电力建设施工及验收技术规范管道焊缝超声波检验篇.docx

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电力建设施工及验收技术规范管道焊缝超声波检验篇

电力建设施工及验收技术规范

管道焊缝超声波检验篇

SDJ67—83

中华人民共和国水利电力部

关于颁发《电力建设施工及验收技术规范

（管道焊缝超声波检验篇）的通知

（84）水电基字第2号

    为适应电力工业技术的发展，保证管道焊缝的探伤质量，我部组织有关单位编制了《电力建设施工及验收技术规范（管道焊缝超声波检验篇）SDJ 67—83》，现予颁发，自1984年7月1日起执行。

    希各单位在执行过程中注意总结经验，若发现问题，请随时报部，以便补充修订。

一九八四年一月十三日

第一章总则

    第1条 本规范适用于水利电力系统制作、安装和检修发电设备时壁厚为15～120mm，公称直径大于或等于159mm的承压管道单面焊接双面成型的对接焊缝超声波探伤。

    其他单面焊接双面成型的对接焊缝，也可参照本规范执行。

    第2条 本规范不适用于铸钢、奥氏体不锈钢的对接焊缝超声波探伤。

    第3条 本规范使用A型脉冲反射式超声波探伤仪，以横波单斜探头接触法为主进行探伤。

    第4条 管道焊缝的检验数量及分级要求按下列规范执行：

    一、《电力建设施工及验收规范（火力发电厂焊接篇）SDJ51—82》；

    二、《水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范SLJ 201—80、DLJ 201—80》。

    第5条 超声波探伤还必须遵守现场安全规程和其他有关规定。

第二章对检验人员的要求

    第6条 检验人员必须取得锅炉压力容器无损检测人员资格证书。

探伤时，必须有一人为Ⅱ级或Ⅱ级以上的超声波探伤人员。

    第7条 检验人员应按本规范要求进行管道焊缝探伤。

如果采用规范以外的方法探伤时，应在报告中注明。

    第8条 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，检验人员有权停止探伤，待条件改善符合要求后再行工作。

第三章仪器和探头

    第9条 超声波探伤仪的性能指标和测试方法除符合JB1834—761《A型脉冲反射式超声波探伤仪技术条件》中相应条款的规定外，还应满足下列要求：

    一、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10dB。

    二、分辨率：

应能将SD-Ⅰ型试块上（见图4-1）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少于6dB。

    第10条 对斜探头主声束的要求如下：

    一、将探头放在SD-Ⅰ型试块上探测棱角；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。

    二、不应有明显的双峰。

    第11条 入射点和折射角的测定应在SD-Ⅰ型标准试块上进行。

第四章试块

    第12条 试块采用与被探管道相同或相近的材料制作，用直探头探伤，不得有大于或等于φ1平底孔当量的缺陷。

    第13条 仪器和探头性能的测试应采用SD-Ⅰ型标准试块（见图4-1）。

图4-1SD-Ⅰ型标准试块

A—有机玻璃；尺寸公差±0.1；各边不垂直度不大于0.05

    第14条 采用SD-Ⅱ（a）和SD-Ⅱ（b）型试块（见图4-2）作为灵敏度试块。

两种试块的适用范围见表4-1。

图4-2SD-Ⅱ型灵敏度试块

（a）SD-Ⅱ（a）型；（b）SD-Ⅱ（b）型

表4-1灵敏度试块的适用范围

    第15条 采用SD-Ⅲ型锯齿槽对比试块（见图4-3）作为焊缝根部缺陷的对比测定。

该试块用被探管材制作。

    第16条 在满足灵敏度要求的条件下，可以采用其他型式的试块，但在报告中必须注明。

图4-3SD-Ⅲ型对比试块

T—管壁厚度，由被检验材料厚度确定

第五章工艺要求及探伤准备

    第17条 超声波探伤前，应了解下列有关资料：

    一、焊件名称、规格及材质性能。

    二、坡口形式、内坡口加工情况、加工后的壁厚差、对口间隙及焊缝的中心位置。

    三、焊接工艺及热处理规范等。

    注：

内坡口加工形式应满足探伤要求（见附录一）。

    第18条 对探伤面的要求如下：

    为了保证探头与探伤面之间有良好的声学接触，焊缝两侧探头移动范围内的飞溅、锈蚀、氧化物及油垢等必须清除干净；表面应打磨平滑（深坑应先补焊），露出金属光泽，光洁度一般要求达到4。

