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JB/T4730《承压设备无损检测》标准修订情况介绍

(超声部分)承德高中压阀门管件集团有限企业李伟鹏

1承压设备无损检测标准超声部分介绍第1页前言JB4730《承压设备无损检测》是承压设备行业法规和标准配套标准,也是全国锅炉压力容器标准化技术委员会归口强制性行业标准。该标准落实执行10余年来,对规范压力容器管理,提升压力容器行业设计、选材、制造、使用和检验水平,降低爆炸事故等方面起到主动作用。但在落实执行中也发觉不少问题,如有色金属材料检测内容缺口比较大、没有包含锅炉T型焊接接头检测内容、缺乏压力管道超声检测内容、射线检测部分还有一些条款不完善、没有在用承压设备检测内容等。上述问题有经过标准修改单和标准宣贯进行了修改和说明,有则还未处理。锅炉局及全国锅容标委会决定对JB4730标准进行修订。现将修订工作情况和超声检测部分主要修订内容给大家作一个汇报。2承压设备无损检测标准超声部分介绍第2页JB4730标题=《承压设备无损检测》

JB4739-94标准主要用于压力容器及部分压力管道制造、安装无损检测,属于制造检验标准范围,当初锅炉系统、建设部、电力系统、长输管道系统都有自己一套相对独立检测标准,标准使用比较乱,而且缺口比较大。因为锅炉、压力容器及压力管道都是承压设备,有比较深刻内在联络,美国ASME《锅炉压力容器规范》第Ⅴ篇就是将其检测内容放在一起考虑,国务院颁布《特种设备安全监察条例》也将锅炉、压力容器及压力管道等通称为承压类特种设备。从这个角度考虑,将承压类特种设备无损检测标准统一在一起,首先检验检测单位使用起来比较方便和明确,另首先安全监察机构管理起来也比较清楚。因为此次修订既包含了金属材料制锅炉、压力容器及压力管道原材料、零部件和设备制造、安装检测。同时也包含了金属材料制锅炉、压力容器及压力管道在用检测。另外从本质上看其它承压类设备采取本标准进行检测也不存在任何安全障碍。所以本标准报批稿标题改为《承压设备无损检测》应该说是名副其实。3承压设备无损检测标准超声部分介绍第3页JB4730标准修订工作情况⑴

1、1月成立标准修订组,3月完成了JB4730标准(征求意见稿)。上报锅炉局以及全国压力容器标委会和全国锅炉标委会,并发至行业近80个单位征求意见。2、标准修订组依据回函意见并广泛地征求了相关方面意见,在此基础上提出了JB4730标准(征求意见讨论稿),依据锅炉局及锅容标会要求,修订稿适用范围包含锅炉、压力容器及压力管道。3、9月按锅容委标会暨制造分会要求,标准修订组在合肥对讨论稿进行讨论,提出JB4730《征求意见修订稿》。4、3月依据锅炉局和锅容标会要求,在JB4730《征求意见修订稿》加入在用检测内容,完成送审稿(初稿)。5、9月依据锅炉局和锅容标委会指示精神,将送审稿分为6个部分(包含通用要求、射线、超声、磁粉、渗透、涡流等)。6、送审稿于10月在张家界,经制造分会初审经过。7、3月在锅炉局和锅容标委会直接领导下,对标准4承压设备无损检测标准超声部分介绍第4页JB4730标准修订工作情况⑵修订工作组进行整理扩充,并在合肥对JB4730标准送审稿进行讨论,取得共识。会后又分别在南昌、北京等地对标准六个部分分别讨论定稿。8、9月在全国锅容标委员会组织下,在北京进行标准汇稿。9、5月在全国锅炉压力容器无损检测Ⅲ级人员考评换证班上对送审稿进行征求意见。10、8月在全国锅容标委会组织下,在沈阳进行标准汇稿和统稿。11、9月在全国锅容标委会组织下,在北京进行标准定稿,标准更名为JB4730-《承压设备无损检测》,并报全国锅容标委会委员审查。12、3月11~16日在北京依据全国锅容标委会审查情况,召开JB4730《承压设备无损检测》定稿会,整理报批。13、3月31日在北京将JB4730标准修订情况向锅炉局锅炉容器处、管道处和综合处作了汇报,取得共识和认可。5承压设备无损检测标准超声部分介绍第5页承压设备风险管理技术1、承压设备风险管理技术经过对承压设备安全所进行大量试验研究和经验积累,人们发觉:①、绝大部分承压设备内部都存在缺点;②、大部分缺点都是无害,不会造成设备失效;③、极少数缺点会造成灾难性失效后果;④、企业80%风险是由不到20%设备提供;⑤、对于高风险设备能够经过检验检测来降低风险率。风险=事故概率×事故后果。2、可接收风险率:如:工业生产死亡风险率普通以死亡/(人.年)表示。

10-3数量级死亡风险率相当人类因为生病引发死亡疾病死亡率,是社会和人民不能忍受,所以必须马上采取办法给予改进;

10-4数量级死亡风险率相当于中等程度危险,碰到这种情况应该采取必要办法;

10-5数量级死亡风险率相当于体育运动事故风险率,人们对此是关心,也愿意采取办法给予预防;

