JB-4730.6-2005-涡流检测相关标准 ETII课件

JB/T4730.6-2005

承压设备无损检测

第六部分：涡流检测浙江省特种设备检验研究院钟丰平E-mail:zjupec@提纲一、JB/T4730.6-2005

主要修订原则二、JB/T4730.6-2005主要修改内容三、JB/T4730.6-2005有关内容讲解四、JB/T4730.6-2005附录介绍一、JB/T4730.6-2005

主要修订原则①满足国内检测需求老标准只适用于金属管材在生产过程中的质量控制和验收检验,然而近几年来电站和石化成套装置等在用换热器的定期检验对涡流检测技术有强烈的需求,由于国内没有相应的检测标准,从而大大影响了涡流检测技术的推广应用,新标准增加了在用铁磁性钢管的远场涡流检测方法和非铁磁性管的涡流检测方法,及时解决了各种换热器在用定期检验中的技术难题。修订原则②吸收新技术在检测仪器方面,随着现代电子技术的发展,涡流检测仪器向数字化、自动化、多通道和多频率等方面快速发展,因此新标准提高了对涡流检测仪器的基本要求;在检测技术方面,铁磁性钢管的远场涡流检测技术已经成熟,并且在检测中得到大量应用,因此新标准增加了在用铁磁性钢管远场涡流检测方法的内容。修订原则③与国际接规随着中国2001年正式加入世贸组织,我国对外贸易逐年迅速增加,中国已成为全世界的加工制造中心,为了应对国际挑战,新标准的许多内容与国际标准接轨,这既有利于我国在技术上迅速追赶国际先进水平,也有利于促进我国金属管材生产的出口和使用单位的进口贸易。修订原则二、JB/T4730.6-2005

主要修改内容1、涡流检测成为独立的检测标准老标准中的中的第13章管材涡流检测只是第四篇表面检测中的一个章节,而新标准完全独立成为一个检测标准,有专门的标准号JB/T4730.6。修改内容2、增加了规范性引用文件的要求老标准中，第2章引用标准，其中涉及涡流检测的引用标准仅GB/T12604.1~6无损检测术语。新标准共列出了7个引用标准，同时明确了对于引用标准的适用性要求，7个引用标准的最新版本适用于JB/T4730.6-2005。修改内容3、增加相关的名词术语解释在JB/T4730.1-2005中3.33~3.37给出了5个涡流检测相关的术语和定义：3.33涡流检测线圈3.34放置式线圈3.35磁饱和装置3.36远场涡流检测3.37涡流检测探头同时

GB/T12604.6无损检测术语

涡流检测

适用于本标准修改内容4、改进了对检测系统的要求①新标准首次提出了检测系统的概念,并在一般要求中对涡流检测系统提出了通用要求。②

新标准规定涡流检测系统一般包括涡流检测仪、检测线圈及辅助装置(如磁饱和装置、机械传动装置、记录装置和退磁装置等),而对于各个独立的单元通称为检测设备。修改内容4、改进了对检测系统的要求③新标准引用了GB/T14480涡流探伤系统性能测试方法作为检测系统性能的测试依据。④在不同检测对象的四个章节内,根据检测对象的特点又分别对检测设备的性能给出了更详细的要求和技术指标。修改内容5、铁磁性金属管材产品涡流检测标准试样改动①1994版标准采用两组通孔，一组为da

标准孔，一组为db

标准孔。每组三个来调节检测灵敏度，本标准采用两个验收等级：等级A和等级B，其相应的孔径尺寸也和1994版标准不同。②本标准考虑到涡流检测的端部效应。除和1994版标准相近的三个孔以外，在样管的两端又增加了两个通孔。修改内容5、铁磁性金属管材产品涡流检测标准试样改动③本标准采用的检测线圈形式要比1994版标准多，此外本标准还增加采用矩形槽作为人工反射体。④修订后的标准对铁磁性金属管材的检测灵敏度和1994版标准实际上并不一致。修改内容6、非铁磁性金属管材产品涡流检测标准试样改动①1994版标准采用两组通孔，一组为da

