大径管焊口超声波探伤作业指导书

1、目 录1 总则2 检验人员3 准备工作4 作业方法及工艺要求5 焊接接头质量要求6 安全技术措施7 文明施工及环境保护措施8 附录1 / 131 总则1.1 工程概况？工程（？MW）#？机组的安装焊口接近？万个，施工工期短，同时无损探伤的检验比例高，探伤的工作极其繁重。1.2 施工范围本作业指导书适用于？工程（？MW）#？机组安装时，外径大于或等于108mm、壁厚大于或等于14mm、小于或等于160mm的铁素体类钢制承压管道单面焊接双面成型的中厚壁管焊接接头手工A型脉冲反射法超声波检验。1.3 编制依据1.3.1 ？MW工程？机组金属检验施工组织设计1.3.2 火力发电厂焊接技术规程 DL/T

2、869-20041.3.3 蒸汽锅炉安全技术监察规程 劳部发<1996>276号1.3.4 压力容器安全技术监察规程 质技监局锅发<1999>154号1.3.5 管道焊接接头超声波检验技术规程 DL/T 820-2002（以下简称超规）1.3.6 承压设备无损检测 JB/T473020051.3.7 电力建设安全工作规程（第一部分：火力发电厂） DL5009.120022 检验人员2.1 超声波探伤工作人员，必须取得国家质量技术监督局、电力工业无损检测人员资格考核委员会颁发的资格证书，探伤报告必须由级或级以上的超声波探伤人员签发。2.2 探伤人员应熟悉本作业指导书的各条

3、规定，并能按规定的探伤工艺熟练地操作。2.3 探伤人员必须遵守现场安全规程和其它有关规定。3 准备工作3.1 技术准备3.1.1 根据金属试验委托单了解被检工件材质、规格、焊接工艺、热处理工艺等。3.1.2 确定检验比例、检验数量、检验工作质量等级、受检工件质量验收级别。3.2 现场情况及现场准备3.2.1 了解被检工件结构、焊接位置、坡口型式、内壁加工情况、对口间隙、焊缝的中心位置和环境情况。3.2.2 对焊接接头的表面质量及外形尺寸应进行检查，对有影响检验结果评定的表面形状突变应进行适当的修磨，并做圆滑过渡，内壁加工面应满足超声波检验的要求。3.2.3 探测面探头移动区应清除飞溅、锈蚀、氧

4、化物及油垢。必要时，表面应打磨平滑， 打磨宽度至少为探头移动范围。a) 采用一次反射法或串列式扫查探测时，探头移动区应大于1.25PP=2ttg,式中:P跨距,mm;t管壁厚度,mm; 探头折射角,(O)。b)采用直射法探测时，探头移动区位大于0.75P。3.3 工艺制订 根据有关标准规定及现场情况等制订工艺卡，确定探伤仪、试块、探头及扫描比例、探测灵敏度、探测方式等。以上参数参见具体检验项目的超声波探伤工艺卡。3.4 器材准备及仪器、探头性能的测试选择的器材、调整的具体参数参看超声波探伤工艺卡。3.4.1 探伤仪3.4.1.1 采用A型脉冲反射式超声波探伤仪。2 / 133.4.1.2 仪器

5、的主要性能指标和测试方法a) 超声波检验仪器的性能指标应符合JB/T 10061的规定。b) 超声波检验仪器的性能测试方法应符合JB/T 9214的规定。c) 工作频率范围至少为1MHZ6MHZ。d) 对于全数字式A型脉冲反射式超声探伤仪器要求时实采样频率不小于40MHZ。3.4.1.3 仪器的校准在仪器开始使用时，应对仪器的水平线性和垂直线性进行测定，测定方法按JB/T10061的规定进行。在使用过程中，每隔三个月至少应进行一次测定。3.4.2 探头3.4.2.1 探头的选择应符合超规5.3.2的规定。3.4.2.2 探头的主要性能指标和测试方法a) 探头的性能指标须按JB/T 10062超

