全自动超声波检测实用标准

1、标准西气东输管道工程企业标准培训教材管道对接环焊缝全自动超声波检测(Q/SY XQ 72001)北方无损检测公司2001年9月8日一、概述1、编制背景和过程1. 1西气东输工程是将我国西部地区的天然气通过管道输往急需淸洁能源的东部地区，既满足东 部地区对天然气能源的要求，又发展了四部经济，是东西部经济发展的系统工程。此输气管道全长 4000多公里，材质X70,规格为1016X14. 6-26. 2mm,工作压力lOMPa,是"十五”期间规模最大 的管道工程。本工程向国际招标，使用国际上最先进的技术，最先进的设备和最先进的管理方式， 建成世界一流工程。目前国长输管道都采用常规超声波检测

2、标准，又处于待修订状态，难以满足此 工程需要。因此，2000年6月西气东输项目经理部委托编写本企业标准。编制的指导思想是即要与 国际标准接轨，又要结合国情。1、2接受任务后并级领导重视，立即组成编写班子，搜集国外长输管道检测标准和相关资料，并 从加拿大R/D tech公司引进目前世界上最先进的多通逍、声聚焦、分区扫查的全自动超声波检测系 统，并在涩宁兰工程四气东输试验段成功演示，为标准的编制提供了一些有价值的数据。同年12月 份写岀标准征求意见初稿，发给专家审查。汇总专家意见，于2001年1月份写岀征求意见稿。2001 年2月20日-21日，在招开了标准初评会，与会专家经过认真细致的讨论、分析

3、、比较和决断，对 标准条文进行修改，特别是强调了缺欠自身髙度和缺欠位宜的重要性，对标准验收部分做了大量的 修改。按初评会专家意见于2001年2月底整理岀标准送审初稿。此稿于2001年4月22日24日又 经西气东输施工技术标准评审会的专家们再次修订，形成送审稿。2001年6月5日至7日经西气东 输施工技术标准审泄会的专家们的修订，形成报批稿。2、编制依据标准的检测方法部分参照ASTM E1961-98,验收部分参照API 1104-99 CSAZ-662、ALLIANCE和 EN25817-92 （D级）等（见表1）。编写过程中也参照了射线标准验收部分，尽量使超声验收标准和 射线验收标准部分相一

4、致性。3、本标准的特点3. 1检测技术本标准采用多通道、声聚焦、分区扫査的超声波检测系统（以下简称全自动超声波检测系统） 英特点是：a）全自动超声波检测系统采用多通逍、声聚焦探头，将焊缝沿厚度方向分成几个区，每个区 用不同角度的探头扫查。只要扫查系统在焊缝环向扫查一周即可对整条焊缝进行全而检测，检测速 度快，效率高。b）全自动超声波检测系统采用A扫描、B扫描和TOFD三种扫描方式，以图象形式显示缺欠， 并能储存于磁盘、光盘等介质中。c）从全自动超声波检测系统显示的图象上可以测戢出缺欠的位置、长度及自身高度，检测结 果接近客观值，并且还可以观察到耦合状态，减小人为因素。d）全自动超声波检测标准对

5、试块的设计、制作、设备调试和图象识别等要求严，因此对检测 人员提出了更高要求，不仅要取得中国锅炉压力容器无损检测人员书，而且还要经过专门培训，经 业主认可，方可从事检测工作。3. 2验收容纵观国外验收标准（见表1）,衡量验收标准不仅要考虑缺欠的长度，还要考虑欠陷自身髙度和 位置。从断裂力学的观点来看，缺欠的位置和自身高度比其长度有更大的危险性。3. 2. 1对外表而开口缺欠，判为缺陷，严于国外标准；表而开口缺陷与API 1104-99相当。3. 2. 2部线性缺陷与EN25817-92 （D级）相当：长度严于API 1104-99,又增加了缺欠自身髙度控 制。3. 2. 3体积型缺陷与API1

6、104-99相当：缺陷长度比EN25817-92 （D级）严，缺陷自身高度比其宽。3、2. 4单面焊根部开口缺陷与EN25817-92 （D级）相当，比API1104-99偏严。4、评价本标准在检测工艺方而与ASTM E 1961-98相近。验收部份是从缺欠的位苣、缺欠自身高度和 长度加以限制,较为合理,具有科学性；与EN25817-92和IS05817-92相当;比API 1104-99偏严： 与西气东输工程射线检测企业标准基本相当；即符合我国国情又向国外先进标准靠拢。5、国外同类标准对比（见表1）表1国外管线超声波验收标准对焊绩几种缺陷尺寸的规定序号标准名称缺欠类型缺欠自身高度（mm）可接

7、受的缺欠长度（mm）备注1API 1104-99裂纹未规定不允许表而非裂纹线型显 示未规定任何连续300mm长焊 缝，累计长度W25mm部非裂纹线形显示未规定任何连续W300mm长焊 缝，累计长度W50mm体积型缺欠显示未规定单个最大尺寸W6mm密集型最大则W13mm综合评定:任何连续300mm围,上述各种累计长度超过50mm或超 所焊缝长度的8%为不合格。2API 1104-99 附录A表面开口缺欠显示<3.7mm305mm 750X14nim23.7mm7.3mm58.7mm部线状显示<3.7mm305mm23.7mm7.3mm58.7mm体积型缺欠显示W3.7mm58.7mm