标准孔，一组为db

标准孔，每组三个来调节检测灵敏度；本标准中铜及铜合金和铝及铝合金采用一组通孔，而钛及钛合金只采用同一个孔径的通孔来调节检测灵敏度。修改内容6、非铁磁性金属管材产品涡流检测标准试样改动②本标准考虑到涡流检测的端部效应。除和1994版标准相近的三个孔以外，在样管的两端又增加了两个通孔。③修订后的标准对铁磁性金属管材的检测灵敏度和1994版标准实际上并不一致。修改内容7、增加了在用管子涡流检测方法1994版标准主要包括承压设备制造、安装中圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金冷拉薄壁管、铜及铜合金和钛及钛合金管的穿过式涡流检测，主要是指管材的质量控制和制造检验。本标准则既包括管子质量控制和制造检验也包括了管子的在用检测。管子的在用检测包括铁磁性钢管和非铁磁性管的涡流检测。修改内容7、增加了在用管子涡流检测方法我国在电力、石油、化工、制药和食品加工等行业生产设备中有大量的换热类压力容器。以前对换热管进行定期检验的方法主要是采用水压或气压试验进行泄漏检测,该方法不能发现已产生较严重腐蚀但还未泄漏的换热管,往往在换热器重新投入使用后不久产生泄漏事故,从而影响生产,甚至造成严重安全事故。修改内容7、增加了在用管子涡流检测方法近年来,随着涡流检测技术的发展和检测仪器的成熟,电站和石化成套装置等在用换热器的定期检验大量采用了涡流检测方法,但由于无相应的检测标准,影响了涡流检测技术的推广应用。新标准增加了在用铁磁性钢管的远场涡流和非铁磁性管的涡流检测方法,及时解决了各种换热器在用定期检验中的技术难题。修改内容8、将标准试样改为对比试样无损检测中的标准试样或标准试件,一般具有专门的标准,可以批量加工或制造,主要用于对检测仪器、探头或检测系统的校准,该标准超声检测部分规定了标准试块：JB/T10063-1999

超声探伤用1号标准试块技术条件JB/T7913-1995超声波检测用钢制对比试块制作与校验方法修改内容8、将标准试样改为对比试样磁粉检测部分规定了标准试片：JB/T6065-2004无损检测磁粉检测用试片JB/T6066-2004无损检测磁粉检测用环形试块渗透检测部分规定了标准试块：JB/T6064-1992渗透探伤用镀铬试块技术条件JB/T9213-1999无损检测渗透检查A型对比试块修改内容8、将标准试样改为对比试样鉴于金属材料的规格、牌号、热处理状态和表面状态对其表现的电磁性能有很大的影响,因此目前还没有专门的涡流检测试样的标准。在进行涡流检测时,需根据被检对象来选取与其相同或相近规格、牌号、热处理状态、表面状态和电磁性能的材料来加工试样,主要用于调节涡流检测仪检测灵敏度、确定验收水平和保证检测结果准确性,因此叫对比试样。修改内容三、JB/T4730.6-2005有关内容讲解标准框架：九个章节两个附录1、范围2、规范性引用文件3、一般要求4、铁磁性钢管涡流检测5、非铁磁性金属管材涡流检测内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测7、在用非铁磁性管涡流检测8、检测结果的评定与处理9、检测报告附录A：在用铁磁性管对比试样附录B：在用非铁磁性管对比试样内容讲解1、范围JB/T4730的本部分规定了承压设备涡流检测方法及质量分级要求。本部分适用于承压设备用导电性金属材料和焊接接头表面及近表面缺陷检测。内容讲解1、范围对于焊缝的涡流检测，主要的问题在于焊缝表面成形差异与粗糙不平造成的严重提离干扰。本标准涉及的焊接接头，主要以管材焊缝为对象。内容讲解2、规范性引用文件本部分为新增加的内容，共列出应用标准7个。GB/T5126(1985)(2001)铝及铝合金冷拉薄壁管材涡流探伤方法GB/T5248(1998)(2008)铜及铜合金无缝管涡流探伤方法GB/T7735(1995)(2004)钢管涡流探伤检验方法GB/T12604.6(2008)(1990)无损检测术语