6、声波用探头性能测试方法进行测定。b) 斜探头置于标准试块上探测棱边，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。c) 斜探头主声束在垂直方向不应有明显的双峰或多峰。d) 探头的中心频率允许偏差为±0.5MHZ。3.4.2.3 探头的校准在新探头开始使用时,应对探头进行一次全面的校准.测定方法按JB/T 10062的有关规定进行。a) 斜探头使用前，至少应进行前沿距离、折射角、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等的校准。使用过程中，每个工作日应标准前沿距离、折射角和主声束偏离。b) 直探头的始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力应每隔一个月检

7、查一次。3.4.2.4 纵向对接接头检验探头的要求a） 纵向对接接头的探头应根据管件的曲率和壁厚选择探头角度，并考虑几何临界角的限制。条件允许时，声束在曲底面的入射角不应超过70°。b） 探头接触面修磨后，用曲面试块实际测定探头入射点和折射角。3.4.3 试块3.4.3.1 标准试块主要用于测定探伤仪、探头及系统性能。标准试块CSK-1B的形状和尺寸见GB11345-1989的附录A，试块制造的技术要求应符合JB/T10063的规定。3.4.3.2 对比试块对比试块应选用与被检管材相同或声学性能相近的钢材制作。a） RB对比试块（参见GB11345-1989的附录B） 主要用于绘制D

8、AC曲线；b） 焊接接头根部缺陷对比试块（SD-III型，参见DL/T820-2002的附录B） 用于管道焊接接头根部缺陷的对比测定。c） 环向对接接头检验对比试块的曲率半径为检验面曲率半径0.91.5倍的试块均可采用。d） 纵向对接接头检验对比试块的曲率半径与检验面曲率半径之差应小于10。e） 当检验曲面曲率半径RW2/4，可采用平面对比试块调节仪器。但检验中应及时修正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，修正方法参照GB11345相关章节。f） 当检验面曲率半径RW2/4时（W为探头接触面宽度，R、W单位均为mm），应采用与检验面曲率相同或相近的对比试块。这种对比

9、试块的具体要求应符合超规4 / 135.1.1.3的规定。g） 在满足灵敏度要求的条件下，可以采用其他型式的试块，并在报告中注明。3.4.3.3 携带试块（SD-IV型，参见超规附录A）现场使用的携带式试块，用于校验灵敏度和时基线性，可根据需要选择。3.4.4 偶合剂3.4.4.1 偶合剂应具有良好的润湿能力和透声性能，且无霉、无腐蚀、易清除。偶合剂对人体不能有损伤作用。3.4.4.2 在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂。4 作业方法及工艺要求4.1 仪器的调整、校验4.1.1 探头参数及性能的测定 在CSK-1B试块上测定探头的前沿、折射角、始脉冲占宽和探头分辨力。4.1.2 时基

10、线扫描的调节4.1.2.1 时基线扫描的调节：时基线刻度可按比例调节为代表脉冲回波的水平距离、深度或声程。扫描比例依据管件厚度和选用的探头角度来确定，最大检验范围应调至时基线满刻度60%以上。4.1.2.2 检验面曲率半径R大于W2/4时，应在标准试块或平面对比试块上进行时基线扫描调节。 4.1.2.3 检验面曲率半径R小于等于W2/4时，在超规5.1.1.3条规定的对比试块上进行时基线扫描调节。4.1.3 距离波幅曲线的测绘4.1.3.1 距离波幅曲线应以所用探伤仪和探头在对比试块上实测的数据绘制，其绘制方法见超规附录D。该曲线由判废线RL、定量线SL和评定线EL组成。EL和SL之间称区，S

11、L和RL之间称区，RL以上称区，见超规图3所示。4.1.3.2 不同检验等级、管壁厚度的距离波幅曲线各线灵敏度见表4.1.3.2。4.1.3.2 距离波幅曲线的灵敏度检验级别ABC管壁厚度14mm50mm14mm160mm14mm160mm判废线RL3×403×40-4dB3×40-2dB定量线SL3×40-10dB3×40-10dB3×40-8dB评定线EL3×40-16dB3×40-16dB3×40-14dB4.1.3.3 探测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。4.1.3.4 检验面曲率半径RW