8、3CSAZ-662 加拿大标准 协会石汕天 然气管线验 收标准表面气孔/根焊中 气孔和未熔合2mm/25mm250mm/200nun 750X14nm填充区未熔合2.5mm195mm热焊区（双侧/单 侧）未熔合3.8mm/1.9mm120mm/200nun单面焊未焊透1mm335mm深孔（柱孔）约为6mm连续高度3个分区烧穿或大气孔5.8mm25mm4美国ALLIANCE 管线验收标 准（高和长 由全自动超 声波定出）表而线型显示1mm/1.1-1.4mm287mm/241mm翎购O914X16.8nmil53mm/3l4.0mm152mm/63mm>4mm不允许部线型显示1mm/1.1

9、-1.4mm287mm/241mml53mm/3l6.9mm152mm/63mm>6.9mm不允许体积型显示单个气孔W38mm3.8mm点渣W38mm63mm烧穿W38mm30mm5美国ALLIANCE 管线验收标 准（高和长 由全自动超 声波定出）表而线型显示Wl4mm/1.428mm287mm/184mm的14X18.9nmi2937mm/384.0mm152mm/76mm>4mm不允许部线型显示Wl4mm/1.428mm287mm/184mm2937mm/3.884mm152mni/70mm>8. 4mm不允许体积型显示单个气孔W47mm4.7mm点渣W47mm76mm

10、烧穿W47mm38mm表1国外管线超声波验收标准对焊缝几种缺陷尺寸的规定（续）序号标准名称缺欠类型缺欠自身高度（mm）可接受的缺欠 长度（mm）备注6EN25817-92钢电弧焊 焊接接头缺 陷质疑分级 指南（D级）裂纹不允许徳.英、 法等欧洲18国组 成的欧洲 标准化委 “会（CEN） 制订的焊 缝统一验 收标准与 ISO5817-92 一致。S焊缝T一薄侧 母材厚度未熔合W0.2S 且2mm（断续的且表面不开口）任何300mm焊缝长W25 X 3mm根部和中间未焊透W0.2S 且>2mm任何300mm焊缝长W25 X 3mm气孔单个W0.5S且>5mm任何300mm焊缝长W25

11、 X 3mm条渣、条孔W0.5S 且为2mmW0.5S 且>4mm任何300mm焊缝 长25X 3mm。任何300mm焊缝长W25 X 3mm错边（环缝）W0.2T 且店4mm未规定凹W0.2T 且才2mm任何300mm焊缝长W25X3mm7本标准裂纹未规能不允许部线状缺陷显示>25mm不允许2.5mm单长25mm或任何3OOmm焊缝长度 中累计长度W50mm体积型缺陷显示高度或平而最大尺寸W6mm单个缺陷最大 长度W6mm：单面焊根部开口缺陷显 示>2.5mm不允许W2.5mm单个最大长度W 25mm或任何连续 300mm焊缝长度 中累计长度W 50mm表而开口非裂纹型缺欠

12、 显示>25mm不允许W2.5mm任何连续300mm 焊缝长度中累计长度25mm 处于外表面不允 许综合评泄：任何连续300mm焊缝长度中，上述各来50mm或超过焊缝长度的8%为不合格。1缺欠累计长度超过二、条文说明1围1. 7本标准适用于壁厚鼻血 的西气东输管道工程对接环焊缝检测与验收。1.2本标准不适用于管径小于150mm的钢管环焊缝的检测。本标准适用于壁厚26nmi的西气东输管道工程线路环焊缝检测与验收；不适用于站场及管径小 于150mm的钢管环焊缝检测。2规性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文 件,其随后所有的修改单（不包括勘误的容丿

13、或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励 根据本标准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标准。ASTM E-317不采用电子测量仪器评价脉冲回波式超声波检测系统工作性能的方法本章容与ASTM E1961-98配备聚焦装巻分区扫查的环焊缝全自动超声波标准第2章容相 同。3检测人员3. 7检测人员必须进行培训,经理论和实际考试合格,取得锅炉压力容器无损检测人 员书。11级以上人员进行检测,I级人员仅做检测的辅助工作。3.2检测公司对从事全自动超声波检测人员进行设备性能、调试、评定等培训,经考试 合格,业主认可,方可从事检测工作。全自动超声波与常规

14、手动超声波不同之处就是采用多通道、声聚焦、分区扫查技术，在管道环 向扫查一周，即可将整个焊缝检测结果显示在图象上，图象分为A扫描、B扫描及T0FD三种扫描方 式：为保证检测质量，必须对原有超声波II级以上人员再进行培训、考核，取得管道全自动超声波 检测书；培训、考核由国外有全自动超声波实践经验的专家担任。4超声设备4. 1超声系统该系统应该提供足够数量的检测通道,保证仅在管道环向扫查一周,即可对整个 焊缝厚度方向的分区（见图1）进行全面检测:仪器的线性应按照E-317确定,每6个 月校准一次,垂直线性误差小于等于满幅度的5%,水平线性误差小于等于满刻度的1%： 闸门的位置和宽度任意可调,闸门的