涡流检测GB/T12969.2(1991)(2007)钛及钛合金管材涡流检验方法GB/T14480(2008)(1993)涡流探伤系统性能测试方法JB4730.1(2005)(1994)承压设备无损检测

第1部分：通用要求本标准第4、5部分在制管材检测方面吸收了4个国内已颁布标准的内容内容讲解2、规范性引用文件另外还有2个国外标准作为本部分的主要参照：ASME《锅炉压力容器规范》第V卷第8章其中强制性附录I已安装好的换热器非铁磁性管材的涡流检测ASTME2096

铁磁性换热器管远场涡流的现场检测方法在本标准第6、7部分在用设备检测方面吸收和借鉴了以上美国机械工程学会(ASME)以及美国材料与试验协会(ASTM)的相关标准。内容讲解3、一般要求本章分四个方面提出了一般性要求检测系统对比试样被检件检测环境铁磁性金属管材产品、非铁磁性金属管材产品、在用铁磁性钢管和在用非铁磁性管章节在一般要求的基础上，又分别提出不同的要求。内容讲解3、一般要求检测系统涡流检测系统一般包括涡流检测仪、检测线圈及辅助装置（如磁饱和装置、机械传动装置、记录装置、退磁装置等）。GB/T14480作为检测系统性能的测试依据。对检测系统的检测能力、周向灵敏度差、端部检测盲区、缺陷分辨力分别作了要求。内容讲解3、一般要求检测系统组成系统的每个独立单元称为检测设备，对单个设备提出了要求，包括涡流检测仪、检测线圈、磁化装置、退磁装置、机械传动装置、记录装置等。内容讲解3、一般要求检测系统检测设备灵敏度检查复验要求：a）每次检测开始前和结束后；b）怀疑检测设备运行不正常时；c）连续检测时，每4h检查和复验1次；d)

合同各方有争议或认为有必要时。内容讲解3、一般要求3.2对比试样涡流检测理论上是一种对比性的检测，因此对比试样对于检测结果的准确性有着十分重要的影响，因此要求被检对象相同或相近。同时对比试样还应用于仪器检测灵敏度的调整。采用不同材料特性的对比试样进行调整，得到的灵敏度差别很大，检测结果和验收水平也都存在差异。内容讲解3、一般要求3.2对比试样影响实例：对一台设备进行涡流检测，采购了相同材料的相同规格的管材加工对比试样，检测发现大部分换热管存在严重的缺陷，对检测结果产生怀疑。重新采购同一制造单位的同规格同牌号材料，根据缺陷的类型设计加工对比试样，重新进行检测分析，得到的结果更加准确。理论上对比试样的材料应该是被检材料的一部分。内容讲解3、一般要求3.2对比试样人工缺陷应该进行测定。同时人工缺陷的尺寸不应理解为可以检测到的最小尺寸。如：GB7735中提到