12、2/4时，距离波幅曲线的绘制应在超规5.1.1.3条规定的对比试块上进行。4.1.3.5 探测时由于管件表面耦合损失、材料衰减以及内外曲率的影响，应对检验灵敏度进行传输损失综合补偿，综合补偿量必须计入距离波幅曲线。补偿的测量方法见超规附录E。若在一个跨距声程内最大传输损失在2dB内，可不进行综合补偿。4.1.3.6 距离波幅曲线可绘制在坐标纸上，也可直接绘制在荧光屏制度板上。但在整个检验范围内，曲线应处于荧光屏满刻度20%以上，见超规图4，否则，应采用分段绘制的方法，见5 / 13超规图5。4.1.4 仪器的校验4.1.4.1 每次检测前均应在对比试块或其他等效试块上对扫描线、灵敏度进行校验，

13、校验过程中使用的试块与被检管件的温差不大于15。遇有下述情况应随时对其进行重新核查：a) 校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；b) 开路电压波动或者检测者怀疑灵敏度有变化时；c) 连续工作4h以上时；d) 工作结束时。4.1.4.2 时基调节校验时，如发现校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的10%或满刻度的5%（两者取较小值），则扫描比例应重新调整，前次校验后已经检验的焊接接头要重新检验。4.1.4.3 灵敏度校验时，如校验点的反射波幅比距离波幅曲线降低20%或2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，并应重新检验前次校验后检查的全部焊接接头。如校验点的反射波幅比距离波幅曲线增

14、加20%或2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，对前次校验后已经记录的缺陷进行尺寸参数重新测定并予于评定。4.1.4.4 距离波幅曲线复核时，校核应不少于3点。如曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次所有的检测结果进行复检；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。4.1.4.5 校准、复核和线性检验时，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。4.2 检验4.2.1 检验区域 检验区域应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30的一段区域，这个区域最小10mm，最大20mm，见超规图1。4.2.2 母材的检验4.2.2.1 焊缝两侧的母

15、材，检验前应测量管壁厚度，至少每隔90°测量一点，以便检验时参考。4.2.2.2 采用B级、C级检验时，斜探头扫查声束通过的母材区域应用直探头进行检查，以便确定是否有影响斜角检验结果解释的分层性或其他种类缺陷存在。该检查仅做记录，不属于对母材的验收检验。检查的要点如下：a） 方法：接触式脉冲反射法，采用频率为2MHZ5MHZ的直探头；b） 灵敏度：将无缺陷处二次底波调节到荧光屏满刻度；c） 记录：凡缺陷信号超过荧光屏满刻度20%的幅度部位，应在工作表面做出标记，并予以记录。 4.2.3 焊接接头的检验4.2.3.1 扫查4.2.3.1.1 扫查灵敏度应不低于评定线（EL线）灵敏度。4

16、.2.3.1.2 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制。5 / 134.2.3.1.3 扫查方式a） 为了探测焊接接头的纵向缺陷，一般采用斜探头垂直于焊缝中心线放置在检验面上，沿焊接接头进行矩形移动扫查，见超规图6。探头前后移动的距离应保证扫查到4.2.1条规定的焊接接头检验区域宽度全部范围。扫查时相邻两次探头移动间隔应保证至少有10%的重叠。在保持探头垂直焊缝中心线进行前后移动的同时，根据曲率大小还应进行10°15°角的左右摆动。 b） 为探测焊接接头的横向缺陷，可采用平行或斜平行扫查。 c） B级检验时，当管外径大于250mm时，可在

17、焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线呈10°20°角做斜平行扫查，见超规图7。d） C级检验时，可将探头放在焊缝上及其两侧边缘做平行扫查，见超规图8。管壁厚度超过60mm时，应采用两种角度探头（45°和60°并用或45°和70°并用）进行两个方向的平行扫查，也可用两个45°探头进行串列式平行扫查。e） 为了确定缺陷的位置、方向、形状，观察缺陷动态波形或区分缺陷信号与非缺陷信号，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式，见超规图9。4.2.3.2 反射回波的分析对波幅超过评定线（EL线）的反射回波或波幅虽然未超过评定线（E

