超声波检验作业指导书.docx

1、超声波检验作业指导书超声波检验作业指导书1总则1.1适用于本公司承接的锅炉，压力容器，钢结构等工程的超声波检验。1.2不适用于铸钢，奥氏体工锈钢，耐酸钢及允许根部未焊缝的单面焊钢制压力容器焊缝以及曲面半径小于125mm和内外半经之比小于80%的纵缝。2 相关文件和标准锅炉安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程压力管道安全技术监察规程-工业管道JB1152锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤JB3144锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤JB3963压力容器锻件超声波探伤NBT47013.3-2015 承压设备无损检测3 基本要求3.1 检测器材3.1.1 探伤仪： a. A型脉冲反射式超声波

2、探伤仪,其频率范围至少应在1-5MHZ内;b. 仪器应至少在满刻度的80%范围内呈线性显示,水平线性误差不大于1%, 垂直线性误差应不大于5%。c. 仪器和探头的组合灵敏度:在达到所探工件最大检测声程时,有效灵敏度余量至少为10dB。3.1.2 探头: a. 探头的公称频率主要为2.5MHZ,频率误差为10%； b. 探头主声束应无双峰, 无偏斜。3.1.3 试块: CSK-IA ,CSK-A 钢板阶梯试块，平底孔试块，钢管对比试块。3.1.4 所有仪器和试块必须经法定检定机构检定合格，并符合专业标准规定的性能要求。4 人员资格4.1 检验人员必须具有锅炉压力容器安全监察机构颁发的起声波检验级

3、或级以上资格证书。4.2 检验人员应掌握被检工件的材质，加工工艺,缺陷可能产生的部位等有关资料，根据荧光屏上反射波进行综合判断。5 超声波检验5.1 钢板超声波检验5.1.1 检测面:被探钢板表面应清除影响检测的氧化皮,锈蚀油污等。5.1.2 耦合方式:充水法或直接触法。5.1.3 检测灵敏度5.1.3.1 检测灵敏度应计入灵敏度试块与被探钢板之间的表面耦合声能损失(dB).5.1.3.2 板厚小于或等于20mm时, 用阶梯试块将与工件等厚的第一次底波高度调整到满刻度的50%, 再提高灵敏度10dB作为检测灵敏度。5.1.3.3 板厚大于20mm时, 检测灵敏度按试块5平底孔, 第一次反射波高

4、调整到满刻度的50%作为检测灵敏度。5.1.3.4 板厚大于60mm时，也可取钢板无缺陷的完好部位的第一次底波来较准灵敏度，其结果应与试块调整的要求相一致。5.1.2检测方法5.1.2.1 检测部位：以钢板的任一轧制平面进行检验,必要时，对钢板的上下两轧制平面分别进行检验。5.1.2.2 探头扫查方式扫查沿垂直于钢板压延方向,间距为100mm平行线进行检查,在钢板周边50mm(当板厚大于100mm时,以板厚的一半为准)及割口预定线两则各50mm(当板厚超过100mm时，以板厚的一半为准)内做100%扫查。5.1.2.3 扫查速度不得大于150mm/s。5.1.3 缺陷的测定5.1.3.1 在检

5、验过程中,发现下列三种情况之一者即为缺陷：a缺陷第一次反射波(F1)波高大于或等于满刻度的50%,即F150%者;b当底面第一次反射波(B1)波高低于满刻度,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B1100%,而F1/B150%者；c当底面第一次反射波(B1)波高低于满刻度50%, 即B150%者。5.1.3.2 缺陷的边界或指示长度的测定a. 用双晶探头确定缺陷的边界或指示长度时,探头移动方向应与探头的声波分割线相垂直,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次反射波高之比为50%,此时,探头中心移

6、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。b. 用直探头确定缺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指示长度,探头中心即为缺陷的边界点。c. 当B135101008)dB4+(812)dB4+(1216)dB4+16dB表5.2.2由缺陷引起底波降低量的等级评定 dB等 级底波降低(BG/BF)88141420202626注:本表仅适用于声程大于一倍近场区的缺陷表5.2.3由缺陷引起底波降低量的等级评定等 级密集区缺陷占检测总面积百分比

