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JB/T4730-2005《承压设备无损检测》

第3部分超声检测

标准修改介绍以及与国外标准对比

JB/T4730.1-2005标准条款及技术内容

5.2无损检测工艺规程

5.2.1无损检测工艺规程包括通用工艺规程和工艺卡。

5.2.2无损检测通用工艺规程：

5.2.2.1无损检测通用工艺规程应根据相关法规、产品标准、有关的技术文件和本部分的要求，并针对检测机构的特点和检测能力进行编制。

无损检测通用工艺规程应涵盖本单位（制造、安装或检测单位）产品的检测范围。

5.2.2.2无损检测通用工艺规程至少应包括以下内容：

a）适用范围；

b）引用标准、法规；

c）检测人员资格；

d）检测设备、器材和材料；

e）检测表面制备；

f）检测时机；

g）检测工艺和检测技术；

h）检测结果的评定和质量等级分类；

i）检测记录、报告和资料存档；

j）编制（级别）、审核（级别）和批准人；

k）制定日期。

5.2.2.3无损检测通用工艺规程的编制、审核及批准应符合相关法规或标准的规定。

5.2.3无损检测工艺卡：

5.2.3.1实施无损检测的人员应按无损检测工艺卡进行操作。

5.2.3.2无损检测工艺卡应根据无损检测通用工艺规程、产品标准、有关的技术文件和本部分的要求编制，一般应包括以下内容：

a）工艺卡编号；

b）产品名称，产品编号，制造、安装或检验编号，承压设备的类别、规格尺寸、材料牌号、材质、热处理状态及表面状态；

c）检测设备与器材：

设备种类、型号、规格尺寸、检测附件和检测材料；

d）检测工艺参数：

检测方法、检测比例、检测部位、标准试块或标准试样（片）；

e）检测技术要求：

执行标准和验收级别；

f）检测程序；

g）检测部位示意图；

h）编制（级别）和审核（级别）人；

i）制定日期。

5.2.3.3无损检测工艺卡的编制、审核应符合相关法规或标准的规定。

1994版：

4.2.1当压力容器及零部件需按本标准进行检测时，制造厂、装配或组装部门应按本标准的规定制定出符合有关规范要求的无损检测规程。

每一检测规程至少应复制一份副本，以供制造厂所有无损检测人员参考和使用。

简要评述：

（1）2005版规定了无损检测工艺包括通用工艺规程和工艺卡，并规定了相应的内容，但没有分方法。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004T-421

【2】相关技术内容：

（1）要求超声检验应按书面规程进行。

这些规程至少应包括表T-421所列的要求。

对于每一要求，书面规程应确定一个值或几个值的范围。

（2）规程的鉴定当规定规程要鉴定时，表T-421中重要变素规定的数值或数值范围相应变更时，应要求书面规程重新鉴定。

非重要变素规定的数值或数值范围相应变更时，不要求书面规程重新鉴定。

所有书面规程规定的重要或非重要变素的数值或数值范围的更改应要求书面作修改或增补。

表T-421超声检验规程要求

要求

基本变素

非基本变素

被检焊缝的结构，包括厚度尺寸和母材形式（管子、板材等）

●

进行检验的表面

●

技术（直声束、斜声束、接触法和/或水浸法）

●

材料中传播的波的角度和模式

●

探头型式、频率和晶片尺寸/形状

●

特殊探头、楔块、底板或座架（当使用时）

●

超声波仪器

●

校验[校验试块及方法]

●

扫查方向及范围

●

扫查（人工及自动）

●

确定缺陷几何形状的方法

●

测量缺陷的方法

●

使用计算机加强数据采集（当使用时）

●

扫查覆盖（仅减少时）

●

人员操作要求

●

人员资格要求

●

表面状态（检测面,校验试块）

●

耦合剂：

商标及型号

●

自动报警及记录装置（当可用时）

●

记录，包括最基本的校验数据（如仪器设置）

●

【3】简要评述：

ASME对规程的要求有以下特点：

（1）规程内容分重要变素和非重要变素。

（2）规程要求鉴定。

当重要变素变化时，规程要重新鉴定。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

1范围

JB/T4730的本部分规定了承压设备采用A型脉冲反射式超声波探伤仪检测工件缺陷的超声检测方法和质量等级评定要求。

本部分适用于金属材料制承压设备用原材料、零部件和设备的超声检测，也适用于金属材料制在用承压设备的超声检测。

与承压设备有关的支承件和结构件的超声检测，也可参照本部分使用。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-410，T-510

【2】简要评述：

（1）JB4730和ASME规范均适用于锅炉压力容器材料和焊缝的超声检验。

区别在于ASME还适用于核电站的制造和在役检验，JB4730还适用于压力管道的检验。

（2）ASME超声检验部分包括材料的厚度测量。

（3）ASME超声检验部分除A型脉冲反射法外，还包括计算机成像技术，如合成孔径聚焦技术、线合成孔径聚焦技术、宽带全息照相、超声相控阵技术和超声衍射波时差技术（TOFD技术）等。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过JB/T4730的本部分的引用而成为本部分的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。