焊缝两侧的打磨宽度至少等于探头移动范围（见第26条）。

    第19条 每道被探焊缝两侧的母材，应测量管壁厚度，至少每相隔90°测量一点。

若发现焊缝缺陷时，则应测量该处两侧的母材壁厚。

    第20条 每道焊缝可按圆周方向分成若干区，以便标记缺陷的位置。

    第21条 耦合剂可采用工业甘油、浆糊或机油等。

如使用对管壁有腐蚀性的耦合剂，探伤后应及时擦洗干净。

    第22条 焊后需热处理的焊缝，应在热处理后探伤。

    第23条 焊缝外观及探伤面经检查合格后方可探伤。

第六章探伤

    第24条 斜探头折射角的选择一般以一次波声束中心线至少能扫查焊缝厚度的2/5为原则（参考表6-1）。

但对焊缝根部缺陷的探伤，不宜选用折射角为60°左右的探头。

    第25条 探伤频率一般采用2.5MHz；当管壁厚度较薄时，可采用5MHz。

    第26条 探伤位置及探头移动范围：

表6-1斜探头折射角的选择

    一、管道焊缝一般要求从焊缝两侧探伤。

对管道与铸钢件（如铸造阀门、铸造三通等）连接的焊缝，因条件限制只能从焊缝一侧探伤时，应采用几种不同折射角的探头进行探伤，并在报告中注明。

    二、管道焊缝一般用一、二次波探伤，探头移动范围由下式决定（见图6-1）：

式中P1——探头移动范围（mm）；

     T——管壁厚度（mm）；

     β——折射角。

    三、当管壁较厚时，可用一次波探伤，但还需增大探头的折射角。

探头在焊缝两侧移动范围为P2（见图6-2）：

式中P2——探头移动范围（mm）；

     T——管壁厚度（mm）；

     β——折射角。

图6-1一般焊缝探伤时探头移动范围

图6-2厚壁管道焊缝探伤时探头移动范围

    四、如需检测横向缺陷，应在磨平后的焊缝上进行探伤。

    第27条 扫查方式：

    一、管道焊缝一般采用探头沿焊缝作锯齿形或矩形的基本扫查方式。

扫查时，探头每次移动的距离d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，还要作10°～15°的摆动（见图6-3）。

图6-3探头的基本扫查方式

（a）锯齿形扫查；（b）矩形扫查

    二、为了确定缺陷的位置、方向、大小或区分缺陷反射信号与假信号，可采用前后扫查（见图6-4，a）、平行焊缝扫查（见图6-4，b）、旋转扫查（见图6-4，c）或摆动扫查（见图6-4，d）等其他扫查方式。

    第28条 距离波幅曲线：

    一、距离波幅曲线以所用仪器和探头在SD-Ⅱ型试块上实测的数据绘制而成。

该曲线由P线（判废线）、D线（定量线）和J线（记录线）组成。

J线与D线之间称Ⅰ区，D线与P线之间称Ⅱ区，P线以上称Ⅲ区，如图6-5所示。

图6-4其他扫查方式

（a）前后扫查；（b）平行焊缝扫查；（c）旋转扫查；（d）摆动扫查

图6-5距离波幅曲线示意图

    二、不同管壁厚度的距离波幅曲线灵敏度按表6-2规定。

    表6-2距离波幅曲线的灵敏度

    三、距离波幅曲线的校验以所用仪器和探头在SD-Ⅱ型试块上进行，校验应不少于两点。

    第29条 扫描速度的调节：

    一、扫描速度的调节可在SD-Ⅰ型、SD-Ⅱ型或其他类型的试块上进行。

    二、中薄管壁，一般采用水平定位调节或声程定位调节；厚管壁，一般采用深度定位调节。

    第30条 探伤时，由于管件表面声能损失、材质衰减及内外曲率的影响，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。