15、信号电平不低于满幅度的20%。超声系统应具有足够数量的检测通道，能满足检测羽的要求，能保证焊缝分区所需要的通道 数量。仪器的线性应按照ASTME-317确定，必须每6个月校准一次，各项指标均达到要求。超声系 统闸门的位置和宽度在显示国必须任意可调，闸门的信号电平不低于满幅度的204 般来讲，20% 是记录门槛电平，信号电平20%,显示为白（无）色，信号电平220%显示为绿色；评立门槛电平 为40%,说明信号电平40%,显示为红色，要引起重视。4. 2 记录系统4. 2. 7通常用编码器记录焊缝环向扫查的位置。编码器配置一个校正系统,保证显示 记录的圆周距离与管道外表面标记的位置一致。记录或标记

16、系统应清楚地指示出缺欠相 对于扫查起始点的位置,误差为±10mm；焊缝中的每个缺欠应有扫查记录;在显示记 录上有声耦合显示。编码器记录焊缝环向圆周扫查的位置，也就是说编码器记录扫査器行疋位宜及缺欠所处的周向 位置：编码器必须泄期校准，以保证显示记录的圆周距离与管道外表面标记的位置一致：缺欠显示 的位世相对于扫查起始点的位垃，误差为±10mm：焊缝中的每个缺欠应有扫查记录：在显示记录上 还有声耦合显示，声耦合记录的好坏表明表而状态是否良好，声耦合通道显示为红色，表明该处表 而状态不好，需要重新处理；声耦合通道显示为绿色，表明表面状态良好。4.2.2焊缝缺欠扫查记录可用A扫描、

17、B扫描或其它图象显示方式,也可增加衍射波 时差（TOFD）技术。记录系统还包括图象显示记录。焊缝缺欠扫査记录可采用A扫描、B扫描或英它图象显示方式， 也可增加衍射波时差（T0FD）技术。A扫描指带状图扫查，带状图由A扫描聚焦声朿形成的，对应于记录图形中的白色条状图， 它根据焊缝沿厚度方向的分区设巻，带状图的宽度由焊缝分区高度而定，主要负责检测焊缝坡口面 上的而积型缺陷（如坡口未熔合等）。 B扫描是由非聚焦声朿形成的，对应于记录图形中的蓝色条状图，它主要负责检测焊缝盖帽、 根部等区域的体积型缺陷（如气孔等）。其它图象显示方式指P扫描及C扫描等，但本系统一般不采用此扫描方式。文案TOFD技术又称一

18、发一收模式的衍射波时差技术，由非聚焦声束形成，对应于记录图形中的 灰色条状图，它主要负责检测体积型和而积型缺陷（如气孔、未熔合等），并且能鉴别真伪缺欠。4. 2. 3 TOFD扫查装置的记录系统为256级灰度显示并且能够记录全R-F波型。TOFD记录系统为256级灰度显示并且能够记录全射频波形。4. 3 探头4. 3. 7聚焦探头应标出厂家的名称、探头类型、入射点、入射角或折射角、焦柱尺寸、 频率及晶片尺寸。根据检测需要确定聚焦探头的技术指标，包括厂家的名称、探头类型、入射点、入射角或折射 角、焦柱尺寸、频率及晶片尺寸：但相控阵探头应标明晶片数量、间距、第一个晶片距楔块前端的 距离和髙度及楔块

19、角度。注：相控阵探头必须有厂家鉴左证明。4.3.2探头阵列的设计应按具体检测管件而定。探头阵列的设计应根据具体检测管件焊缝坡口型式确正确选定所需要的探头，并且按一定 的阵列排在扫查器中。4.3.3探头楔块表面形状应与管道表面曲率相匹配。探头楔块表面形状应与管道表而曲率相匹配，与管道表而要吻合，以便使耦合良好，保持稳定扫査。标准4.4试块试块主要用于检测定位、确定基准灵敏度、鉴定野外检测系统并监视系统的运行 状况。试块主要用于检测左位，指确定闸门的位置，为评泄缺欠提供依据：确泄检测基准灵敏度： 鉴泄在野外检测过程中检测系统的灵敏度能否保证，并监视检测系统的运行状况是否良好。4. 4. 7试块制作

20、原则4. 4. 7. 7试块的材料山业主提供该项H管线超声检测管道的一段。业主应向检测公司 提供检测项的焊接工艺及试块的附加要求。检测公司提供试块的设讣图样（含图样修 改）,经业主认可。制作试块的材料必须由业主提供该项目被检测管道的一段，必须保证制作试块的材料与被检管 道的材料一致性；试块也可用声学性能类似的工程钢管材料制作，但与受检管件材料的声速差不应 超过±50m/s。业主应向检测公司提供检测项目的焊接工艺及试块的附加要求（指要求达到的检测目 的），以便检测公司根据焊接工艺和附加要求设计试块的图样。检测公司设汁的试块图样（含图样修 改），必须经业主认可，方可使用。每一试块应用唯一

21、标识和可查询的钢管制造商。4. 4. 7. 2根据焊缝坡口形式及焊接填充次数来分区,每个区高度一般为2亦,设置 两个对应的人工反射体用来调节灵敏度和缺欠定位,这两个反射体对该区探头来讲,称 为主反射体（邻近区反射体对该区反射体来讲,不能称为主反射体）。焊缝两侧各一个 探头来完成一个区的检测。焊缝的分区根据焊缝壁厚、坡口型式及焊接填充次数来进行（实际焊接填充次数与焊缝壁 厚是一致的，不同的壁厚焊缝填充次数是不一样的），每个区高度一般为2-3mm,分区高度越细越好 文案（但调试困难），也可为1呗，最大可为3mm,分区高度不要太大，太大漏检；而西气东输工程焊缝 分区髙度不能超过2. 5mm,否则给评