JB4730.1—2005承压设备无损检测第1部分：

通用要求

JB/T7913—1995超声波检测用钢制对比试块的制作与校验方法

JB/T9214—1999A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法

JB/T10061—1999A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件

JB/T10062—1999超声探伤用探头性能测试方法

JB/T10063—1999超声探伤用1号标准试块技术条件

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3一般要求

3.1超声检测人员

超声检测人员的一般要求应符合JB/T4730.1的有关规定。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-120；EN1714-1997-6.1

【2】相关技术内容:

（1）ASME有关无损检测人员规定的主要内容包括：

无损检测人员应按照雇主书面的实施细则进行培训和鉴定，实施细则必须符合下列文件之一，即SNT-TC-1A无损检测人员资格鉴定和认证、ANSI/ASNTCP-189ASNT无损检测人员鉴定和认证标准或ACCP中央认证程序。

（2）EN1714规定：

无损检测人员应按EN473进行培训、考核和鉴定。

【3】简要评述：

（1）JB4730规定的无损检测人员资格证书由国家机关即国家质量监督检验检疫总局颁发，ASME规定证书由雇主颁发，EN473则规定认证由认可的第三方颁发，如欧盟国家的无损检测学会、焊接学会等。

（2）ASME规定的3个认证文件适用于各个行业的无损检测人员，因此，无损检测人员即使经过第三方如美国无损检测学会（ASNT）的培训、考核并取得ASNT颁发的证书，仍应接受雇主有关本企业设备、产品和规程的考试。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.2检测设备

3.2.1超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。

主要修改内容：

本条是2005版新增加的。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-130

【2】相关技术内容:

ASME规定：

保证所使用的检验设备符合要求是规范使用者的责任。

【3】简要评述：

ASME没有明确提及质量合格证和合格证明文件，但使用者有责任保证其设备符合要求。

JB4730特别强调这一点，目的还在于规范国内的市场。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.2.2探伤仪、探头和系统性能

3.2.2.1探伤仪

采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为0.5MHz～10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的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。

水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。

其余指标应符合JB/T10061的规定。

主要修改内容：

①工作频率范围

1994版：

1MHz~5MHz

2005版：

0.5MHz~10MHz

解释：

2005版把频率范围扩大，主要原因是标准扩大了应用范围，如增加了铝及铝合金板材和钛及钛合金板材的超声检测内容，增加了奥氏体不锈钢焊接接头超声检测的内容等。

对粗晶材料有可能使用较低的频率，如0.5MHz。

对有色金属或测高时可能需要较高的频率，可达10MHz。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-431，T-4.6.1.1，T-4.6.2.1，第4章附录1，T-531，T-561.1，T-562.1。

【2】相关技术内容:

ASME规定：

A型脉冲反射式超声波探伤仪的频率覆盖范围至少为1~5MHz，仪器应装有步进增益控制≤2dB。

至少在示波屏高度20%~80%范围内，垂直线性精度为满刻度的±5%，幅度线性在12dB范围内不超过-2dB和+1.5dB。

【3】简要评述：

ASME规定的内容比JB4730少，但它不仅给出了垂直线性和幅度控制的精度要求，还规定了测量方法。

上述指标中“-2dB”和“+1.5dB”系示波屏高度百分比的换算值。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.2.2.2探头

3.2.2.2.1晶片面积一般不应大于500mm2，且任一边长原则上不大于25mm。

3.2.2.2.2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。

主要修改内容：

删去了1994版“双晶直探头性能应符合附录Ｇ的要求。

”

解释：

由于双晶探头有一定的使用范围，一般为焦点声压-6dB至+6dB区域，所以1994版附录Ｇ即2005版附录A严格地说只适合于20mm厚的工件。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-432.1，T-532，EN1714-1997-6.3

【2】相关技术内容:

（1）ASME规定：

探头标称频率应为1~5MHz，如果产品材料晶粒结构等需要，可采用其它频率以保证有足够的穿透力和更好的分辨力，可以使用带接触楔块的探头以有利于超声耦合。

（2）EN1714规定：

探头频率应为2~5MHz，但根据需要也可使用其它频率；用横波要求超声波束从底面反射进行检测时，应保证底面反射的声束角度不小于35°，最好不大于70°；使用2个以上探头角度时，声束垂直入射的角度差应≥10°。

【3】简要评述：

对探头的通用要求，各标准规定的内容不同，总的来说，JB4730较全面。

对探头晶片尺寸，ASME在相关章节或B篇的应用标准中有规定。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.2.2.3超声探伤仪和探头的系统性能