补偿方法参考附录二。

    第31条 探伤灵敏度不得低于J线。

探伤过程中应注意对探伤灵敏度进行校对。

    第32条 现场探伤时，允许使用携带型试块，如SD-Ⅳ型、ⅡW2型等试块（见附录三），对扫描速度及灵敏度进行校对。

    第33条 缺陷的定性：

    一、为了改进焊接工艺，应尽可能对缺陷性质进行推断。

    二、焊缝缺陷的性质，可根据缺陷反射信号的特征、部位，采用动态包络线波形分析法，改变探头角度或扫查方式，并结合焊接工艺等进行综合分析。

    三、探伤中当荧光屏上同时出现3个以上缺陷反射信号，且当探头移动，波幅相互交替变化时，定为密集性缺陷。

    第34条 缺陷的定量：

    一、位于D线和D线以上的缺陷反射信号，应进行波幅和缺陷指示长度的测定。

根部缺陷应测量深度。

    二、缺陷波幅的测定：

将探头移至缺陷出现最大反射信号的位置，根据波幅确定它在距离-波幅曲线图中的区域。

    三、缺陷指示长度的测定：

    1.当缺陷反射信号只有一个高点时，用半波高度法（6分贝法）测量缺陷的指示长度。

    2.当缺陷反射信号有多个高点、缺陷端部反射波幅位于D线及Ⅱ区时，用端点半波高度法测量缺陷的指示长度。

    3.当缺陷反射信号有多个高点、缺陷端部反射波幅位于Ⅰ区时，可将探头向左右两个方向移动，使反射波幅分别降至J线上的一点，以此两点间的距离表示缺陷的记录指示长度，并在报告中注明。

    四、根部未焊透的对比测定：

探伤时当发现根部缺陷，经综合分析确认是未焊透时，改用折射角为45°～50°，频率为5MHz的斜探头，以SD-Ⅲ型试块上深1.5mm、长20mm的锯齿槽的反射波幅调至荧光屏满幅度的50%作为对比灵敏度，进行对比测定。

    五、当缺陷反射波幅达到J线及Ⅰ区时，只作记录。

    第35条 缺陷的定位：

缺陷在焊缝中的位置可根据荧光屏上显示的缺陷信号的声程、水平距离或深度，探头的折射角以及实测的探头焊缝距离（即探头入射点至焊缝中心线的距离），采用计算、查定位尺或作图法确定。