22、立带来难度。每个分区设置两个对应的人工反射体用来凋盯灵敏度和缺欠定位，这两个反射体对该区探 头来讲，称为主反射体（邻近区反射体对该区反射体来讲，不能称为主反射体）。焊缝两侧各一个探头或一对探头（对串列扫查来讲用一对探头）来完成一个区的检测。4. 4. 1. 3人工反射体在深度方向的布置应使显示信号达到独立的程度,但邻近区反射 体不得互相干扰。也就是说调节每个区人工反射体（主反射体）时，该区显示信号必须达到独立的程度（即基准 波高为80弔）,该区（或该通逍）信号对邻近区反射体的影响（或干扰）不得超过满幅度的40%（即40%）, 也不得低于满幅度的5% （即5%）,过高互相干扰，不利于检测，过低漏

23、检：同时邻近区（或邻近 通道）的反射体信号对该区（指主反射体区）的信号是否在5%-40%之间；满足上述条件，既达到独 立程度又不互相干扰。若达不到上述条件，看是否是探头问题，若不是探头问题，则是试块问题， 重新制作试块：若是探头问题，则替换探头，重新调试。注意：对于相控阵设备调节，当该区主反射体信号达到独立的程度（即基准波髙为80%）时， 探头位置固泄，再看邻近通道对该区主反射体信号的影响是否在5-40%之间，若在，则符合，若不 在，则不符和：再将探头移动到邻近反射体的位置，看主反射体的通道对邻近区反射体的影响是否 也在5-4（用之间，若在，则符合，若不在，则不符和。4. 4. 1. 4人工反

24、射体的制作a）在坡口面上设置人工反射体,直径为2mm的平底孔。平底孔的中心线垂直于坡 口面且在坡口面长度方向等分（见图2c、d）,主要显示坡口未熔合等缺欠;在焊缝坡口而上设巻人工反射体，也就是在焊缝熔合而上设置人工反射体，人工反射体为“2mm 的平底孔。平底孔的中心线垂直于坡口而且在坡口面长度方向等分，主要显示坡口未熔合等缺欠。平底孔的设置的原则：平底孔的中心线要垂直于坡口而；平底孔所处的分区要等分坡口而；平底孔的中心线与坡口面的交点要等分该孔所处的分区；焊缝的分区可根据设置的平底孔而左：一般来讲，根焊区可设置一个2mm的平底孔（主要 指双面焊CRC型焊缝坡口等）或槽，钝边区设宜一个“2mm的

25、平底孔，热焊区设巻几个平底孔可根 文案标准据热焊区的高度而立（也就是热焊区分几个区），填充区设宜几个平底孔根据下列公式汁算：当T<16mm时填充区的高度三2. 5二N苴中N表示取整数，不要四舍五入，往下取整数，不要往上取整数（否则设 置的平底孔多，会造成干扰），整数是几，就设几个e2mm的平底孔；当T216mm时填充区的髙度三3二N若计算的N是3的倍数，将英换算成2的倍数：如填充区的髙度为12mm, 12mF3二4,按e3mm的平底孔设苣，分4个区，即设置4个平底孔，若将英 换算成dtmrn的平底孔，应设置6个区，即设置6个平底孔。注意：平底孔的尺寸越小越好，越有利于缺欠的检岀，尽量不采

26、用“ 3mm的平底孔，最好采 用“2mm的平底扎比较符合实际情况；设置平底孔的数量（或分区的髙度），要结合验收标准， 本标准的焊缝分区髙度不应大于2. 5mm.b）在外表面的熔合线上设置一个槽,深1mm、宽2叽 槽长10-20啊 用来显示管 道外表面的咬边或向表面延伸的未熔合等。槽也可设在根焊区,根部權长10-20mm,其 深度和角度与被检焊缝根部坡口形式一致（见图2c、e）；在外表面的焊缝熔合线上设置一个槽，深1mm、宽2mm、槽长10-20mm,用来显示管道外表而 的咬边或向表而延伸的未熔合等：在根焊区也可设槽，根部槽长10-20mm,其深度和角度与被检焊 缝根部坡口形式一致（见图2c、e

27、）0该槽（指根槽和外表面槽）也可用来调节手动超声波B扫描的 灵敏度。c）钻一个2mm的通孑L （见图2b）,孔中心线与焊缝截面中心线相重合且垂直于 管壁。主要用于确定闸门和焊缝中心线的位置;设置一个2mm的通孔（见图2b）,孔中心线与焊缝截而中心线相重合且垂直于管壁。主要用于 确定闸门和焊缝中心线的位置，也用来设苣中间通道（若某个区的带状图没有显示通孔，则说明该 区声束（或探头）的角度不适用检测柱孔等中间缺欠，应增加中间通道，采用串列扫査一发一收模 式）。d）必要时,钝边处设一个平底孔（见图2a）,主要显示未焊透等缺欠;对于CRC型等双面焊焊缝坡口要在钝边处设巻一个平底孔（见图2a）： V型等