3.2.2.3.1在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。

3.2.2.3.2仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。

3.2.2.3.3仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：

对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。

3.2.2.3.4直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。

3.2.2.3.5仪器和探头的系统性能应按JB/T9214和JB/T10062的规定进行测试。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

没有。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.3超声检测一般方法

3.3.1检测准备

3.3.1.1承压设备的制造安装和在用检验中，检测时机及抽检率的选择等应按法规、产品标准及有关技术文件的要求和原则进行。

3.3.1.2检测面的确定，应保证工件被检部分均能得到充分检查。

3.3.1.3焊缝的表面质量应经外观检测合格。

所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物等都应予以清除，其表面粗糙度应符合检测要求。

表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性，否则应做适当的处理。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-471.1，T-471.5

【2】相关技术内容:

ASME规定：

（1）通过探头以扫查整个检验体积。

（2）当母材或焊缝表面影响检验时，应按要求对母材或焊缝予以处理使检验能够进行。

【3】简要评述：

关于检测时机和抽检率，ASME在第V卷中没有涉及，在其它相关制造卷中有规定。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.3.2扫查覆盖率

为确保检测时超声声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-471.1

【2】相关技术内容:

ASME规定：

在平行扫查方向上，每个探头的扫查路径应重叠，其范围至少为换能器（压电晶体）垂直于扫查方向尺寸的10%。

【3】简要评述：

ASME的规定比JB4730的要求低，但ASME的叙述较严密，指明重叠应是垂直于扫查方向晶片尺寸的10%。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.3.3探头的移动速度

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。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-471.3

【2】相关技术内容:

ASME规定：

a）探头扫查速度应不超过150mm/秒，但满足下列（b）、（c）要求时不受此限。

b）超声仪器脉冲重复频率满足：

探头以最大速度扫查时，在移动平行于扫查方向晶片尺寸一半的时间内，至少触发探头6次。

c）在多个反射体上作动态校准时，动态校准在静态校准的±2dB之内并且脉冲重叠频率满足T-471.2的要求（见下条对比内容）。

【3】简要评述：

ASME对探头移动速度的规定与JB4730相同。

另外，ASME还对仪器的重复频率和动态校准作出了详细的规定，更具操作性。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.3.4扫查灵敏度

扫查灵敏度通常不得低于基准灵敏度。

主要修改内容：

①扫查灵敏度

1994版：

扫查灵敏度至少应比基准灵敏度高6dB。

2005版：

扫查灵敏度通常不得低于基准灵敏度。

解释：

关于灵敏度，1994版有扫查灵敏度、基准灵敏度和检测灵敏度等，检测灵敏度有时指扫查灵敏度，有时指基准灵敏度，含义不明确。

2005版对此作了修改，基本上使用扫查灵敏度和基准灵敏度这两个术语，并对扫查灵敏度和基准灵敏度作了定义，即基准灵敏度一般指的是记录灵敏度，它通常用于缺陷的定量和等级评定。

扫查灵敏度则主要指实际检测灵敏度。

在JB4730中，扫查灵敏度有时等于基准灵敏度，有时高于基准灵敏度（如高6dB）。

因此对该条文作了修改。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-471.4.1，T-471.4.2

【2】相关技术内容:

ASME规定：

a）距离波幅技术：

扫查灵敏度应高于参考水平至少6dB。

B）非距离波幅技术：

用于扫查的增益水平应适合于被检验的结构并且以最大速度扫查时能探测到校验反射体。

【3】简要评述：

扫查时，仪器显示的信号幅度要比静态时低，为了不漏检缺陷，扫查灵敏度要高于基准灵敏度（参考水平），ASME与JB4730的规定基本相同。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.3.5耦合剂

应采用透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂，如机油、浆糊、甘油和水等。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-433，T-533

【2】相关技术内容:

ASME规定：

耦合剂不应对工件有损伤，用于镍基合金的耦合剂硫含量不应大于250ppm，用于奥氏体不锈钢、钛合金的耦合剂卤素（氯加氟）含量不大于250ppm。

【3】简要评述：

与渗透剂一样，ASME规定了对耦合剂杂质含量的控制，目的在于防止硫、氯、氟等有害物质对工件的腐蚀。

这一规定是2004版新增加的，符合世界标准的发展趋势。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.3.6灵敏度补偿

a）耦合补偿。

在检测和缺陷定量时，应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿。

b）衰减补偿。

在检测和缺陷定量时，应对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。

c）曲面补偿。

对探测面是曲面的工件，应采用曲率半径与工件相同或相近的试块，通过对比试验进行曲率补偿。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

