一个跨距、两个跨距反射波幅，测试时探伤仪“抑制关”，以试块上一个跨距声程，一发一收探头、接收波调节到80%（FSH）为基准，以后，dＢ旋钮（灵敏度）不动。

见图4-3。

图4-3　　测量传递补偿

（c）平均传递补偿：

　　　　…………………………………………4-2

为了使探伤传递补偿更符合实际，在曲率大

（1）附近补偿量调节就是△dB

（1）余此类推，这样操作时稍为麻烦，探伤人员可根据实际情况使用平均传递补偿，还是按部位补偿。

（d）在对缺陷当量（波幅比较）时，100%DAC+该截面传递补偿（△dB），当量较为精确。

（资料介绍不同曲率的传递补偿最高差可达20dB）

4.6DAC曲线的制作

DAC曲线制作有两种反射体，根据APIRP2X提供对比试块图纸：

一是φ1.6×38mm盲孔；一是1.6×1.6×38mm表面平底槽。

对于根部缺陷应用70°或45°探头,A级灵敏度用1.6×1.6×38mm平底槽作DAC。

有效焊缝区的缺陷用φ1.6×38横盲孔作DAC曲线评定（见图4-4a）；根据管件厚度选择T。

试块厚度T与管件厚度相同或相近。

用φ1.6×38mm反射体作DAC，根据β，要计算各位置声程，同时调好扫描速度。

4.6.1横孔DAC曲线制作

每种探头作一组DAC曲线，不同的探测范围及不同角度探头的DAC曲线不能混用，DAC曲线作法如下：

先探测S处φ1.6横孔，找到最大反射波，调满刻度80～100%，为第一点，然后探头在2位置探测φ1.6横孔，仪器灵敏度不动，找出最高波，标记在荧光屏上为第二点，以此再作第3点、第4点、第5点，将1～5点连成光滑的曲线，即为φ1.6横孔100%DAC曲线（不少于4点），然后将各点下降6dB连成曲线，即50%DAC曲线（不少于4点）。

图4-4φ1.6×38横孔DAC曲线

4.6.2无论用何种反射体作DAC曲线，在探伤程序中，必须明确规定其用途，该规程应征得业主、监验人员认可。

探伤前DAC曲线校核不少于2点。

4.7时基（时间轴）扫描调节

时基扫描的调节以声程为基准，不象平板对接焊缝那样可以用水平或深度比例调节时基。

时基扫描应以不同角度的探头，不同厚度tn及一次声程或二次声程为依据。

用计算法标出最大声程，再用CSK-IA或IIW2（牛角试块）调节，用APIA级试块T处横孔调节最好。

探测范围调节见表4-1。

表4-1探测范围及扫描比例

探测面

壁厚（mm）

折射角（度）

探测范围（mm）

扫描速度

支管侧探伤

tn≤16

70、60、45

100或125

1：

1或1：

1.25

tn＞16

70、60、45

200或250

1：

2或1：

2.5

主管侧探伤

tn≤25

45（或K1.5）

100或125

1：

1或1：

1.25

tn＞25

45（或K1.5）

200或250

1：

2或1：

2.5

4.8粗探伤

4.8.1粗探伤灵敏度：

粗探伤灵敏度比基准灵敏度（即100%DAC）高6～8dB（考虑传递损失）。

4.8.2探伤面的选择

探头在支管上对准焊缝延伸方向扫查是探伤的主要方向，探测面选择在支管上理由如下：

（a）因为支管管壁薄，一次声程短，声压损失小，有利于发现焊缝中缺陷。

（b）支管上开坡口，用直射（一次）声程和反射（二次）声程，能扫查投射到焊缝截面不同的位置。

如在主管上扫查，主管外壁移动探头，一次声程对探伤焊缝无用，二次声程反射后进入焊缝，声程已经很大了，故只有必要时，才在主管上扫查。

（c）手工焊节点焊缝产生缺陷多在根部或支管熔合线侧，在支管上探伤容易发现该部位缺陷。

4.8.3探查范围

扫查时声束必须垂直焊缝延伸方向，以提高缺陷检出率，为使扫查范围准确，应在支管圆周上标出一个跨距的范围，不同折射角该范围是不同的。

4.8.4扫查方式，与平板对接焊缝类似，主要有前后、左右、锯齿扫查、定点转动和环绕扫查。

见图4-5。

图4-5探查方式

探头移动速度不超过150mm/S，每次横向移动重叠距离不小于探头宽度10%。

探伤中发现可疑信号，先标记在主管上。

4.9精探伤

精探伤的目的是：

对粗探伤所提供的“缺陷信号”是否确实由缺陷所致，并对缺陷的位置、大小及长度（高度）测定，这是探伤中至关重要的环节。

关于精探伤中缺陷的判定、缺陷定位、当量及测长方法等将在以下各章中详述