7、%005510102020注: 表5.2.1表5.2.3的等级应作独立的等级分别使用，危害性缺陷时,可以不受上述限制。5.3 高压无缝钢管超声波检验5.3.1 适用于外径为90480mm,壁厚大于或等于10mm压力容器用高压无缝钢管。不适用于分层缺陷的超声波检验也不适用内外径之比小于80%的钢管的周向横波检验.5.3.2 探头a.频率: 2.5MHz5MHzb.斜探头晶片长度或直径不大于25mm5.3.3 对比试块a对比试块应选用与被检钢管的规格相同,材质,热处理工艺和表面状况相同或相似的钢管制度,对比试样不得有影响人工缺陷正确指示的自然缺陷.b钢管纵向检测试块的尺寸,尖角槽和位置符合图5.3

8、表5.3 的规定表5.3对比试样上人工缺陷尺寸级别长度l mm深度t占壁厚的百分比%40 5(0.2mmt1mm)40 8(0.2mmt3mm)40 10(0.2mmt3mm)注:试样长度不得小于200mm 60图5.3 对比试样5.3.4 耦合剂：机油或浆糊5.3.5 扫查5.3.5.1 钢管的检测主要是针对纵向缺陷,若需要做横向缺陷检测,由供需双方协商解决.5.3.5.2 探头相对钢管螺旋进给的螺距应保证超声波对钢管进行100%检查,并有至少于15%的重迭.5.3.5.3 每根钢管应从管子两端沿相反方向各检测一次.5.3.5.4 扫查速度:小于150mm/s5.3.6 灵敏度调节接触法横波

9、检测灵敏度的确定,可直接在对比试样上将内壁人工缺陷的回波高度调到荧光屏满刻度的80%,再移动探头,找出外壁人工缺陷的最大波,在荧光屏上标出,连接两点即为该探头的距离一波幅曲线,作为检测基准灵敏度.5.3.7 扫查灵敏度应比基准灵敏度高6dB.5.3.8 验收无缝钢管的判废要求按相应的技术文件规定5.3.9 结果评定若缺陷回波幅度等于或大于对比试块人工缺陷回波时,则判为不合格,不合格品允许重新处理,处理后仍按本规程进行超声波检验和等级评定.5.4 焊缝超声波检验5.4.1 检测范围：适用于母材厚度为8-300mm全焊透钢熔化焊对接焊缝的超声波检测。不适用于铸钢及奥氏体焊缝，外径小于159mm的钢

10、管对接焊缝，内径小于200mm的管座角焊缝；也不适用于外径小于250mm或内外径比小于80%的纵向焊缝检测。5.4.2 检验时机:电渣焊应在正火后进行,有裂纹倾向的材料应在焊接完成24小时后进行.5.4.3 扫查表面:应清除探头移动区的飞溅,锈蚀,油垢及其他污物,探头移动区的深坑应补焊,然后打平滑, 露出金属光泽,要求表面粗糙度Ra不大于6.3m.5.4.4 焊缝外观及扫查面检查合格后,方可进行检验.5.4.5 耦合剂:浆糊5.4.6 探头a.直探头:2.5MHZ直探头或双晶探头表5.4斜探头K值选择板 厚 T(mm)K 值8253.02.025462.51.5461202.01.0b.斜探头

11、:K值选择满足表6.1,在条件允许下,应尽量采用大K值探头.c. 探头与工件接触面尺寸符合下式规定的斜探头a (或b)(mm)式中: a斜探头接触面的长度 b斜探头接触面的宽度 D检测面的曲面半径5.4.7 扫查面和探头移动区5.4.7.1 对接焊缝a.厚度8-46mm的焊缝扫查面为筒体外壁或内壁焊缝的两侧,探头移动区不小于1.25P: P=2TK或P=2Ttg 式中: P跨距mm T- 被工件厚度:mm探头折射角b.厚度大于46mm的焊缝, 扫查面为筒体内外壁焊缝的两侧, 探头移动区应不少于0.75P.c.对厚板焊缝因条件限制(如椭圆封环缝),只能从一面或一侧扫查时,还应增加K值探测(即用两

12、种K值进行探测)。d.B级以上(含B级)锅炉焊缝做超声波检验,必须在焊缝磨平后探测.e.检测区域的宽度是焊缝本身,再加上焊缝两则各相当于母材厚度30%的一段区域,这个区域最小为10mm.5.4.7.2 角焊缝a.纵向缺陷探测,用直探头或双晶探头和斜探头对整个焊缝进行体积扫查,探测方向如图5.4所示. (a) 插入式管座角焊缝 (b) 安放式管座角焊缝 图5.4角焊缝探测方向 b.横向缺陷探测凡产品技术条件规定要探测横向缺陷的管座角焊缝均应将筒体内壁焊缝余高磨平 后进行检验,斜探头应在磨平后的焊缝表面上及热影响区进行顺时针和逆时针两个方向的探测。5.4.8 扫查： a.每次前进齿距d不得超过探头

