锅炉安装改造维修通用工艺二.docx

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锅炉安装改造维修通用工艺二

锅炉安装、改造、维修通用工艺

（二）

六、超声波锅炉探伤检测工艺

1．主题内容与适用范围

1．1．本规程适用于我公司承担的锅炉安装、改造和维修。

施工过程中要求的锅炉无损检测比例、合格级别、必检部位、检测时机、返修扩（河南永兴锅炉集团）探等，按相关标准、图纸和合同要求执行。

1．2．本公司的分包单位应按此检测工艺执行。

1．3．本规程依据JB/T4730的要求编写。

1．4．本规程规定了锅炉超声波检测人员资格、所用器材、检测工艺等。

1．5．本规程适用范围为：

锅炉用原材料、零部件和设备的超声波检测。

1．6．一般工件的超声波检测按本工艺进行，较复杂工件的检测要由RT-II级或II级以上人员编写专用工艺卡，作为本规程的补充其参数规定更具体。

2．检测人员

检测人员必须经过技术（河南永兴锅炉集团）培训，按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》进行考核，取得国家质量监督检验检疫总局统一颁发的超声波检测技术资格证书，才能从事相应技术等级的检测工作，并负相应的技术责任。

3．仪器、探头和试块

3．1．检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。

1）衰减器精度：

任意相邻12db误差在±ldb以内，最大累计误差不超过3db。

2）水平线性：

水平线性误差不大于1%

3）垂直线性：

在荧光屏满刻度的80％范围内呈线性显示。

垂直线性误差不大于5‰

3．3．探头

1）晶片有效面积除另有规定外一般不应超过500mm2，且任一边长不应大于25mm。

2）单斜探头声束轴线水（河南永兴锅炉集团）平偏离角不应大于2，主声束垂直方向不应有明显的双峰。

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）仪器和探头的系统性能应按ZBJ04001和ZBY231的规定进行测试。

仪器和探头的组合灵敏度，在达到所检工件最大声程时，其灵敏度余量应≥10db。

3．4．试块

1）试块分为标准试块和对比试块。

2）标准试块用于用于仪器探头系统性能校准和检测校准。

钢板用标准试块：

CBI、CBII，锻件用标准试块：

CSI、CSII、cslII，焊接接头用标准试块：

CSK—IA、CSK—IIA、CSK—ⅢA、CSK—IVA。

3）对比试块用于检测校准。

（河南永兴锅炉集团）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，不同厚度部件焊接的接头，试块厚度由大的确定。

4．超声波检测的一般方法

4．1．检测准备

1）检测面和检测范围的确定原则上应保证检查到工件被检部分的整个体积。

对于钢板和锻件应检查到整个工件；而对熔接焊缝则应检查到整条焊缝。

2）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。

4．2．扫查复盖率：

应扫查到工件的整（河南永兴锅炉集团）个被检区域，探头的每次扫查复盖率应大于探头直径的15％。

4．3．探头的移动速度：

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．扫查灵敏度：

扫查灵敏度一般不低于基准灵敏度。

4．5．耦合剂：

采用机油、浆糊、甘油或水。

4．6．灵敏度补尝

1）耦合补尝：

检测和定量时，应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补尝。

2）衰减补尝：

检测和定量时，应对（河南永兴锅炉集团）材质衰减引起灵敏度下降和缺陷定量误差进行补尝。

3）曲面补尝：

探测面为曲面时，应采用曲率半径与工件相同或相近的参考试块，通过对比试验进行曲率补尝。

5．系统校准与复核

5．1校准应在基准试块上进行，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（河南永兴锅炉集团）的反射信号。

5．2仪器校准：

每隔三个月对仪器的水平线性和垂直线性进行测定。

5．3．新购探头测定：

应进行一次全面的性能测定。

5．4．检测前前仪器和探头系统测定

1）仪器一斜探头系统：

应进行前沿距离、K值和主声束偏离测定，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。

2）仪器一直探头系统：

（河南永兴锅炉集团）应进行始脉冲宽度、灵敏度余量和分辨力测定，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。

5．5．检测过程中仪器和探头系统的复核：

1）校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋纽发生变化时；

2）检测者怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时；

3）连续工作4h以上时；

4）锅炉检测工作结束时。

5．6．检测结束前仪器和探头系统的复核：

5．7每次检测结束前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（河南永兴锅炉集团）读数的10％，则对扫描量程重新重新调整，并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检。