10-6数量级死亡风险率相当于地震和天灾风险率,人们对此是关心,但即使投入再多钱,效果也不显著,感到有些无能为力。

10-7以上数量级死亡率风险率相当于陨石坠落伤人风险率,这种情况投资没有回报,通常没有些人愿意为这类事故投资加以预防。可接收风险率实际应用时,首先要从经济上考虑是否合算、(通常取10~20倍保险系数),另首先也要考虑时代进步、科技发展、人民和政府对人民生命财产损失承受力等方面原因。(政治家)6承压设备无损检测标准超声部分介绍第6页承压设备无损检测特点

1、无损检测应与破坏性检测相接合:无损检测最大特点是在不损伤材料和工件结构前提下检测,含有普通检测所无可比拟优越性。不过无损检测不能代替破坏性检测,也就是说对承压设备进行评价时,应将无损检测结果与破坏性检测结果(如爆破试验等)进行对比,才能作出准确判断。2、正确选取无损检测时间:在进行承压设备无损检测时,应依据检测目标,结合设备特点,选择适当检测时间。3、正确选取最适当无损检测方法:因为各种检测方法都含有一定特点,为提升检测结果可靠性,应依据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生缺点种类、形状、部位和取向,选择适当无损检测方法。4、综合应用各种无损检测方法:任何一个无损检测方法都不是万能,每种方法都有自己优点和缺点。应尽可能多用几个检测方法,相互取长补短,以保障承压设备安全运行。另外在无损检测应用中,还应充分认识到,检测目标不是片面追求过高要求“高质量”,而是应在充分确保可接收风险率和无损检测可靠性基础上,着重考虑其经济效益和投资回报性。只有这么,无损检测在承压设备应用才能到达预期目标。7承压设备无损检测标准超声部分介绍第7页JB4730标准修订标准⑴

1、加入WTO后,标准应尽可能采取国际先进标准技术要求,尽可能和国际接轨。但因为中国仍是发展中国家,为保护民族工业,需要增加合理和必要技术壁垒;2、依据国内承压设备行业多年研究结果和应用经验,参考美国ASME第Ⅴ篇和日本JIS标准规范以及行业反馈意见进行修订,同时也参考部分欧洲标准内容;3、针对承压设备介质腐蚀性和易燃、易爆、有毒等特点,本标准有些技术参数要求比通用无损检测标准要求更为严格;4、JB4730标准是强制性和配套行业标准,所以其主要内容应遵照、依据、和满足承压设备法规、标准和技术规范要求和要求。8承压设备无损检测标准超声部分介绍第8页JB4730标准修订标准⑵

5、JB4730标准是承压类特种设备技术发展产物。由热壁加氢反应器国产化→

(94)标准发展。超声检测:钢板(厚度),锻件、堆焊层,主焊缝(厚度120mm,角焊缝);射线检测:焊接接头(厚度200mm,对接、胶片);磁粉检测:标准不完善;渗透检测:标准不完善,堆焊层检测无标准。由承压设备检测标准统一和在用承压设备检测→JB4730《承压设备无损检测》修订。。9承压设备无损检测标准超声部分介绍第9页JB4730标准修订—质量控制标准

质量控制标准是利用无损检测对承压设备制造安装质量进行控制一个安全评定标准。如图1所表示,缺点当量超出P曲线时为危险区域,即判废线;缺点当量低于A曲线时为安全区域,即安全线;缺点当量位于P、A曲线之间时,应依据单位长度、单位面积或单位体积缺点数量和密集程度确定其等级,其主要控制门槛值(P、A曲线)是以试验室试验数据和工程经验所确定。在承压设备行业所反应出来主要是产品制造验收标准,因为其可靠性取决于控制门槛值有充分安全裕度,所以在真实缺点与评定等级之间允许有一定偏差。其主要检测参数普通包含缺点波幅、缺点位置、指示长度和缺点密集程度等。图10-1质量控制基本模式10承压设备无损检测标准超声部分介绍第10页JB4730标准修订--合于使用标准

合于使用标准是确保没有危害性缺点从而确保承压设备安全运行一个安全评定标准,主要用于以下两种情况:①、对按质量控制标准在产品制造过程中发觉超标缺点作放宽处理;②、对在用设备检验时发觉超标缺点作安全评定。合于使用标准主要以断裂力学为基础,对产品焊接,材料、缺点和介质腐蚀影响进行综合评价,以衡量产品可否使用及使用寿命。因为在断裂力学分析中,通常都保守地假设全部缺点都是平面型缺点,严格说来缺点确实切性质已并不十分主要。其主要检测参数为缺点本身高度、缺点性质、缺点位置以及缺点密集程度等。11承压设备无损检测标准超声部分介绍第11页

JB4730标准主题内容与适用范围

1、修订稿要求了射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等五种主要常规检测方法及质量等级评定(同时要求在一些特定场所能够使用声发射、射线实时成象检测等新无损检测技术)。2、锅炉、压力容器及压力管道都是承压设备,检测内容有许多共同点,参考ASME要求,本修订稿检测范围包含金属材料制承压设备。3、在用承压设备数量和使用范围已达相当规模,一旦破坏将产生极其严重后果,本修订稿增加了在用承压设备无损检测内容。4、原承压设备行业对支承件和结构件无损检测没有要求统一处理方法,本修订稿增加了承压设备支承件和结构件无损检测内容12承压设备无损检测标准超声部分介绍第12页JB4730标准结构⑴