28、单面焊焊缝坡 口在钝边处不设置平底孔而设宜槽：主要显示未焊透等缺欠。e）当设置人工反射体不能满足6. 2. 1. 2要求时可増加其它的反射体,它们不得与 规定的反射体发生抵触;当设置人工反射体在调试过程中不能满足6. 2.1. 2要求时可增加其它的反射体，但增加的反射 体不得与规定的反射体发生抵触：增加的反射体主要指附加反射体，一般根据检测需要而设宜。刀人工反射体允许误差不应超过下列数值:孔直径:±0. 1mm槽长度:±0. 1mm槽深度:±0. 2mm角度:±广反射体中心位置:±0. 1mm试块制作时必须满足以上误差要求，误差越小越准确。g）

29、试块经国家有关计量部门鉴定合格,方可使用。试块制作完，必须经过国家有关计量部门鉴圧合格后方可使用，否则不准使用。h）试块上人工反射体的布畫见图3。图3是试块上主要人工反射体布置示意图5检测准备5. 7受检表面制备5.1.1探头移动区的宽度按检测设备而定,一般为焊缝两侧各不小于150晰围。探头移动区的宽度按检测设备而立，不同的检测设备探头移动区的宽度是不同的，按目前西气 东输工程管壁的厚度及所采用的全自动超声波设备来将，探头移动区的宽度一般为焊缝两侧各不小 于150mm围。5. 1. 2焊缝两侧各150価围,管子制管焊缝（如螺旋焊缝、直焊缝）应用机械方法打 磨至与母材齐平,打磨后焊缝余高不大于0

30、. 5価,且焊缝与母材圆滑过度。焊缝两侧150mm 的探头移动区，管子制管焊缝（如螺旋焊缝、直焊缝）必须采用机械方法 打磨至与母材齐平，不得低于母材，打磨后焊缝余高不大于0.5mm,并作圆滑过度，否则，耦合不良， 制管焊缝处数据丢失，造成漏检。5 7. 3在管子防腐时,应在管端预留出150伽的探头移动区,不得有涂层（如环氧粉 末）。在管子防腐时，应在管端预留岀150mm的探头移动区，不得有涂层（如环氧粉末），否则，耦合 不良，灵敏度降低，造成漏判、误判现象。5. 1.4应清除探头移动区的飞溅、锈蚀、油垢及其它外部杂质。探头移动区的飞溅、锈蚀、油垢及英它外部杂质必须淸除，否则，会造成探头磨损、耦

31、合不良 及数据丢失等现象。5.2焊缝标识每条焊缝应有编号标记,在平焊位置还应有起始标记和扫查方向标记,起始标记 用“0”表示,扫查方向标记用箭头表示,通常沿介质流动方向顺时针用记号笔划定, 所有标记应对扫查无影响。每条焊缝标记必须齐全，除有编号标记外，在平焊位置还应有起始标记和扫查方向标记，起 始标记用“0”表示，也就是“0”起点为管线正上方中心点，即12： 00点位宜：扫査方向标记用箭 头表示，通常沿介质流动方向顺时针用记号笔划定，所有标记应对扫查无影响：焊缝的标记便于焊 缝具有可追溯性。5.3参考线5. 3. 7参考线用于安装扫查器轨道。在检测之前,应在管子表面画一个参考线,参考 线在检测

32、区一侧距两坡口中心线的距离,应根据检测公司的检测设备而定,一般不小于参考线用于安装扫查器轨道。在检测之前，应在管子表面画一个参考线，参考线在检测区一 侧距两坡口中心线的距离，应根据检测公司的检测设备而立，不同的检测设备参考线是不一样的， 一般不小于40mm （误差为±0. 5mm）,例如全自动相控阵超声波参考线为170±0. 5mmu参考线最好在 坡口加工完后画制，在距坡口中心线40mm处画一条基准线，在基准线处量岀剩余的距离即为安装扫 査器轨道的参考线。不管在焊接过程中焊道是如何偏移，该基准线是固左不变的，因此，安装的轨 道是准确的、误差最小的，即能满足170±

33、0. 5mm.注意：实际上40±0. 5mm就是划在钢管表而的基准线。5.4耦合剂5. 4. 7应选用适当的液体作为耦合剂,耦合剂应具有良好的透声性和适宜的流动性, 对材料和人体无损伤,同时应便于检测后清理。选用的耦合剂应具有良好的透声性和适宜的流动性，对材料和人体无损伤、无毒、无腐蚀等， 检测后便于淸理。5.4.2典型的耦合剂为水,在零度以下可采用乙醇液体或相似的液体。全自动超声波采用的耦合剂一般为水，在零度以下可采用乙醇液体或相似的液体，但不采用机 油、甘油等耦合剂，因英对管材、楔块等有腐蚀作用。5.4.3在试块上调节仪器和在管材检测时应采用同一种耦合剂。现场检测时采用的耦合剂与

34、在试块上调修仪器使用的耦合剂必须一致，能保证灵敏度的一致性, 不会出现很大的变动：否则，采用的耦合剂不一致，灵敏度偏差大，检测结果不准。6检测系统的调试本检测系统是将焊缝沿厚度方向近似相等地分成几个区,分别覆盖根焊区、热焊区、文案标准填充区和盖面区,典型的分区方法见图1,每个区用一对探头检测。要实现在管子上移 动一周完成整条焊缝中各个分区的检测,应对每个区调试和总体调试:全自动超声波检测系统是将焊缝沿厚度方向近似相等地分成几个区，分别覆盖根焊区、热焊区、 填充区和盖面区，典型的分区方法见图1.每个区用一对探头（或声束）检测，串列扫查时每个区 用两对探头（或声朿）检测。要实现在管子上移动一周完成