5．8每次检测结束前对扫查灵敏度进行复核，对距离一波幅曲线的校核应不少于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。

6．报告和存档

按表卡汇编中的格式出超声波检测报告，经无损检测责任工程师审核，与该工程其它检测报告一起存档。

报告保存时间不少于7年。

7．钢板的超声波检测

7．1．检测范围和一般要求

本条适用于板厚为6-250mm的钢制板材的超声检测和质量等级评定。

7．2．探头选用

探头的选用按表JY03—1的规定进行。

表JY03-1探头选用

板厚mm

采用探头

公称频率

探头晶片尺寸

6-20

双晶直探头

5MHz

晶片面积不小于150mm2

>20-40

单晶直探头

5MHz

O14-020

>40-250

单晶直探头

2.5MHz

O20-O25

7．3．标准试块

1）用双晶直探头检测壁厚不大于20mm的钢板时，采用的标准试块为CB-I型。

2）用单直探头检测板厚大于20mm的钢板时，（河南永兴锅炉集团）采用的标准试块为CBII型。

试块厚度应与被检钢板厚度相近。

7．4．基准灵敏度

1）板厚不大于20mm时，用CBI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。

2）板厚大于20mm时，应将cBII试块φ5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。

3）板厚不小于探头的三倍近场区时，也可取钢板无缺陷的完好部份位的第一次底波来校准灵敏度，其结果应与上条的要求相一致。

7．5．检测方法

1）检测面：

可选钢板的任一轧制平面进行检测。

（河南永兴锅炉集团）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。

2）耦合方式：

采用直接接触法。

3）扫查方式

a．探头沿垂直于钢板压延方向，间距不大于100mm的平行线进行扫查。

在钢板坡口预定线两侧各50mm（当板厚超过100mm，以板厚的一半为准）内应作100％扫查。

b．根据合同、技术协议或图样的要求，也可进行其它形式的扫查。

7．6.缺陷记录

1）在检测过程中，发现下列三种情况之一者即作为缺陷：

a．缺陷第一次反射波（F1）波高大于或等于满刻度的50％，即F1≥50％者。

b．当底面第一次反射波（B1）波高未达到满刻度，（河南永兴锅炉集团）此时，缺陷第一次反射波（F1）波高与底面第一次反射波（B1）波高之比大于或等于50％，即BI<100％，而F1／B1>≥50％者。

c．底面第一次反射波（B1）低于满刻度的50％，即B1<50％者。

2）缺陷的边界或指示长度的测定方法

a．检出缺陷后，应在它的周围继续检测，以确定缺陷的延伸。

b．用双晶直探头确定缺陷的边界或指示长度时，探头的移动方向与

探头的声波分割面相垂直，并使缺陷波下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度的25％或使缺陷第一次反射波高与底面第一（河南永兴锅炉集团）次反射波高之比为50％。

此时，探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。

两种方法测得的结果以较严重者为准。

c．用单直探头确定缺（河南永兴锅炉集团）陷的边界或指示长度时，移动探头，使缺陷波第一次反射波高下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度的25％或使缺陷第一次反射波与底面第一次反射波高之比为50％。

此时，探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心即为缺陷的边界点。

两种方法测得的结果以较严重者为准。

d．确定B1<满刻度50％的缺陷边界或指示长度时，移动探头，使底面第一次反射波升高到荧光屏满刻度的50％。

此时，探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。

e．当板厚较薄采用第二次缺陷波和第二次底波来评定缺陷时，检测灵敏度以相应的第二次反射波来校准。

7．7．缺陷的评定方法

1）缺陷指示长度的评定规则

单个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，小于40mm时可不作记录。

2）单个缺陷指示面积的评定规则

a．一个缺陷按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积。

b．多个缺陷其相邻间距小于100mm或间距小于相邻小缺陷的指（河南永兴锅炉集团）示长度（取其较大值）时，其各块缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。