JB4730报批稿共分为JB4730.1~6等六个正文部分和32个附录:1、JB4730.1(通用要求)--①、范围;②、规范性引用文件;③、术语和定义;④、使用标准、⑤、普通要求。以及附录A等一个资料性附录。2、JB4730.2(射线检测)--①、范围;②、规范性引用文件;③、普通要求;④、详细要求;⑤、承压设备熔化焊对接焊接接头射线检测质量分级;⑥、承压设备管子及压力管道熔化焊环向对接接头射线检测质量分级;⑦、射线检测汇报。以及附录A、附录B、附录C、附录D等四个资料性附录;附录E、附录F、附录G、附录H等四个规范性附录。3、JB4730.3(超声检测)--①、范围;②规范性引用文件;③普通要求;④承压设备用原材料和零部件超声检测;⑤承压设备熔化焊焊接接头超声检测和质量分级;⑥承压设备管子和压力管道环向焊接接头超声检测和质量分级;⑦在用和质量分级超声检测;⑧超声检测汇报。以及附录A~附录L等12个规范性附录;附录M和附录N等2个资料性附录。13承压设备无损检测标准超声部分介绍第13页

JB4730标准结构⑵

4、JB4730.4(磁粉检测)--①、范围;②、规范性引用文件;③、普通要求;④、检测方法;⑤、磁痕显示分类和统计;⑥、复验;⑦、退磁;⑧、在用承压设备磁粉检测;⑨、磁粉检测质量分级;⑩、磁粉检测汇报。以及附录A和附录B等两个资料性附录。5、JB4730.5(渗透检测)--①、范围;②、规范性引用文件;③、普通要求;④、渗透检测基本程序;⑤、渗透检测操作方法;⑥、渗透显示分类和统计;⑦、质量分级;⑧、在用承压设备渗透检测;⑨、渗透检测汇报。以及附录A和附录B等两个规范性附录。6、JB4730.6(涡流检测)--①、范围;②规范性引用文件;③普通要求;④铁磁性钢管涡流检测;⑤非铁磁性金属管材涡流检测;⑥在用铁磁性钢管远场涡流检测;⑦在用非铁磁性管涡流检测;⑧检测结果评定与处理;⑨检测汇报。以及附录A和附录B等两个规范性附录。14承压设备无损检测标准超声部分介绍第14页JB4730标准主要修改内容(1)本标准主要参考ASME《锅炉压力容器规范》第Ⅴ分篇和JIS标准相关要求,并结合国内实际情况制订。与JB4730-1994版相比,有以下几点改变:①、使用范围扩大到金属材料制承压设备制造安装检测;②、增加了在用承压设备无损检测技术要求;③、增加铜及铜合金和镍及镍合金承压设备射线检测内容;增加镍及镍合金、铜及铜合金、铝及铝合金和钛及钛合金制承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头射线检测内容;④、增加对射线摄影技术等级怎样选择内容;对钢、镍、铜及铜合金、铝及铝合金和钛及钛合金不一样厚度允许最高管电压图进行修订;对小径管对接焊接接头透照布置和透照次数进行修订;增加依据不一样K值要求,确定对应对接环向对接焊接接头透照次数要求;增加工业射线透照胶片系内容;增加黑度计相关内容;增加Se-75射线源应用;增加嚗光曲线内容;⑤、钢对接焊接接头射线检测范围扩大到6~400mm;对观片灯亮度相关要求进行修改。对不一样射线源适用底片黒度15承压设备无损检测标准超声部分介绍第15页JB4730标准主要修定内容(2)范围进行修订,对射线底片象质指数要求进行修订,灵敏度有所提升。⑥、增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢钢板超声检测内容;增加铝及铝合金板材、钛及钛合金板材超声检测内容;统一爆炸和轧制复合钢板超声检测内容;⑦、将焊接接头超声检测厚度范围扩大到6~400mm;增加钢焊接接头超声检测等级分类内容;增加T型焊接接头超声检测内容,以及奥氏体不锈钢焊接接头超声检测内容;⑧、增加壁厚大于或等于4.0mm,外径为32~159mm或壁厚4.0~6mm,外径大于或等于159mm钢制承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头超声检测内容;增加壁厚大于或等于5mm,外径为80mm~159mm或壁厚5.0~8mm,外径大于或等于159mm铝及铝合金管子和压力管道环焊接接头超声检测内容;⑨、增加对高强钢以及裂纹敏感材料应使用荧光磁粉或荧光渗透检测内容;⑩、增加在用铁磁性钢管采取远场涡流检测方法;增加在用非铁磁性管涡流检验方法。