13、晶片直径(宽度).复盖率应大于探头直径的15%,并在保持探头和焊缝中心线垂直的同时作大致10-15的摆动。 b.为了确定缺陷位置、方向或分辩缺陷与假讯号，可采用前后，左右，转角，环绕运动等四种探头移动方式。 c.为发现焊缝或热影响区的横向缺陷,对磨平的焊缝,将斜头直接放在焊缝上作平行移动,对于有余高的焊缝可在焊缝两侧边缘,使探头与焊缝成一定夹角(1020)作平行或斜平行移动,要适当提高灵敏度。5.4.9 扫查速度:小于150mm/s。5.4.10 距离一波幅曲线a斜探头:距离一波幅曲线的所用探头和仪器在CSK-A型试上实测的数据绘制而成,该曲线簇由评定线,定量线和判废线组成,不同板厚范围的距离

14、一波幅曲线灵敏度见表5.4.1。b直探头:距离一波幅曲线按表5.4.2规定,可以采用底波法调节灵敏度。表5.4.1 距离一波幅曲线的灵敏度试块型号板厚(mm)评定线定量线判废线CSK-A81516-12dB16-6dB16+2 dB154616-9dB16-3dB16+5dB4612016-6dB1616+10dB表5.4.2 直探头距离-波幅曲线的灵敏度评定线定量线判废线2mm平底孔3mm平底孔6mm平底孔5.4.11 扫描线的调节a.扫描线的调节在与被检焊缝相同或相近声程的反射体上进行.b.纵缝检测时，采用平面对比试块调节仪器时，荧光屏上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

15、平距离弧长存在差异，必要时应进行修正。5.4.12 距离一波幅曲线的校验距离一波幅曲线的校验在CSK-A试块进行,校验不少于两点.5.4.13 表面修正:对表面声能损失与材质衰减进行修正,修正时必须预计入距离-波幅曲线,一般表面补偿为24dB.5.4.14 扫查灵敏度:不低于评定线.5.4.15 缺陷定量检测.5.4.15.1 对所有反射波幅超过定量线的缺陷,均应确定其位置,最大反射波幅和缺陷 当量.5.4.15.2 缺陷定量a.直探头检测：用当量平底孔表示，可用公式计算或距离一波幅曲线和对比试块来确定缺陷当量尺寸。b.缺陷指示长度的测定采用的下方法：(1)当缺陷反射波只有一个高点,且位于区时

16、,用6dB法测其指示长度.(2)当缺陷反射波波峰值起伏变化,有多个高点,且位于区时,应以端点6dB 法测其指示长度. (3)当缺陷反射波峰位于I区,如认为有必要记录时,将探头左右移动,使波幅降到评定线,以此测缺陷指示长度.5.4.16 缺陷评定a.超过评定线的信号应注意其是否有裂纹等危害性缺陷特怔,如有怀疑时,应采取改变探头K值,增加检测面,观察动态波型并结合结构及工艺特征作判定,如对波形不能判断时,应辅以其它检测方法作综合判定.b.缺陷指示长度小于10mm时按5mm计c.相邻缺陷在一直线上,其间距小于其中较小的缺陷长度时,应作为一条缺陷处理,以两缺陷长度之和作为其指示长度(不考虑间距).5.

17、4.17 缺陷等级评定5.4.17.1 不允许存在的缺陷a.反射波幅位于判废线及区的缺陷;b.检测人员判定为裂纹等危害性的缺陷.5.4.17.2 最大反射波幅位于区的缺陷,根据其指示长度,按表5.4.3的规定予以评级.5.4.17.3 最大反射波幅低于定量线的非裂纹类缺陷,均评为I级.5.4.17.4 不合格的缺陷应予返修,返修后对返修部位及热影响区仍按本规程进行检测和等级评定.表5.4.3区缺陷的等级评定等级单个缺陷指示长度L多个缺陷的累积指示长度L,L=T, 最小为10,最大为30在任意9T焊缝长度范围内L不超过TL= T，最小为12，最大为40在任意4. 5T焊缝长度范围L不超过T超过级者 注: (1)板厚不等的焊缝,以簿板为准 (2) 当焊缝长度不足9T(I级)或4.5T(II级)时,可按比例折算.6 记录报告报告至少应包括以下内容:工件名称、规格、编号、检测方法、仪器、探头、试块、验收标准、探伤比例、部位示意图、缺陷情况，返修情况，探伤结论，操作者，审核者，日期。