35、整条焊缝中各个分区的检测，应对每个 区调试和总体调试，也就是说应对每个区分别调试，调试完后再对每个分区总体扫査，进行总体调 试。6. 1检测系统的设置（分区调试）6. 1. 7探头位置和基准灵敏度的确定a）在试块的模拟焊缝中心线两侧,根据反射体的位置,将探头排布在轨道上的扫 查器中（见附录A）；检测前理论汁算岀选择正确的探头及数量，在试块的模拟焊缝中心线两侧，根据反射体的 位置，将探头排布在扫查器中（见附录A）；b）移动扫查器,分别调整探头的位置,使每个探头对应的主反射体信号均达到峰 值,即为该探头的位置;移动扫查器，分别调整每一个探头的位置，使英对准主反射体，使每个探头对应的主反射体信 号均

36、达到峰值，固定探头，即为该探头的位置。注意：确左探头位置有两种方法：相控阵设备先移动扫查器确左某个分区的主反射体的反射波，使苴达到最大波髙，然 后在移动相控阵探头，找到前后方向的最大波高，最后将探头锁定，该位宜即为该探头 的位麗。一般用热焊区的平底孔来确立。 一般探头距焊缝中心线的位宜二焊缝宽度的一半+4nmi（a）钝边处设宜2mm的平底孔（b）设置<I>2mm的通孔标准文案(d)热焊区设fi<D2mm的平底孔(e)根焊区设S<D2mm的平底孔或槽图2试块一侧人工反射体简图轴C）将每个探头的峰值信号调整到满幅度的80%,即为该探头的基准灵敏度。探头的位置确左后，将每个通

37、道探头（或声束）的峰值信号调整到满幅度的80%,即为该 探头（或该区声束）的基准灵敏度。6. 1. 2闸门的设量闸门设置用以确定该区缺欠的位置和灵敏度。闸门设置分幅度门和时间门的设置，幅度门和时间门的位置起点必须一致，门的终点可不一致, 也就是说闸门的长度可相等也可不相等，根据具体情况而左。幅度门的阀值为满幅度的5%,时间门 的阀值为满幅度的20%o闸门设置中除了 6. 1.2.1熔合区闸门的设垃（指带状图的设置，采用聚焦声束）夕卜，其它均指 体积型通道设置（采用非聚焦声朿），但根焊区的反射体既可用来调疗根部熔合区的闸门，也可用来 调节根部体积型通道。体积型通道设置指检测国的设巻，不存在闸门的

38、设置，只设置显示羽的起点 和长度，没有阀值的设置.为了统一叫法将英改成闸门设置。6. 1. 2. 1熔合区闸门的设畫用试块上的反射体来确定:6先用一侧探头的声束对准一个主反射体,在该反射体声束的路径上设置一个闸 门，闸门的起点在坡口前至少3mm,闸门终点至少超过焊缝中心线1mm；该区另一侧闸 门的设置与上述同;用试块上的反射体设置各个检测通道的闸门（指幅度门和时间门），先用一侧探头的声朿对准一 个主反射体，在该反射体声朿的路径上设宜一个闸门，闸门的起点在坡口前至少3mm,闸门终点至 少超过焊缝中心线1mm：检测灵敏度为人工反射体基准波高的80%：该区另一侧闸门的设置与上述同： 一般来讲闸门设置

39、是对称的，即以坡口而（或熔合线）为对称点，两侧长度是相等的，但对于钝边 区、根焊区及最后一个填充区闸门设置不是对称的，即幅度门不是对称的，而时间门是对称的，时 间门比幅度门长，这样做能将伪缺欠波排除在外，有助于分辨图象。b）熔合区的其它闸门按6. 7. 2. 1a设量。该条解释与a）相同。6. 1. 2. 2填充区（含热焊区）闸门的设置填充区体积型缺欠居多,其显示信号幅度较垂直声束的未熔合缺欠反射信号弱且填 充区比熔合区的声程长,灵敏度较低。此区闸门的设置方法是:填充区（含热焊区）闸门的设置指体积型通道的设苣。体积型通道设宜要根据情况设程附加反 射体。a）当管子壁厚$12mm时,在填充区的焊缝

40、中心线上设置附加反射体,闸门的起点 在探头侧坡口前至少1俪，闸门终点至少覆盖熔合线（盖面区）;该区另一侧闸门的设 置与上述同;当管子壁厚212mm时，在填充区的焊缝中心线上必须设置附加反射体，附加反射体一般为45。 的（I）1. 5mm平底孔；闸门的起点在探头侧坡口前至少1mm,闸门终点至少覆盖熔合线（盖而区），但 是覆盖盖而区的体积型通逍闸门设苣弗I不要过长，否则伪缺欠波进入闸门圉，给评定带来困难；检 测灵敏度为d） 1. 5mm平底孔的80%基准波高再加上14dB：该区另一侧闸门的设崑与上述同；附加反射体设置原则：T（壁厚）宁8二N：其中N表示取整数，不要四舍五入，往下取整数， 不要往上取