18、L线），但有一定长度范围来自焊接接头被检区域的反射回波，应根据探头位置、方向、反射波的位置及焊接接头的具体情况，参照超规附录F进行分析，判断其是否为缺陷。判断为缺陷的部位均应在焊接接头表面做出标记。4.2.3.3 缺陷的测定及记录对在焊接接头检验扫查过程中被标记的部位进行检验，将扫查灵敏度调节到评定线，对反射幅度超过定量线的缺陷，均应确定其具体位置、最大反射波幅度及其所在区域和指示长度。4.2.3.3.1 最大反射波幅度的测定a) 按4.2.3.1.3的扫查方式移动探头至缺陷出现最大反射波信号的位置,测出最大反射回波幅度并与距离-波幅曲线比较，确定波幅所在区域。波幅测定的允许误差为2dB。b)

19、 最大反射波幅度A与定量线SL的dB差值记为SL±（）dB。4.2.2.3.2 位置参数和测定缺陷位置以获得缺陷最大反射波信号的位置来表示，根据探头的相应位置和反射波在荧光屏上的位置来确定如下位置参数：a) 缺陷沿焊接接头方向的位置。b) 缺陷位置到检验面的垂直距离（即深度）。c) 缺陷位置离开焊缝中心的距离。4.2.3.3.3 缺陷尺寸参数的测定应根据缺陷最大反射波幅度确定缺陷当量值或测定缺陷指示长度L。4.2.3.3.3.1 缺陷当量值，用当量平底孔直径表示，主要用于直探头检验，可采用公式计算、DGS曲线、试块对比或当量计算尺确定缺陷当量值。4.2.3.3.3.2 缺陷指示长度L

20、的测定可采用如下三种方法。a) 当缺陷反射波信号只有一个高点时，用降低6dB相对灵敏度法测量缺陷的指示长度，见超规图10。b) 在测长扫查过程中，当缺陷反射波信号起伏变化有多个高点，缺陷端部反射波幅度位于SL线或区时，则以缺陷两端反射波极大值之间探头的移动距离确定为缺陷的指示长度，即端点峰值法，见超规图11。c) 当缺陷反射波峰位于区时，如认为有必要记录，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。7 / 13 d) 非裂纹、未熔合等缺陷反射波幅度达到EL线或在区时，如无特殊要求，可不做记录。 4.2.3.4 缺陷的评定（超规）4.2.3.4.1 对波幅超过评定线（EL线）的反射波

21、或波幅虽然未超过评定线（EL线），但有一定长度范围的来自焊接接头被检区域的反射回波，均应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷的特征。可根据缺陷反射波信号的特征、部位，采用动态包络线波形分析法，改变探测方向或扫查方式，并结合焊接工艺等进行综合分析来推断缺陷性质。如无法准确判断时，应辅以其他检验进行综合判定。4.2.3.4.2 最大反射波幅度位于区的缺陷，其指示长度小于10mm时,按5mm计。4.2.3.4.3 相邻两缺陷各向间距小于8mm时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。4.2.3.4.4 根部未焊透的测定：对于允许存在一定尺寸根部未焊透焊接接头应进行根部未焊透的测定。 a) 检验中发现的

22、根部缺陷经综合分析确认为未焊透时，应选用高分辨率、折射角45°50°、频率为5MHZ的横波斜探头，用附录B的月牙槽对比试块上深1.5mm的月牙槽反射波幅调至荧光屏满刻度50%作为灵敏度,进行幅度对比测定。 b) 当缺陷反射波幅度小于月牙槽对比试块调节的灵敏度反射波幅度时，用端点14dB法测量其指示长度L。4.3 检验结果的评级按5.1及5.2条的规定进行检验结果的评级，并做好记录。4.4 返修焊接接头的检验要求返修焊接接头，其返修部位及返修时受影响的区域，均应按原检验条件进行复检，复检部位的缺陷要按5.1及5.2条的规定进行评定。4.5 出具返修单及报告4.5.1 根据检验