YB/T

145-1998钢管探伤对比试样人工缺陷尺寸测量方法内容讲解3、一般要求3.3被检件表面质量、影响检测的一些因素(粉尘、污物)、尺寸公差、弯曲度。影响实例：1、由于内部粉尘，导致检测探头无法正常通过；2、一台换热器部分换热管管径偏小，导致检测探头无法通过。3、U型管式换热器的U型部分弯曲度、管径变化对检测的影响。内容讲解3、一般要求3.4检测环境新增加内容，由于涡流检测使用的是精密电子仪器,实施检测场地的温度、相对湿度、电磁场、震动和腐蚀性气体等环境因素会影响检测的结果甚至造成检测仪器的损坏,因此新标准加入了对检测环境要求的条款。影响实例：涡流检测时使用的供电线路上有电焊机在同时工作，导致涡流检测信号受到严重干扰，检测中断。内容讲解4、5、6、7这四个章节分别从适用范围、检测方法、对比试样、检测设备、检测条件与步骤等要素分别提出了不同的要求。4、铁磁性钢管涡流检测4.1适用范围承压设备用铁磁性无缝钢管、焊接钢管（埋弧焊钢管除外）等管材产品的涡流检测方法。外径不小于4mm钢管的涡流检测。采用穿过式线圈检测时管材外径一般不大于180mm内容讲解4、铁磁性钢管涡流检测4.2检测方法方法分为外穿过式探头与放置式线圈，其中放置式线圈需要配合相应的旋转方式，以保证整个钢管表面都能被扫查到，对于焊接钢管，在焊接接头偏转的情况下也能得到扫查。内容讲解4、铁磁性钢管涡流检测4.3对比试样对比试样上人工缺陷的形状为通孔或槽，通孔其中通孔的尺寸根据不同的验收等级而不同，本标准采用两个验收等级：等级A和等级B，均采用通孔对比试样，尺寸等与GB/T7735相同，等级A可以作为水压试验的替代方法。内容讲解4、铁磁性钢管涡流检测4.3对比试样与验收等级内容讲解验收等级A验收等级B钢管外径D通孔直径钢管外径D通孔直径D≤271.20D≤60.5027＜D≤481.706＜D≤190.6548＜D≤642.2019＜D≤250.8064＜D≤1142.7025＜D≤320.90114＜D≤1403.2032＜D≤421.10140＜D≤1803.7042＜D≤601.40D＞180双方协议60＜D≤761.8076＜D≤1142.20114＜D≤1522.70152＜D≤1803.20D＞180双方协议

表1对比试样通孔直径mm4、铁磁性钢管涡流检测4.3对比试样与验收等级内容讲解4、铁磁性钢管涡流检测4.3对比试样区别(孔径、孔间距、端部效应)内容讲解图4对比试样上通孔位置4、铁磁性钢管涡流检测4.3对比试样钻孔时应保持钻头稳定,防止局部过热和表面产生毛刺，以及对于偏差的控制与GB/T7735的要求一致。对于人工缺陷槽，尺寸与GB/T7735的规定并不一致，本标准也没有提供验收等级。内容讲解4、铁磁性钢管涡流检测4.4检测设备磁饱和装置铁磁性金属在经过加工处理后,会引起金属内部磁导率分布的不均匀。在进行涡流检测时,金属磁导率的不同会产生噪声信号,通常这些噪声信号对线圈阻抗的影响往往远大于缺陷的影响,给缺陷的识别带来困难。另外,铁磁性金属的集肤效应很强,可探测深度大约只是非铁磁性金属的百分之一到千分之一内容讲解4、铁磁性钢管涡流检测4.4检测设备磁饱和装置为了克服铁磁性金属磁导率随外加磁场的变化和不均匀的影响,采用外加磁饱和装置对试件进行饱和磁化,经过饱和处理后铁磁性材料可作为非铁磁性材料对待。在涡流检测中通常使用的磁饱和装置有两类,一类由通直流电的线圈构成,另一类由永久磁铁构成。工作频率范围1KHz~500KHz内容讲解4、铁磁性钢管涡流检测4.5检测条件和步骤4.5.1

检测设备通电后，应进行不低于10min的系统预运转。4.5.2

按规定的验收水平调整灵敏度时，信噪比应不小于6dB。作为产品验收或质量等级评定的人工缺陷响应信号的幅度应在仪器荧光屏满刻度的30%～50%。对比试样和检测线圈之间的相对移动速度应与被检钢管与检测线圈之间的实际相对移动速度相同。内容讲解4、铁磁性钢管涡流检测4.5检测条件和步骤4.5.3

对比试样中间3个对称通孔的显示幅度应基本一致，选取最低幅度作为检测设备的触发报警电平。对于检测条件和步骤，在制管材的涡流检测基本相同，只有铜以及铜合金无缝管材调整灵敏度时，要求信噪比大于等于10dB。内容讲解5、非铁磁性金属管材涡流检测5.1适用范围检测方法：外穿过式线圈铜以及铜合金（壁厚小于等于3mm，外径小于等于50mm）与GB/T5248-1998（壁厚为0.30mm~3.0mm，外径4mm~50mm;）相近，最新版的GB/T5248-2008（壁厚为0.20mm~6.0mm，外径3mm~160mm;）内容讲解5、非铁磁性金属管材涡流检测5.1适用范围铝以及铝合金（壁厚小于等于2mm，外径小于等于38mm）GB/T5126-2001（外径为6~38mm,壁厚为0.5~1.5mm）钛以及钛合金（壁厚小于等于4.5mm，外径小于等于30mm）与GB/T12969.2-1991相近，GB/T12969.2-2007（外径为4mm~65mm，