16承压设备无损检测标准超声部分介绍第16页JB4730修改内容解释—超声检测范围超声检测:能确定缺点位置和相对尺寸。厚度检测范围以下

超声检测对象适适用于厚度范围碳素钢、低合金钢、镍及镍合金板材母材6~250mm铝及铝合金和钛及钛合金板材厚度大于或等于6mm碳钢、低合金钢钢锻件厚度小于等于1000mm不锈钢、钛及钛合金、铝及铝合金、镍及镍合金复合板基板厚度大于或等于6mm碳钢、低合金钢无缝钢管外径为12~660mm、壁厚≥2mm奥氏体不锈无缝钢管外径为12~400mm、壁厚为2~35mm碳钢、低合金钢螺栓件直径>M36全焊透熔化焊钢对接焊接接头母材厚度为6~400mm铝及铝合金制承压设备对接焊接接头母材厚度大于或等于8mm钛及钛合金制承压设备对接焊接接头母材厚度大于或等于8mm碳钢、低合金钢承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头壁厚大于或等于4.0mm,外径为32~159mm或壁厚为4.0~6mm,外径大于或等于159mm铝及铝合金承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头壁厚大于或等于5mm,外径为80mm~159mm或壁厚5.0~8mm,外径大于或等于159mm奥氏体不锈钢承压设备对接焊接接头母材厚度10~50mm17承压设备无损检测标准超声部分介绍第17页JB4730修改内容解释—无损检测人员

承压设备无损检测是一项非常主要工作,直接牵涉到千百万人民生命财产安全,所以采取统一尺度对无损检测人员进行培训、考评是十分必要。多年来锅炉局一直在从事无损检测人员培训考评工作,并在全国范围内成立了由各级承压设备安全监察机构领导下考评委员会。对检测人员资格培训、考评和管理做了大量卓有成效工作,含有一定权威性和公正性,所以,本标准要求凡从事承压设备无损检测人员应按“考规”要求进行考评判定。因为不一样检测方法包括到光、电、声等一系列不一样技术领域、这些检测方法即使含有一定本质联络,但也存在很大差异。即使一个检测人员熟练掌握了某一个检测方法,当从事其它检测方法时,若不进行一次系统实践、培训和考评,往往会把工作搞糟,甚至会带来极其严重后果。各种检测方法均分为高、中、低三个技术等级,在考评判定时对不一样技术等级要求了对应学历、工作年限要求和不一样档次考评内容及考评项目。从这个意义上讲取得不一样技术等级检测人员检测水平、处理问题能力是不一样。所以本标准要求取得某种检测方法不一样技术等级检测人员只能从事与该等级对应检测工作,负担对应技术责任18承压设备无损检测标准超声部分介绍第18页JB4730修改内容解释--新检测方法

本标准不排斥新无损检测方法应用,当采取未列入本标准要求无损检测方法时,应用单位应向全国锅炉压力容器标准化技术委员会提交相关技术资料,经评审认可,能够标准案例形式纳入本标准。主要有两个基本意义:①、采取国外新检测方法时,这种方法应是国外承压设备行业最新标准所允许使用方法,其使用范围不应超出该标准要求允许使用范围。②、采取国内新研制检测方法和检测设备(进口)时,负责研制单位或使用单位应将相关技术资料和判定材料报全国锅炉压力容器标准化技术委员会审定,审定合格后出具允许使用证实书,报国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察机构同意后方可使用。19承压设备无损检测标准超声部分介绍第19页国内承压设备超声检测标准发展JB1150-73《压力容器用钢板超声波探伤》、JB1151-73《高压无缝钢管超声波探伤》、JB1152-73《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》、JB755-73《压力容器锻件技术条件》→JB1152-81《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》、JB3144-82《锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤》、GB4163-84《不锈钢管超声波探伤方法》、JB3963-85《压力容器锻件超声波探伤》、GB5777-86《无缝钢管超声波探伤方法》、GB7734-86《复合钢板超声波探伤方法》→ZBJ74003-88《压力容器用钢板超声波探伤》、GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》、GB/T2970-91《中厚钢板超声波探伤方法》→JB4730-94《压力容器无损检测》、JB4733-96《压力容器用爆炸不锈钢复合钢板》→JB4730-《承压设备无损检测》。

20承压设备无损检测标准超声部分介绍第20页国外主要承压设备超声检测标准(部分)

日本:JISG0801-93《压力容器钢板超声检测》、JISG0601-89《复合钢板超声检测方法》JISZ3060-94《钢焊缝超声波探伤方法及探伤结果等级分类方法》、JISZ3050《管道焊缝无损检测方法》、JISZ3080-95《铝焊缝超声波斜角探伤方法及探伤结果等级分类方法》、JISZ2344-93《金属材料脉冲反射法超声检测通则》、JISZ2345-94《超声检测用标准试块》;

德国:DIN54123《复合层超声波检验》、DIN54125《焊缝超声波检验》、DIN54126《超声波检验普通规则》;

美国:ASMEE-114《接触法脉冲纵波反射超声检验》、ASMEE-164《焊缝超声波检验》、ASMEA-388《大型钢锻件超声波检验方法》、ASMEA-435《压力容器钢板超声波检验方法》、ASMEE-1065《超声探头特征评定指南》、ASMEE-213《金属输送管道和管材超声检测方法》;

英国:BS3923《焊缝超声波检验方法》、BS3889《管子无损检测》、BS4124《钢锻件超声波检验方法》、BS5996《钢板超声波检验及质量评定方法》;