41、整数，整数是几，就设几个“ 1.5mm的平底孔。1.5mm的平底孔设置在N等分壁厚的位置。b）当管子壁厚C2俪,可用熔合区的反射体调节填充区检测灵敏度,填充区检测灵 敏度在熔合区基准灵敏度的基础上适当提高约8T4dB,但不影响准确评定。当管子壁厚12mm,可不增加附加反射体（最好是增加附加反射体，这样检测更准确），用熔合 区的反射体调肖填充区检测灵敏度，填充区检测灵敏度在熔合区基准灵敏度的基础上适当提高约 8-14dB,因为熔合区的反射体是用聚焦声束来调肖，因此检测填充区体积型缺欠必须增加灵敏度， 但不影响准确评宦。注意：一般不采用此方法。要是增加附加反射体，检测灵敏度为（I）1. 5mm平底

42、孔的80%基准波高 再加上14dBo6. 1. 2. 3盖面区闸门的设置用试块上表面槽来确定:用槽对侧探头的声束对准该区的槽,在该槽声束路径上设置闸门,闸门的起点在探 头侧坡口前3価,闸门终点要足够长,保证覆盖盖帽区;该区另一侧闸门的设置与上述 同。盖面区闸门的设苣指体枳型通道的设置，用试块上表面槽来确左，主要用于壁厚较薄的管子 （12mm）,不增加附加反射体的情况下，可用此槽来调打体积型通道。用槽对侧探头的声朿对准该 区的槽，在该槽声朿路径上设置闸门，闸门的起点在探头侧坡口前3mm,闸门终点要足够长，保证 覆盖盖帽区，但闸门帀不要过长：扫査灵敏度为槽的80$基准波髙再提髙14dB：该区另一侧

43、闸门的 设置与上述相同。注意：一般情况下不采用此方法。6. 1. 2. 4根焊区（含钝边）闸门的设置用试块上的反射体（槽或孔）来确定:用一侧探头的声束对准主反射体,在该反射体声束路径上设置闸门,闸门的起点在 坡口前至少3吶，闸门终点应足够长,保证覆盖根焊区;该区另一侧闸门的设置与上述 同。根焊区（含钝边区）闸门的设置用试块上的反射体（槽或孔）来确左，用一侧探头的声束对准 主反射体，在该反射体声束路径上设宜闸门，闸门的起点在坡口前至少3mm,闸门终点应足够长， 保证覆盖根焊区，该区的幅度门和时间门是不相等的，时间门比幅度门长，幅度门不是对称的：该 区另一侧闸门的设垃与上述相同。但根焊区的槽有两个

44、作用，既可用来调肖根部熔合区的闸门也可用来调节根部体积型的通道； 用来调节根部体积型通道时闸门的用不要过长，扫查灵敏度一般为（I）1. 5-2mm平底孔的80%基准 波髙再提高4lldB （般要增加10dB）,主要用于检测根部气孔；用来调节根部熔合区闸门时, 根部槽的基准灵敏度即为检测灵敏度。注意：若将根部设巻为d） 2mm的平底孔，则调节根部熔合区闸门的检测灵敏度为d）2mm平底 孔基准波高的80%：调疔根部体枳通道的检测灵敏度为d）2nim平底孔的80%基准波髙再加上6dB：因 为理论计算同声程的（I）1. 5nun和d>2mm的平底孔的dB值相差5dB,而实际测量是48dB,所以在

45、基 准波高基础上要加6dB.对于双面焊焊缝根部可设孔：对于单而焊焊缝根部设槽，但体积通道必须用孔的灵 敏度，可根据体积型通道的45。的1. 5mm平底孔换算，在此基础上再加10dB°6. 1. 3闸门电平的设置闸门电平不低于满幅度的20%,超过此幅度的信号按第8章评定。检测气孔应采用 B扫描、T0FD显示。每个检测通道的闸门电平不低于满幅度的20%,指信号电平大于等于满幅度的20弔时，显示信 号变为绿色，要引起注意（当信号电平大于等于满幅度的40%时，显示信号变为红色，更要引起注 意）：凡是超过此幅度的信号均按第8章评泄。可采用B扫描、TOFD显示来对气孔左性，气孔在带 状图中也有波

46、形显示。6. 1. 4记录的设畫每个通道的输出信号均应在显示器上显示,对于每个主反射体,应在焊缝中心线两 侧对称显示,也可用图象（B扫描、TOFD）显示。每个通道记录的输出信号必须在显示器上显示出来，对于每个主反射体，应在焊缝中心线两侧 对称显示，也可在图象（B扫描、TOFD）显示。通过记录系统可出略地看岀setup （设垃图）是否正 确。6. 1. 5圆周扫查速度的设置圆周扫查速度用下列公式计算:VcWc PRF/3标准式中:Wc 探头在检测有效距离处的最窄声束宽度（用半波高度法测量）PRF探头的有效脉冲重复频率周向扫查速度用此公式来确龙。6.2检测系统的总体调试系统参数选定后,用与现场扫查

47、相同的速度对试块上每个反射体进行调试。系统经最佳调肖后，应使用与现场检测相同的速度对试块进行扫査。6. 2. 1检测通道的调试6. 2. 7. 1位置和基准灵敏度的调试a）每个主反射体的信号达到满幅度的80%；总体扫査时每个通道主反射体的信号应达到满幅度的80虬b）显示器上显示的编码位置精度:记录反射体间的显示编码位置相对于 实际圆周位置的误差不大于±2mm。显示器上显示的编码器记录的位置必须准确,记录反射体间显示的编码位置与反射体在实际圆 周上的位垃误差不大于±2皿。6. 2. 1. 2显示记录的调试扫查过程中试块上主反射体的波幅达到满幅度80%时,其两侧邻近反射体的显示