没有。

【2】简要评述：

实际上ASME也考虑到了由于试块和工件表面、材质和曲率不同引起的检测灵敏度下降，但表述的形式不同，ASME主要从试块的制作上控制，即校验试块应采用与工件材质相同或相似的材料制作，其表面状态应能代表工件的表面状态，曲率也应在工件曲率的一定范围内。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.4系统校准和复核

3.4.1一般要求

校准应在标准试块上进行，校准中应使探头主声束垂直对准反射体的反射面，以获得稳定的和最大的反射信号。

3.4.2仪器校准

每隔三个月至少对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测定，测定方法按JB/T10061的规定进行。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-461

【2】相关技术内容:

ASME规定：

在不超过3个月间隔内或初次使用之前超声仪器的示波屏垂直线性应按附录1评定，幅度控制线性应按附录2评定。

【3】简要评述：

对3个月的间隔，ASME和JB4730相同，但ASME没有要求对水平线性进行测定。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.4.3新购探头测定

新购探头应有探头性能参数说明书，新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主要参数的测定。

测定应按JB/T10062的有关规定进行，并满足其要求。

主要修改内容：

增加了“新购探头应有探头性能参数说明书”的内容。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

没有。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.4.4检测前仪器和探头系统测定

3.4.4.1使用仪器-斜探头系统，检测前应测定前沿距离、K值和主声束偏离，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。

3.4.4.2使用仪器-直探头系统，检测前应测定始脉冲宽度、灵敏度余量和分辨力，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

没有。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.4.5检测过程中仪器和探头系统的复核

遇有下述情况应对系统进行复核：

a）校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；

b）检测人员怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时；

c）连续工作4h以上时；

d）工作结束时。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-466.1，T-466.2

【2】相关技术内容:

ASME规定：

当检验系统任何部分有变化，检验结束时以及检验过程中每隔4小时应在基准试上校核扫描量和灵敏度。

【3】简要评述：

除了JB4730-3.4.5-b，ASME和JB4730的规定相同。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.4.6检测结束前仪器和探头系统的复核

a）每次检测结束前，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线读数的10%，则扫描量程应重新调整，并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检。

b）每次检测结束前，应对扫查灵敏度进行复核。

一般对距离-波幅曲线的校核不应少于3点。

如曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复检；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-466.3.1，T-466.3.2

【2】相关技术内容:

ASME规定：

a）如果扫描线上任何点的移动超过读数的10%或者整个扫查范围的5%（取较大值），应对距离范围校验进行纠正并在检验记录上注明。

自最后一次有效校验以来的所有记录信号应重新检验并重新记录。

b）任何灵敏度变化超过幅度的20%或2dB，应纠正灵敏度校验并在检验记录上注明。

如果灵敏度下降，自最后一次有效校验以来的所有数据应注明无效，所涉及的检验区域应重新检验。

如果灵敏度上升，自最后一次有效校验以来的所有记录信号应重新检验并重新记录。

【3】简要评述：

ASME和JB4730的规定基本相同，但ASME规定校验的纠正应在检验记录上注明。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.4.7校准、复核的有关注意事项

校准、复核和对仪器进行线性检测时，任何影响仪器线性的控制器（如抑制或滤波开关等）都应放在“关”的位置或处于最低水平上。

国外标准的对应条款及技术内容，技术差异的简要评述

【1】对应条款：

ASME2004-T-431，T-531

【2】相关技术内容:

ASME规定：

对所有的检验，抑制应设置在“关”的位置，除非能够证明它不影响检验的线性。

JB/T4730.3-2005标准条款及技术内容

3.5试块

3.5.1标准试块

3.5.1.1标准试块是指本部分规定的用于仪器探头系统性能校准和检测校准的试块，本部分采用的标准试块有：

a）钢板用标准试块：

CBⅠ、CBⅡ；

b）锻件用标准试块：

CSⅠ、CSⅡ、CSⅢ；

c）焊接接头用标准试块：

CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-ⅣA。

3.5.1.2标准试块应采用与被检工件声学性能相同或近似的材料制成，该材料用直探头检测时，不得有大于或等于φ2mm平底孔当量直径的缺陷。

3.5.1.3标准试块尺寸精度应符合本部分的要求，并应经计量部门检定合格。

3.5.1.4标准试块的其他制造要求应符合JB/T10063和JB/T7913—1995的规定。

3.5.2对比试块

3.5.2.1对比试块是指用于检测校准的试块。

3.5.2.2对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件的厚度相对应。

如果涉及到两种或两种以上不同厚度部件焊接接头的检测，试块的厚度应由其最大厚度来确定。

3.5.2.3对比试块反射体的形状、尺寸和数量应符合本部分的规定。

主要修改内容：

①试块

2005版把试块分为标准试块和对比试块。

标准试块是指用于仪器探头系统性能校准和检测校准的试块，标准试块有：

a）钢板用标准试块：

CBI、CBII

b）锻件用标准试块：

CSI、CSII、CSIII

c）焊