国际标准化组织:ISO5180《超声波检验用钢校准试块》、ISO10375-97。《无损检测-超声检验-探头和声场特征》等

欧盟:EN583-98《无损检测-超声检测》、EN10288-99《钢锻件无损检测》、EN1714-97《焊缝无损检测-焊接接头超声检测》、EN10246-97《钢管无损检测》、EN10160-99《厚度大于等于6mm钢板超声检测》、EN12668-《超声检验设备特征和校验》。21承压设备无损检测标准超声部分介绍第21页JB4730.3超声检测(主要修改内容)

一、承压设备用原材料零部件超声检测1、增加奥氏体钢板和双相钢钢板超声检测内容;2、对壁厚小于3倍近场区工件材质衰减系数公式进行修正;3、增加承压设备用铝及铝合金板材、钛及钛合金板材超声检测内容;4、统一和修订承压设备用复合钢板(爆炸和轧制)超声检测内容;5、增加双相钢锻件超声检测内容。(甲氨泵)22承压设备无损检测标准超声部分介绍第22页JB4730.3超声检测(主要修改内容)二、承压设备焊接接头超声检测1、承压设备钢焊接接头检测范围扩大到6~400mm,满足厚壁加氢反应器和薄壁制冷及压缩机辅助容器制造使用要求。增加6~8mm对接焊接接头检测附录;2、增加焊接接头超声检测等级分类内容。将焊接接头检测级别分为A、B、C三个级别;3、增加钢制承压设备T型焊接接头(主要用于锅炉和换热器)超声检测内容;4、在参考性附录N中增加奥氏体钢对接焊接接头超声检测内容。(通用所和锅检中心在用检测和试验研究结果)(奥氏体钢和五镍钢)。23承压设备无损检测标准超声部分介绍第23页JB4730.3超声检测(主要修改内容)

三、压力管道和管子环向对接焊接接头超声检测1、增加壁厚≥4.0mm,外径为32~159mm或壁厚≥4.0~6mm,外径≥159mm钢制压力管道和管子环向对接焊接接头超声检测内容。(建立在我所、锅检中心、哈锅等单位对薄壁管大量试验研究基础上。)2、要求压力管道和管子焊接接头纵焊缝、螺旋焊缝超声检测可按本标准进行。(满足长输管道要求)3、增加壁厚大于或等于5mm,外径为80mm~159mm或壁厚5.0~8mm,外径大于或等于159mm铝及铝合金接管环焊缝超声检测内容;。24承压设备无损检测标准超声部分介绍第24页JB4730.3超声检测(主要修改内容)

四、在用承压设备超声检测1、增加在用螺栓件超声检测方法内容;2、增加按“合于使用”标准,进行超声检测缺点定量(本身高度测定)内容(端点衍射(TOFD)、6dB法、端部最大回波法、AVG方法等);3、增加超声确定缺点类型(点状缺点、体积状缺点和面状缺点)和缺点性质估判内容;4、增加在用承压设备超声检测缺点统计和检测程序。25承压设备无损检测标准超声部分介绍第25页超声修改内容解释—超声仪器

1、A型显示脉冲反射式超声波探伤仪:A型显示是一个波形显示,探伤仪荧光屏横坐标表示超声波传输时间(或距离),纵坐标表示超声反射波波幅。探伤仪经过探头向被检测工件周期性发射不连续且频率不变超声波,依据声波传输时间及反射幅度来判断工件中缺点位置和大小,这是当前使用最广泛超声波探伤仪。2、B型显示超声波探伤仪:B型显示是一个图象显示,探伤仪荧光屏横坐标表示靠探头机械扫描扫查轨迹,纵坐标表示靠电子扫描来表示超声波传输时间(或距离),可直观显示被检工件任一纵截面上缺点分布和缺点深度。3、C型显示超声波探伤仪:C型显示也是一个图象显示,探伤仪荧光屏横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来表示探头在工件表面位置。探头接收反射波幅度以光点辉度表示。当探头在工件表面移动时,荧光屏上可显示工件内部缺点平面图象,但不能表示深度。本标准采取主要是A型显示脉冲反射式超声波探伤仪。26承压设备无损检测标准超声部分介绍第26页超声修改内容解释--始脉冲宽度

盲区是指从探测面到能够发觉缺点最小距离。盲区大小与仪器阻塞时间和始脉冲宽度相关。始脉冲宽度是指在一定灵敏度下,示波屏上高度超出满刻度20%始脉冲延续长度。始脉冲宽度与晶片机械品质因子θm和发射强度相关。mm值大,发射强度大,始脉冲宽度大。一样始脉冲宽度愈大,能够发觉缺点最小距离也愈大。对于中薄钢板(t>20mm)单直探头超声检测来说,其厚度方向检测范围原来就比较小,假如再考虑到检测盲区影响,能够检测部位就屈指可数了,这么检测结果对于确保钢板质量水平,提升承压设备长周期安全是不利。在实际超声检测情况下,控制单直探头始脉冲宽度,并将其保持在一个可接收范围内,对于中薄钢板超声检测来说是至关主要。所以本标准要求:1、仪器和直探头组合始脉冲宽度(在基准灵敏度下):对于频率为5MHz探头,宽度小于10mm;对于频率为2.5MHz探头,宽度小于15mm;2、t>20mm中薄钢板超声检测应采取双晶直探头。27承压设备无损检测标准超声部分介绍第27页超声修改内容解释--频率误差要求