c．指示面积不计的单个缺陷见等级评定表。

3）缺陷面积占有率的评定规则

在任一lm×lm检测（河南永兴锅炉集团）面积内，按缺陷面积所占的百分比来确定，如钢板面积小于lm×lm按比例折算。

7．8．钢板缺陷等级评定

1）钢板缺陷等级划分见表JY03-2。

表JY03-2钢板缺陷等级划分

等级

单个缺陷

指示长度

mm

单缺陷指

示面积cm2

在任一lm×lm检测面积

内存在的缺陷面积百分比％

以下单个缺陷

指示面积不记cm2

I

<100

<25

≤3

<9

II

<100

<100

≤5

<15

III

<120

<100

≤10

<25

Ⅳ

<150

<150

≤15

<30

V

超过Ⅳ级者

2）在坡口预定线两侧各50mm（板厚大于lOOmm时，以板厚的一半为准）内，缺陷的指示长度大于或等于50mm时，应评为V级。

3）检测过程中，如确认钢板中有白点、裂纹等危害性缺陷存在时，应评为V级。

8．锻件的超声波检测

8．1．检测范围和一般要求

1）锻件一般只进行纵波检测，本条适用于碳钢和低合金钢锻件的纵波超声波检测和质量等级评定。

2）对筒形和环形锻件还应进行横波检测，横波检（河南永兴锅炉集团）测应按JB4730附录进行，扫查部位和验收标准应由供需双方商定。

3）本条不适用于奥氏体等粗晶材料的超声检测，也不适用于内外半径之比小于80％的环形或筒形锻件的周向横波检测。

8．2．锅炉探伤机探头与试块

1）双晶直探头检测，频率选5MHz，晶片面积不小于150mm2。

2）单晶直探头检测，频率选2．5MHz，晶片面积一般选φ25mm。

3）试块采用CSI型。

4）当工件小于45mm时，采用双晶直探头检测，试块用CSII型。

5）检测面是曲面时，应采用对比试块CSⅢ型对比试块来测定由于曲率不同而引起的声能损失。

8．3．检测时机与检测方法

1）原则上应（河南永兴锅炉集团）安排在热处理后，槽、孔、台阶加工前进行。

若热处理后锻件形状不适合超声检测时也可在热处理前进行，但在热处理后仍应对锻件进行尽可能完全的检测。

检测面的表面粗糙度Ra≤6．3μM．

2）锅炉检测方法

a．原则上应从两个相互垂直的方向进行检测，尽可能地检测到锻件的全体积。

b．锻件厚度超过400mm时，应从相对两端面进行100％的扫查。

8．4．锅炉检则灵敏度的确定

1）单直探头基（河南永兴锅炉集团）准灵敏度的确定当被检部位的厚度大于或等于探头三倍近场区长度，且探测面与底面平行时，原则上可选用底波计算法确定检测灵敏度。

对由于几何形状所限，不能获得底波或壁厚小于探头的三倍近场区时，可直接采用试块法来确定基准灵敏度。

2）双晶直探头基准灵敏度的确定

使用CSII型试块，依次测试一组不同检测距离的φ3平底孔试块（至少三个）。

调节衰减器，作出距离一波幅曲线，并以此作为基准灵敏度。

3）锅炉检测灵敏度一般不得低于最大检测距离处的φ2mm平底孔当量直径。

8．5．工件材质衰减系数的测定

1）在工件无缺陷完好区域，选（河南永兴锅炉集团）取三处检测面与底面平行且有代表性的部位，调节仪器使第一次底面回波幅度（B1或Bn）为满刻度的50％，记录此时衰减器的读数，再调节衰减器，使第二次底面回波幅度（B2或Bm）为满刻度的50％，两次衰减器读数之差即为（B1一B2）或（Bn—Bm）的dB差值。