壁厚为0.5mm~4.5mm）内容讲解5、非铁磁性金属管材涡流检测5.1适用范围奥氏体不锈钢及类似合金管材奥氏体不锈钢管材参照非铁磁性管材标准执行（归于非铁磁性管材类，但在不同牌号，不同冶炼工艺，杂质含量的奥氏体不锈钢中，其磁导率有起伏变化，因此，应增加磁饱和装置）对于非铁磁性金属管材检测，本标准只限定了外径和壁厚的上限值。内容讲解5、非铁磁性金属管材涡流检测5.25.35.4对比试样总体结构相似，主要区别在于通孔直径、中间3个通孔的间距检测设备检测线圈填充系数都要求大于0.6。检测频率范围1KHZ~125KHZ。对于铜镍合金若有必要可以使用磁饱和装置。检测条件和步骤都与4.5.2、4.5.3相同内容讲解5、非铁磁性金属管材涡流检测对比试样人工缺陷为垂直于管壁的通孔，沿轴向加工5个相同孔径的通孔，其中，2个通孔分别距离管端100mm±5mm(铜及铜合金小于等于100mm)，中间3个通孔之间间隔一定距离，并且周向相隔120°±5°分布。内容讲解5、非铁磁性金属管材涡流检测对比试样通孔直径差异钛及钛合金对比试样上通孔直径为0.8mm孔径偏差都不大于±0.05mm

内容讲解

管材外径D通孔直径dD≤100.410＜D≤200.620＜D≤300.830＜D≤401.040＜D≤501.2表2无缝铜及铜合金对比试样管人工缺陷的孔径尺寸mm对比试样管外径D通孔直径d6＜D≤100.510＜D≤200.820＜D≤301.230＜D≤381.3

表3铝及铝合金对比试样管人工缺陷的孔径尺寸

mm5、非铁磁性金属管材涡流检测对比试样中间3个通孔间距差异内容讲解对比试样3个通孔间距铜及铜合金无缝管材500±10mm铝及铝合金管材150±10mm钛及钛合金管300~500mm6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测对于铁磁性钢管,如采用常规涡流进行检测,必需采用磁饱和装置进行磁化使之达到饱和状态,为此需要很强的磁场,需要一个体积很大的永久磁铁或直流线圈磁化装置,并且磁化装置只能采用外穿过式,仅适用于铁磁性钢管制造过程中的检测。内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测

在用铁磁性钢管已经与管板和支撑板等一起被组装成管束,在定期检验时不能将管子拆下,只能采用内插式探头进行涡流检测,因而无法采用磁饱和装置。远场涡流检测技术,利用低频电磁穿透力强的原理,采用内通过式探头,在不进行磁饱和的情况下,可以检测铁磁性金属管的内外壁缺陷和管壁的剩余厚度。内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测该部分标准主要参考ASTME2096铁磁性换热器管远场涡流的现场检测方法6.1适用范围对在用铁磁性钢管采用远场涡流检测。在此规格之外的钢管，可参照此条执行。E2096-05的范围为外径12.70mm~50.80mm，壁厚0.71mm~3.40mm内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测6.2检测设备6.2.1检测仪器：

实时给出缺陷的相位、幅值等特征信息，可将干扰信号与缺陷信号调整在易于观察及设置报警区域的相位上。远场涡流检测通过测量通常是测量检测信号与激励信号的相位差。根据缺陷信号与干扰信号的相位差不同，可以通过调整信号相位来获得较好的显示效果。内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测6.2.2探头检测线圈与激励线圈之间有间距要求。尽可能大的填充系数