超声检测时,频率和波长是两个非常主要参数,它对于确定探头近场区、指向角、缺点反射回波幅度,试块宽度和缺点定量等含有极其显著影响,将直接包括缺点等级评定正确性。尤其是锻件直探头检测时,直接采取频率和波长计算缺点当量直径,所以影响更大。而在实际超声检测时,因为探头制作时本身频率误差、探头和仪器组合而引发对频率影响,以及超声波频率往往会伴随经过材料不一样而不一样,通常高频部分轻易衰减,逐步变为低频。所以其实际工作频率往往与公称频率差距比较大,严重地影响了检测结果可靠性。所以JB4730标准要求仪器和探头组合频率与公称频率误差不得大于±10%,并将其作为主要参数加以控制,以降低干扰,提升超声检测可靠性。关于上述内容在ГОСТ、BS和JIS标准中也有相类似要求。因为A型脉冲超声波探伤仪采取是脉冲波,究其根源来说,频率这一概念有时是不明确。28承压设备无损检测标准超声部分介绍第28页荧光屏绘制距离-波幅曲线应注意问题

在荧光屏上绘制距离--波幅曲线,应尤其注意基准波高不要选得过高,最大探测距离处曲线(波高)位置不得过低,假如上述两条要求不能同时满足,能够重新挑选超声波探头,也能够分段绘制距离--波幅曲线。实际绘制时,基准波高通常选择为荧光屏满刻度60~80%。全跨距探伤时,深度为工件厚度2倍孔反射波幅最好不低于荧光屏满刻度40%,最少应不低于荧光屏满刻度20%。因为曲线位置太高或太低,将超出仪器线性动态范围,检测线性变差,对缺点定性、定量带来很大不确定度。这种情况实际上是降低了检测灵敏度。且波幅过低时,探头扫查过程中回波动态改变不易观察到,轻易造成缺点漏检。29承压设备无损检测标准超声部分介绍第29页超声修改内容解释--抑制或滤波开关

抑制和滤波开关调整主要是限制检波后缺点信号输出幅度和改变范围,从而抑制或滤去较小杂波信号,使之不予显示,从而使荧光屏显示波形清楚。因为上述开关都是非线性,所以,一经使用则造成主信号波形改变、垂直线性变坏,动态范围变小,线性区域改变,将严重影响校核、复核、线性和回波动态波型检验结果,并造成缺点判断失误。所以,JB4730标准要求进行超声校准、复核和线性校验时,应将抑制、滤波开关等置于“关”位置或处于最低水平上。30承压设备无损检测标准超声部分介绍第30页超声修改内容解释—探头种类和结构

1、单直探头:直探头主要用于发射和接收纵波,又称为纵波探头。2、单斜探头:依据入射角度不一样,单斜探头可分为纵波斜探头、横波斜探头、表面波斜探头、爬波探头和板波探头。3、双晶探头(分割探头):双晶探头有两块压电晶片,一块用于发射超声波,一块用于接收超声波,依据探头入射角不一样,分为双晶纵波探头和双晶横波探头两种。主要用于检测近表面缺点。4、聚焦探头:依据焦点形状不一样可分为点聚焦和线聚焦。点聚焦声透镜为球面,线聚焦声透镜为柱面。依据耦合情况不一样,可分为水浸聚焦和接触聚焦两种。5、可变角探头:可变角探头入射角是可变。可实现纵波、横波、表面波和板波检测。6、高温探头:高温条件下使用探头,其压电晶片选取居里温度较高铌酸锂(1200℃)等材料制作。这种探头通常在400~700℃高温下使用。7、电磁探头:电磁探头检测为非接触检测,可用于粗糙表面和高温工件检测。主要经过改变涡流与恒定磁场方向,产生超声纵波、和横波。电磁探头换能效率低,且只能探测导电材料。另外还有水浸探头等。本标准除采取本标准要求探头(单直探头、单斜探头、双晶探头、聚焦探头等)外,不拒绝其它相关探头使用,但在实际使用时,应和标准中要求探头(包含频率、晶片尺寸等)进行对比和标定,在此基础上才能取得很好检测效果。31承压设备无损检测标准超声部分介绍第31页JB4730.3-标准要求标准试块

标准试块是指本标准要求用于仪器探头系统性能校准和检测校准试块,JB4730.3-标准采取标准试块有:⑴钢板用标准试块:CBⅠ、CBⅡ;⑵锻件用标准试块:CSⅠ、CSⅡ、CSⅢ;⑶焊接接头用标准试块:CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-ⅣA。32承压设备无损检测标准超声部分介绍第32页承压设备钢板锻件超声检测标准试块