2）衰减系数的计算公式：

a．T<3N，且满足n>3N／T，m=2n时

α=[（Bn-Bm）一6]／2（m-n）T

b．T≥3N时，α=[（B1-B2）一6]／2T

c．字母含义：

α—衰减系数，dB／m（单程），

（Bm--Bn）——两次衰减器的读数之差，dB；

T—工件检测厚度。

m、n底波反射次数

3）工件上三处衰减系数的平均值即为该工件的衰减系数。

8．6．缺陷当量的确定

1）采用AVG曲线及计算法确定缺陷当（河南永兴锅炉集团）量。

对于三倍近场区内的缺陷，可采用单直探头或双晶直探头的距离一波幅曲线来确定缺陷当量。

也可采用其它等效方法来确定。

2）计算缺陷当量时，当材质衰减系数超过4dB/m，应考虑修正。

8．7．锅炉检测缺陷记录．

1）记录当量直径超过φ4mm的单个缺陷的波幅和位置。

2）密集性缺陷：

记录密集性缺陷中最大当量缺陷的位置和分布。

饼形锻件应记录大于或等于φ4mm当量直径的缺陷密集区，其（河南永兴锅炉集团）它锻件应记录大于或等于φ3mm当量直径的缺陷密集区。

缺陷密集区面积以50mm×50mm的方块作为最少量度单位，其边界可由6dB法决定。

3）衰减系数：

若供需双方有规定时，应记录衰减系数。

8．8.质量等级评定

1）单个缺陷的质量等级评定，见表JY03-3。

表JY03-3单个缺陷的等级评定mm

等级

I

II

III

Ⅳ

V

缺陷当量直径

≤φ4

φ4+（>O-8db）

φ4+（>8-12dB）

φ4+（>12-16dB）

>φ4+16dB

2）底波降低量的质量等级评定，见表JY03-4。

JY03-4由缺陷引起底波降低量的等级评定dB

等  级

I

II

III

Ⅳ

V

底波降低量

BG／BF

≤8

>8～14

>14-20

>20-26

>26

注：

仅适用于声程大于近场区长度的缺陷

3）密集区缺陷等级评定，见表JY03-5。

表jY03-5密集区缺陷的等级评定

I等级

I

II

III

Ⅳ

V

I密集区缺陷占检测总面积的面分比％

0

>0-5

>5～10

>10～20

>20

4）以上锅炉检测等级评定应独立分别使用。

5）如果能判定是危害性缺陷，可以不受上述条文限制直接评为V级。

9．对接焊接接头的超声波检测

9．1．检测范围和一般要求

1）本条规定了对接焊接接头缺陷的超声波检测和质量等级评定。

2）本条适用于母材厚度为8～（河南永兴锅炉集团）400mm全焊透熔化焊钢对接焊缝的超声检测。

3）本条不适用于铸钢及奥氏体钢焊缝，外径小于159mm的钢管对接焊缝，内径小于或等于200mm的管座角焊缝，也不适用于外径小于250mm或内外径之比小于80％的纵向焊缝检测。

9．2．检测等级

1）分A、B、C三个级别。

2）A级适用于母材不大于46mm的支承件和结构件焊接接头检测，用一种K值、一次反射法、单面单侧进行扫查，不要求横向缺陷检测。

3）B级适用于一般的焊接接头检测。

a．母材不大于25mm时，用一种K值、一次反射法、单面双侧进行扫查；

b．母材在25-46mm时，用一种K值必要时用两种K值、一次反射法、单面双侧进行扫查；

c．母材在>46-100mm时，用一种K值、直射波双面双侧进行扫查；

d．母材>100mm时，用两种K值、直射波双面双侧进行扫查。

e．为检测横向缺陷，应进行斜（河南永兴锅炉集团）平行扫查，探头与焊缝中心线成1Oo～200角。

4）C级适用于重要焊接接头检测，应将焊缝余高磨平。

a.对焊缝两侧斜探头扫查经过区域的母材部位要用直探头进行检查。

b.检测纵向缺陷至少用两种K值、直射波单面双侧（母材>100mm时双侧）进行检查。

c．对窄间隙焊缝，当壁厚大于40mm、单侧坡口角度小于5°时，采用串列式检测。

d．检测横向缺陷时（河南永兴锅炉集团），应在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查。

母材超过100mm时应在焊缝的两面作平行扫查，或用两种K值作单面两个方向的平行扫查。

9．3．试块

1）采用的标准试块CSK--IA、CSK—IIA和CSK--IIIA。

2）CSK—IA、CSK--IIA和CSK—IIIA试块适用壁厚范围为8～120mm的缝。

3）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。

9．4．锅炉检测准备

1）检测面

a．检测区域的宽度应是焊缝本身，再加上焊缝两则各相（河南永兴锅炉集团）当于母材厚度30％的一段区域，这个区域最小为5mm，最大为10mm。

b．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，便于探头的自由扫查；其表面粗糙度Ra不大于6．3m，一般应进行打磨。