内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测6.2.2探头

内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测6.3对比试样对比试样原则上应满足3.2的规定，如果达不到规定要求，则对比试样管应选取与被测管的公称直径相同，壁厚和材料特性、规格相近的铁磁性管。ASMEV2010版article2611.6.2有对于不同特性材料是否适用的评判依据。对比试样管用于检测前调整仪器检测灵敏度。缺陷特征分析，有条件限制，可以制作缺陷特征对比试样。（附录A）

内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测对于人工缺陷的深度控制问题：6.3.2对比试样管人工缺陷的深度标示为缺陷最深点的深度，并用管道公称壁厚的百分比表示。缺陷深度的尺寸精度在±2％以内，其他方向上的尺寸精度在±0.25mm以内。（铁磁性）7.3.7

人工缺陷平底孔中心或刻槽的深度，其误差不超过规定深度的±20%，或是±0.08mm，取两者中的较小值。其他所有人工缺陷的加工尺寸误差都应小于±0.25mm。（非铁磁性）内容讲解6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测6.3对比试样内容讲解A圆底孔——用直径10mm的球形钻头，加工深度50％。B通孔——通孔的直径为壁厚的1.25倍。C周向窄凹槽——槽深为20％壁厚，槽宽为3mm；D周向宽凹槽——槽深为20％壁厚，槽宽大于或等于2倍管公称直径。E单边缺陷：Ⅰ型对比试样管的单边缺陷——深度60％，轴向长度为15mm的周向单边缺陷，其周向幅度为180°~270°。Ⅱ型对比试样管的单边缺陷——深度50％，轴向长度大于或等于2倍管外径的铣槽。6、在用铁磁性钢管的远场涡流检测6.4操作步骤移动速度应该考虑与仪器、设定参数的因素。校验要求更加严格缺陷分析

基于对比式样分析是否存在缺陷辅助检测如内窥镜检查6.5检测内容讲解7、在用非铁磁性管涡流检测7.1适用范围方法：内穿过式线圈检测在用非铁磁性管尺寸范围：外径10mm～50mm、壁厚在0.75mm～3.0mm内容讲解7、在用非铁磁性管涡流检测7.2检测设备检测设备应该具备差动通道检测和绝对通道检测的能力。仪器应具备混频处理等单元。能有效的消除管板、支撑板、噪声等干扰信号。探头的外径应根据被检管子内径加以确定，以保证尽可能大的填充系数内容讲解7、在用非铁磁性管涡流检测7.3对比试样I型对比试样A是

1个贯穿管壁的通孔。对外径小于等于20mm的管子，孔径为1.3mm；对外径大于20mm的管子，孔径为1.7mm。B是4个平底孔。孔径为4.8mm，环绕管子的圆周并在同一横截面上成90°分布，从外壁面钻入，深度为壁厚的20%。C是1个360°的周向切槽。槽宽为3.2mm，深度为壁厚的20%，从管子的外壁面切入（供绝对式探头校正用，可选用）。D是1个360°的周向切槽。槽宽为1.6mm，深度为壁厚的10%，从管子的内壁面切入（供绝对式探头校正用，可选用）。内容讲解7、在用非铁磁性管涡流检测I型对比试样内容讲解7、在用非铁磁性管涡流检测I型对比试样用于调整检测系统(主频差动通道)7.4.1通孔信号幅值40%20%平底孔信号30%内容讲解7、在用非铁磁性管涡流检测I型对比试样用于调整检测系统(主频绝对通道)7.4.2通孔信号幅值40%20%平底孔信号30%内容讲解7、在用非铁磁性管涡流检测7.3对比试样II型试样A是

1个穿透壁厚的孔，管子外径≤20.0mm，孔径为1.3mm，管子外径＞20.0mm，孔径为1.7mm。B是1个外壁面平底孔，孔径为2.0mm，深度为壁厚的80%。C是1个外壁面平底孔，孔径为2.8mm，深度为壁厚的60%。D是1个外壁面平底孔，孔径为4.8mm，深度为壁厚的40%。E是4个外壁面平底孔，孔径为4.