    第36条 焊缝经初探发现有不允许存在的缺陷时，必须将仪器重新调整，校验探头的折射角及探伤灵敏度后再进行复探。

第七章质量标准

    第37条 管道焊缝质量以每道焊缝为评定单位。

    第38条 焊缝中的缺陷存在下列情况之一时，该焊缝评为不合格：

    一、当缺陷反射波幅位于P线及Ⅲ区时。

    二、当缺陷反射波幅位于D线及Ⅱ区，且缺陷的指示长度超过表7-1的规定时。

    三、当探头沿焊缝周向移动，缺陷累计指示长度经修正超过表7-2的规定时。

    四、在密集缺陷的反射信号中，有一个波幅达到D线以上时。

    五、当根部未焊透超过表7-3中之一的规定时。

表7-1允许的缺陷指示长度

    注：

管壁厚度不等的对接焊缝，T取薄壁管厚度。

表7-2允许的缺陷累计指示长度

注：

（1）T—管壁厚度。

（2）在任意测定的8mm范围内，当缺陷测定间距a≤8mm时，以缺陷之和作为单个缺陷计算；而当a＞8mm时，则以单个缺陷分别计算。

    （3）反射波幅位于Ⅱ区的点状缺陷，其指示长度小于10mm时，按5mm计。

    第39条 探伤中如检验人员能判定缺陷性质为裂纹、未熔合等危险性缺陷时，不受第38条限制，该焊缝应评为不合格。

    第40条 不合格的焊缝应返修。

返修的部位及返修时受影响的部位均应进行复探。

复探按原探伤条件进行，质量评定依据第38、39条规定。

 表7-3根部未焊透的允许范围

注：

（1）当缺陷反射波幅大于或等于用SD-Ⅲ型试块调节对比灵敏度1.5×20mm槽的反射波幅时，以缺陷反射波幅评定。

（2）当缺陷反射波幅小于用SD-Ⅲ型试块调节对比灵敏度1.5×20mm槽的反射波幅时，以缺陷指示长度评定。

    第41条 对于抽探的焊缝，如有不合格时，按SDJ51—82、SLJ201—80及DLJ201—80有关规定增加抽探数量。

第八章技术档案

    第42条 技术档案包括标有焊缝编号的管道系统图、坡口形式及探伤报告等技术资料。

    第43条 探伤报告按附录四的表格填写，一式三份，一份由检验单位保存，两份交委托部门。

    第44条 机组安装（或检修）结束后，应将探伤报告整理装订成册，统一保管。

附录一内坡口加工要求

    探伤要求的内坡口加工形式如附图1-1，图中T为管壁厚度，L=0.6T。

对V形坡口，其内坡口加工与U形相同。

附图1-1内坡口加工形式

附录二表面声能损失、材质衰减及曲率影响

的综合补偿量测定

  超声波探伤时，表面声能损失、材质衰减及曲率影响的计入量，直接关系到被探焊缝缺

附图2-1综合补偿量测定的试块示意图

（a）T≤25mm；（b）T＞25mm

T—管壁厚度（mm）；L—试块长度（mm），按探测需要而定

陷的检出和定量。

为了保证探伤质量，推荐下列方法进行综合补偿量的测定：

    一、试块

    制作与被探管道焊缝的材质、规格及探伤面光洁度相同的试块（见附图2-1）。

  在试块上钻φ2×40横孔，当管壁厚度小于或等于25mm时，只钻一个孔，距内管壁T/2（见附图2-1，a）；当管壁厚度大于25mm时，钻两个孔，距内壁分别为T/4和3T/4（见附图2-1，b）。

    二、测定方法

    1.以所用的仪器和探头，在SD-Ⅱ型试块上作出距离-波幅曲线。

    2.用相同的仪器和探头，在相同的起始灵敏度条件下，探测试块上的φ2×40mm横孔，一次波探下孔，二次波探上孔（如附图2-1，b）；如试块只有一个孔时，一、二次波均探同一孔（如附图2-1，a）。

将波幅调至规定的高度，然后读取衰减器的分贝数N。

    3.在距离-波幅曲线上查出距离相同的分贝数N′,则综合补偿量ΔN可由下式决定：

附录三携带式试块

    现场使用的携带式试块叵根据需要选择。

附图3-1和附图3-2两种试块使用比较普遍，可供参考。

附图3-1SD-IV型试块

附图3-2SD-IIW2型试块

附录四管道对接焊超声波探伤报告

    填报单位：

    （盖章）    单位主管    填表人

附录五管道对接焊缝超声波探伤记录

附图5-1缺陷位置示意图

注：

（1）缺陷位置表示方法：

依介质流向划分时钟钟点，吊焊焊缝以平焊位置为0点，横焊焊缝以朝东方向为0点。

若缺陷在某两钟点之间，则以相应的两钟点表示，如1-2表示缺陷在1点与2点之间。

（2）缺陷编号方法：

按顺时针方向依次编号，并标注在管道断面图上。

    （3）探测位置表示方向：

依介质流向，焊缝前为A侧，焊缝后为B侧。

    （4）对超标缺陷或需要标注深度位置的缺陷，应在管道断面图四周的相应象限增画焊缝剖面图，并标出缺陷位置。