CBⅠA试块CBⅡA试块

CSⅠ试块CSⅡ试块CSⅢ试块33承压设备无损检测标准超声部分介绍第33页承压设备焊接接头超声检测标准试块

CSK-ⅠA试块CSK-ⅡA试块CSK-ⅢA试块

CSK-ⅣA试块34承压设备无损检测标准超声部分介绍第34页超声修改内容解释—对比试块

对比试块是指用于检测校准试块。对比试块外形尺寸应能代表被检工件特征,试块厚度应与被检工件厚度相对应。假如包括到两种或两种以上不一样厚度部件焊接接头进行检测时,试块厚度应由其最大厚度来确定。JB4730标准包括超声校准用反射体有长横孔、短横孔、横通孔、平底孔、V型槽和其它线切割槽等。①、横通孔和长横孔含有轴对称特点,反射波幅比较稳定,有线性缺点特征,适合用于各种K值探头。普通代表工件内部有一定长度裂纹、未焊透、未熔合和条状夹渣。通常使用在焊缝、堆焊层超声检测中,也有用于螺栓件和铸件检测。②、短横孔在近场区表现为线状反射体特征,在远场区表现为点状反射体特征。主要用于焊缝检测。适用各种K值探头。③、平底孔普通含有点状面积型反射体特点,主要用于锻件、钢板、焊缝、复合板、堆焊层超声检测。通常适合用于直探头和双晶探头校准和检测。④、V型槽和其它切割槽含有表面开口线性缺点特点。适合用于钢板、钢管、锻件等工件横波检测,也可模拟其它工件或焊缝表面或近表面缺点以调整检测灵敏度。检测或校按时,通常采取K1斜探头,依据需要,也可采取其它K值探头。35承压设备无损检测标准超声部分介绍第35页JB4730.3-标准要求对比试块

对比试块是指本标准要求用于检测校准试块,JB4730.3-标准采取对比试块主要有:⑴、钢板横波检测对比试块;⑵、锻件横波检测对比试块;⑶、无缝钢管横波检测用对比试块:纵向人工缺点试块、横向人工缺点试块;⑷、声能传输损耗超声检测对比试块;⑸、T型焊接接头超声检测对比试块:;⑹、铝焊接接头超声检测对比试块;⑺、钢制压力管道和管子焊接接头超声检测对比试块;⑻、铝及铝合金压力管道和管子焊接接头超声检测对比试块;⑼、钛焊接接头超声检测对比试块;⑽、T1、T2、T3型堆焊层超声检测对比试块。36承压设备无损检测标准超声部分介绍第36页超声检测对比试块⑴钢板横波检测对比试块钢管横波轴向检测对比试块锻件横波检测对比试块37承压设备无损检测标准超声部分介绍第37页超声检测对比试块⑵无缝钢管横向缺点超声检测对比试块声能传输损耗超声检测对比试块38承压设备无损检测标准超声部分介绍第38页超声检测对比试块⑶

铝焊接接头超声检测对比试块钢、铝压力管道和管子焊接接头超声检测对比试块39承压设备无损检测标准超声部分介绍第39页超声检测对比试块⑷钛焊接接头超声检测对比试块奥氏体不锈钢焊接接头超声检测对比试块40承压设备无损检测标准超声部分介绍第40页超声检测对比试块⑸第三类T型焊接接头超声检测第一类T型焊接接头超声检测第二类T型焊接接头超声检测41承压设备无损检测标准超声部分介绍第41页超声检测对比试块⑹

T1堆焊层试块

T2堆焊层试块T3堆焊层试块42承压设备无损检测标准超声部分介绍第42页超声修改解释-奥氏体和双相钢板材检测

国内以前钢板超声检测标准如JB1150-73、ZBJ74003-88等都明确要求,其检测内容不包含奥氏体钢板材和双相钢板超声检测。不过,伴随承压设备制造业发展与国外交往不停扩大,实际检测中,有时也会碰到奥氏体钢板材和双相钢钢板检测。因为没有对应标准可执行,所以许多单位对此做了大量试验研究,并进行了一些解剖验证。发觉采取常规钢板超声检测方法对奥氏体钢板材和双相钢板材基本上是适用,缺点等级分类部分也是可行。所以,本标准要求奥氏体钢和双相钢板材可按碳钢和低合金钢板材方法进行检测,但同时也考虑到这些试验主要是针对50mm以下奥氏体钢和双相钢板材,对于壁厚比较厚奥氏体钢板材来说,因为轧制引发晶粒粗大和各向异性将造成检测情况趋于复杂,有些情况还不是很清楚,所以,本标准为确保条文严格和准确起见,要求奥氏体钢和双相钢板材超声检测可参考本标准相关要求执行。43承压设备无损检测标准超声部分介绍第43页超声修改内容解释—超厚板超声检测

JISG0801-95标准要求壁厚≤200mm钢板采取单块阶梯试块或φ5平底孔平底孔试块来较正灵敏度,200~300mm钢板则利用一组平底孔试块测距离—波幅曲线作为基准灵敏度。ASME第Ⅴ分篇对此也有类似要求。本标准采取φ5平底孔试块检测板厚为6~250mm碳素钢、低合金钢、不锈钢、镍及镍基合金承压设备用板材和质量等级评定。主要是利用某一深度平均灵敏度检测,在近检测面一侧,验收比较严;在远检测面一侧,验收比较松。如对于壁厚>250mm板材则采取φ5平底孔距离—波幅曲线来确定基准灵敏度,这么比较合理、其重复性也比很好。图26-144承压设备无损检测标准超声部分介绍第44页超声修改内容解释--钢板检测灵敏度