48、波 幅应在5-40% （不包括40%）之间,低者覆盖不良,易漏检;高者可能产生干扰。当未 达到此值时应重新确定探头位置或替换探头重新调试。在试块上进行总体扫查，要求每个通道主反射体的波幅达到满幅度80$时，其两侧邻近反射体 的显示波幅应在5-40% （不包括40%）之间，低者覆盖不良，易漏检：高者可能产生干扰。当未达到 此值时看是否是探头位苣问题，若是，则重新确立探头位垃，重新调试：若不是探头位宜问题，则 文案是探头问题，替换探头重新调试：若还达不到上述条件，则是试块问题，重新制作试块。6.2.2耦合监视通道的调试记录系统的耦合监视通道显示不良时,应重新调试。在总体扫査过程中，若发现记录系统的

49、耦合监视通道显示不良时，应对该通道重新调试。7现场检测7. 1受检表面制备按5. 7的规定进行。7.2焊缝标识按5. 2的规定进行。7.3参考线按5. 3的规定进行。7. 4扫查灵敏度熔合区的扫查至少在基准灵敏度下进行,体积型缺欠扫查灵敏度应不低于6. 1. 2. 2 6. 7. 2. 3 和 6. 1. 2. 4 的规定。7.5系统性能的校验7.5. 1灵敏度的校验7. 5. 1.1每班检测前,利用试块进行校验,每个主反射体的波幅应为满幅度的80%。每班开始检测前,应利用试块进行校准，每个通道的主反対体的波幅应达到满幅度的80%, 其两侧邻近反射体的波幅应在5-40% （不包括40%）之间,

50、可视为合格;并将检测开始前的setup 设置保存。7. 5. 1. 2在检测过程中每隔2小时或扫查完10道焊缝之后（以时间短者为准）以及 检测工作结束后,利用试块进行校验,每个主反射体的波幅应在满幅度的70-99%之间; 若主反射体的信号低于满幅度的70%,应对其检查的焊缝重新检测;若主反射体的信号 高于满幅度的99%,应对其检测结果重新评定。在检测过程中每隔2小时或扫查完10道焊缝之后（以时间短者为准）以及检测工作结束后, 利用试块进行校准，毎个通道上主反射体的波幅应在满幅度的70-99%之间,其两侧邻近反射体的波 幅应在5-40% （不包括40%）之间,可视为合格；若主反射体的信号低于满幅

51、度的704应对貝检查的焊缝重新检测；若主反射体的信号髙于满幅度的99%,应对其检测结果重新评泄。并将setup设 文案标准置保存。752圆周位置精确度的校验在开工之前及每隔一个月校验一次,扫查器上编码器的零点与管子上零位置重合, 扫查至1/4、1/2和3/4圆周位置时,显示器上显示的编码位置应与管道上的位置相对 应,其误差与4. 2.1同,否则应重新定位。记录圆周位宜的准确性，应在开工之前及每隔一个月校准一次，扫查器上编码器的零点应与管 子上零位宜重合，扫查至1/4、1/2和3/4圆周位巻时，显示器上显示的编码器位苣应与管道上的实 际位苣相对应，其误差不大于土 10mm,否则应重新左位,即编码

52、器重新校准。7.5.3耦合监视的校验在检测过程中,记录系统耦合监视通道显示不良时,应对耦合不良区域及时处理重 新检测。在检测过程中，记录系统耦合监视通道显示不良时，耦合不可接受，应重新检测；如果还是耦 合显示不良，耦合不可接受时，应对耦合不良区域及时处理（如管道外表而清洁和制管焊缝打磨）， 再重新检测。一般耦合不良区域长度超过25mm时，看是否有缺欠存在，若有，则应重新检测，若没 有，则不必重新检测。7.5.4温差的校验温度变化影响声速变化,声速的测定见附录B。当探头楔块温差变化超过1O°C时, 整个系统应重新调试。当试块表面、探头楔块及被检管道表而的温度变化，影响声速变化，从而影响

53、折射角的变化， 导致检测系统不能识别检测区（也就是检测通道不能检测其所负责的分区）；检测前必须测定被检材 料的声速，声速的测定按附录B进行。当探头楔块温差变化（试块温度影响探头楔块温度，被检管 件温度也影响探头楔块的温度）超过10C时，整个系统应重新调试。8缺欠显示的评定8. 1在超过记录电平且颜色变化的图象中确认相关显示,测定缺欠的尺寸和位置,估 判缺欠性质,按第9章验收。实际上只评泄电平幅度240%的缺欠信号（即为红色的），但对于层间未熔合有时显示为红色。 有时显示为绿色，有时不显示，而在T0FD上显示非常明显，因此对于$20$的缺欠信号（即为绿色 的），也要给予重视。缺欠的验收按第9章进行。8.2第10章签发检测报告。8.3焊缝返修部位仍按本标准进行验收。焊缝返修部位可采用全自动超声波和手动超声波成像仪进行。对于全自动超声波必须按本标准 的检测方法进行：对于手动相控阵超声波采用T0FD和B扫描进行检测，而不采用带状图显示：对于 其它手动超声波成像仪可将其灵敏度换算与本标准相当即可：不论采用何种仪器，检测结果验收必 须按本标准进行。9验收标准9. 7缺欠显示分类9. 1