i．采用一次反射法或串列式检测时，探头移动区应不小于1．25P，P=2TK（式中：

P-跨距，mm；T-母材厚度，mm；K一探头K值）

ii．采用直射法检测时，探头移动区应不小于0．75P。

c．去除余高的焊缝，应将（河南永兴锅炉集团）余高打磨到与相邻母材平齐。

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。

2）探头K值

斜探头的K值选取参照下表规定。

条件允许时，应尽量采用较大K值的探头，见表JY03-6。

表JY03-6推荐应用的斜探头K值

板厚Tmm

K值

8～25

>25～46

>46～120

3.0-2.0

2.5～1.5

2．O～1.0

3）母材的检验

对于C级检测，斜探头扫查声束通过的母材区域，应先用直探头检测，以便检测是否有（河南永兴锅炉集团）影响斜探头检测结果的分层或其它种类缺陷存在。

该项检测仅作记录，不属于对母材的验收检测。

母材检测的规程要点如下：

a．检测方法：

接触式脉冲反射法，采用频率2-5MHz的直探头，晶

片直径10～25mm；

b．检测灵敏度：

将无缺陷处第二次底波调节为荧光屏满刻度的100％：

c．记录：

凡缺陷信号幅度超过荧光屏满刻度20％的部位，应在工件表面作出标记，并予以记录。

9．5．距离—波幅曲线

1）距离一波幅曲线按所用（河南永兴锅炉集团）探头和仪器在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I区，定量线与判废线之间（包括定量线）为II区，判废线及其以上区为III区。

2）距离一波幅曲线的灵敏度选择

a．距离一波幅曲线的灵敏度按下表JY03—7、表JY03—8规定。

表JY03-7距离一波幅曲线的灵敏度

试块型式

板厚mm

评定线

定量线

判废线

CSK—IIA

8—46

>46～120

φ2×40一18dB

φ2×40—14dB

φ2×40一12dBφ2×40—8dB

φ2×40一4dB

φ2×40+2dB

CSK—IIIA

8～15

>15～46

>46～120

φ1×6—12dB

φ1×6—9dB

φ1×6—6dB

φ1×6—6dB

φ1×6—3dB

φ1×6

φ1×6+2dB

φ1×6+5dB

φ1×6+10dB

表JY03-8直探头距离一波幅曲线的灵敏度

评定线

定量线

判废线

φ2mm平底孔

φ3mm平底孔

φ6mm平底孔

b．检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。

c．检测面曲半径R小于或等于w2／4时，距离一波幅曲线的绘制应在曲面对比试块上进行。

d．工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同。

e．扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。

9．6．检测方法

1）平板对接焊缝的检测

a.为检测纵向缺陷，斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上，作锯齿（河南永兴锅炉集团）形扫查。

探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊缝截面。

在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时，还应作10～15的左右转动。

b.B级和C级检测，焊缝及热影响区的横向缺陷应进行平行和斜平行扫查。

c.为确定缺陷的位置、方向和形状，观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。

2）曲面工件对接焊缝的检测

a．检测面为曲面时，可尽量按平板对接焊缝的检测方法进行检测。

对于受几何形状限制，无法检测的部位应予以记录。

b．纵缝检测时，对比试块的曲率半径与检测面曲率半径之差应小于10％。

I.根据工件的曲率和材料（河南永兴锅炉集团）厚度选择探头K值，并考虑几何临界角的限制，确保声束能扫查到整个焊缝。

ii.探头接触面修磨后，应注意探头入射点和K值的变化，并用曲率试块作实际测定。

iii.应注意到荧光屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异，必要时进行修正。

c．环缝检测时，对比试块的曲率半径应为检测面曲率半径的0.9-1.5倍。

3）管座角焊缝的检测

a.一般原则：

在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊缝结构中的主要缺陷。

b.检测方式：

根据焊缝结构形式，管座焊缝的（河南永兴锅炉集团）检测有五种探测方式，可选择其中一种或几种方式组合实施检测。

检测方式的选择应由合同双方商定，并考虑主要检测对象和几何条件的限制。

五种探测方法为：

在接管内壁采用直探头检测，在器壁的内壁采用直探头检测，在接管外壁采用斜探头检测，在接管内壁采用斜探头检测，在器壁的外壁采用斜探头检测。

c.管座角焊缝以直探头检测为主，对直探头扫查不到的区域，可采用斜探头检测。

4）T型焊接接头的超声波检测

a．适用范围：

6～50mm。

b.基本原则：

在选择检测面和探头时应考虑到各种类型缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊缝结构中的主要