23、原始记录，对有超标缺陷的焊口，及时填写并出具返修单，以便返修及复检。4.5.2 在规定时间内填写并出具报告。5 焊接接头质量分级（管道焊接接头超声波检验技术规程DL/T 820-2002）5.1 评定单位 管道焊接接头质量以每个焊接接头为评定单位，当量数计算按DL/T869-2004规定。5.2 缺陷的级别评定根据缺陷的性质、幅度、指示长度分为四级：5.2.1 最大反射波幅度达到SL线或区的缺陷，根据缺陷指示长度按表5.2.1的规定予以评级。表5.2.1 单个缺陷的等级分类检验级别ABC管壁厚度14mm50mm14mm160mm14mm160mm2/3t,最小12mmt/3, 最小10mm,最

24、大30mmt/3, 最小10mm,最大20mm3/4t, 最小12mm2/3t, 最小12mm,最大50mmt/2, 最小10mm,最大30mm<t, 最小20mm3/4t, 最小16mm,最大75mm2/3t, 最小12mm,最大50mm超过级者注：t为坡口加工侧管壁厚度，焊接接头两侧管壁厚度不等时，t取薄壁管厚度，t单位为毫米（mm7 / 13）5.2.2 对接焊缝允许存在一定尺寸根部未焊透缺陷，根据其反射波幅度及指示长度按表5.2.2的规定予于评级。表5.2.2 根部未焊透等级分类评定等级对比灵敏度缺陷指示长度mm1.5焊缝周长的10%1.5+4dB焊缝周长的20%超过级者注1：当

25、缺陷反射波幅大于或等于用SD-型试块调节对比灵敏度1.5mm深月牙槽的反射波幅时，以缺陷反射波幅评定。注2：当缺陷反射波幅小于用SD-型试块调节对比灵敏度1.5mm深月牙槽的反射波幅时，以缺陷指示长度评定。5.2.3 性质为裂纹、未熔合、根部未焊透（不允许存在未焊透的焊缝）评定为级。5.2.4 反射波幅度位于RL线或区的缺陷评定为级。5.2.5 最大反射波幅度不超过EL线，和反射波幅度位于区的非裂纹、未熔合、根部未焊透性质的缺陷，评定为级。6 安全技术措施6.1 一般安全施工措施1）检验工作人员必须认真遵守执行上级颁发的安全规程、安全施工管理规定和安全施工措施，严格遵守电力建设安全工作规程规定

26、。正式开工前应进行安全、技术交底并做记录，学习并熟悉本作业指导书。2）所有检验人员必须进行三级安全教育，熟悉和了解安规与本工地的实际情况，并经考试合格后才能上岗，严禁酒后上岗。3）安全防护用品，如安全帽、安全带等必须由厂家合格标志。4）脚手架由专门架子工搭设，由使用部门检验合格，挂牌后方可使用。5）高空作业人员要衣着灵便，穿软底、平底鞋。高处作业人员必须系好安全带及保险绳，危险区域应选用速差保护器。6）雨后工作要注意防滑。7）夜间工作要有充足的照明，现场选择合适地点布置照明。6.2 特殊安全技术措施6.2.1 不同的超声波仪器在冲电时，对电源的种类、电压稳定性，连接方式等方面都有不同要求，要求

27、注意按各种仪器的使用说明书要求进行冲电，以免损坏仪器。6.2.2 用电动工具对焊口进行打磨时要戴好防护面罩。6.2.3 当探伤条件不符合工艺要求或不具备安全作业条件时，探伤人员有权停止作业，待条件改善符合要求后再进行探伤。6.3 对施工作业危险点的安全预防和控制措施详见附表一。附表一是超声波探伤作业危险源预控库，超声波探伤要根据这个表中的所提到的危害因素及可能的事故，做好预控工作，制订安全防范措施，保证作业安全、顺利圆满地完成。7 文明施工及环境保护措施7.1 文明施工7.1.1 严格按照公司管理体系和ISO14001有关规定施工。8 / 137.1.2 严格控制检验工艺水平，严格执行工艺纪律，使其符合有关规范和验标要求。 7.1.3 图纸、安全措施、检