当钢板进行超声检测时。若缺点尺寸较小,则缺点回波和底面回波同时存在,因为叠加效应,缺点屡次回波会出现逐步升高,当升高到一定程度后又逐步降低现象,这种情况将严重影响定量准确性,甚至造成误判。所以,在钢板超声检测时,为了防止叠加效应干扰,普通应以一次底波前缺点回波作为评定基准。当板材较薄,波束不轻易分辩时,可采取第二次缺点波和第二次底波来评定缺点。同时了为抵消叠加效应影响,要求在此情况下,应以对应第二次底面或参考反射体反射回波来校准检测灵敏度。厚钢板在轧制成型时,若轧制能力或轧制比不够,往往可能产生与检测表面成一定角度缺点,它要比平行于检测面夹层类缺点含有更大危害,对这类缺点检测是非常主要。但考虑到国内当前钢板生产实际情况,本标准要求只有对缺点有疑问或供需双方技术协议上有要求时,方采取横波检测。45承压设备无损检测标准超声部分介绍第45页超声修改内容解释--钢板超声分级

钢板超声检测主要是针对钢板分层和夹灰等缺点,所谓单个指示面积不计缺点主要是指钢板中小分层缺点。因为这类缺点对钢板强度影响不大,同时产生较大数量小分层缺点几率也比较低,所以,对这类小分层缺点,在用缺点面积百分比进行评定分级或多个相邻缺点进行叠加时,为统一起见,一律不予考虑。但对于钢厂来说,应对炼钢工艺和非金属氧化物去除工艺进行修正和改进。新GB6654标准要求按用户要求可同时采取GB2970和JB4730,但当前钢厂有90%钢板是按照JB4730要求进行订货,其中有相当一部分(尤其是厚度>120mm钢板)并不是用于承压设备制造安装,而是用于各个不一样行业支承件和结构件。因为作为支承件和结构件厚钢板并不需要太高质量,所以依据钢厂要求增加钢板(Ⅳ级)级别分类,供与承压设备相关支承件和结构件制造安装使用,也可供其它行业选取。46承压设备无损检测标准超声部分介绍第46页超声修改内容解释—钢板超声横波检测钢板横波检测距离-波幅曲线是利用带有60°尖角槽校准试块确定:壁厚δ≤50mm时,距离-波幅曲线制作如图3-1所表示。壁厚δ为50~150mm时,距离-波幅曲线制作如图3-2所表示。壁厚δ为150~200mm时,距离-波幅曲线制作如图3-3所表示。实际进行钢板横波检测时,其扫查灵敏度还应在上述基准上提升6dB。承压设备用钢板横波检测发觉有分层类缺点时,须以纵波方法作辅助检测。以纵波方法作辅助检测时,若发觉缺点性质是分层类,则应按纵波检测要求处理评定结果为准。47承压设备无损检测标准超声部分介绍第47页超声修改内容解释--锻件缺点和检测范围锻件缺点主要有缩孔残余、疏松、夹杂、白点和裂纹等。缩孔残余是铸锭中缩孔在铸造时切头量不足所残留下来,多见于锻件端部;疏松是钢锭在凝固收缩时形成不致密和孔穴。在铸造时因铸造比不足而未全熔合后,主要存在于钢锭中心及头部;夹杂有内在夹杂、外表非金属夹杂和金属夹杂。内在夹杂主要集中于钢锭中心及头部;白点是因为锻件含氢量较高,锻后冷却过快,钢中溶解氢来不及逸出,造成应力过大引发开裂而形成。白点主要集中于锻件大截面中心,普通总是成群出现,通常合金总含量超出3.5%~4.0%或含Cr、Ni、Mn合金钢锻件轻易产生白点;裂纹有铸造裂纹、铸造裂纹和热处理裂纹三种,通常是因为铸造和热处理工艺不妥,而在锻件表面或心部形成。本标准因为采取了双晶直探头和双晶探头校准试块,利用实测距离-波幅曲线来校正灵敏度,从而回避了双晶直探头回波特征和声场规律改变,使检测结果能基本如实地反应工件实际情况,同时因为双晶直探头盲区较小,能够检测近表面缺点。所以,本标准对检测厚度范围不再加以限制,以满足小、薄锻件检测需要。48承压设备无损检测标准超声部分介绍第48页超声修改内容解释--材质衰减系数

JB4730-94标准主要考虑采取厚壁试块来测量衰减系数,修改稿在此基础上增加采取薄壁试块测量衰减系数内容。1、薄壁试块测量衰减系数衰减系数计算公式(T<3N,且满足n>3N/T,m=2n)α=[(Bn—Bm)-6dB]/2(m-n)T式中:α——衰减系数,dB/m(单程);(Bm—Bn)——两次衰减器读数之差,dB;T——工件检测厚度,mm。N——单直探头近场区长度,mm。m、n——底波反射次数。2、厚壁试块测量衰减系数衰减系数计算公式(T>3N)α=[(B1—B2)-6dB]/2T49承压设备无损检测标准超声部分介绍第49页超声修改内容解释--底波调整检测灵敏度当锻件被探部位厚度X≥3N(N为近场区长度),且锻件含有平底面或圆柱形曲底面时,惯用底波法来调整检测灵敏度。平底面或实心圆柱形曲底面同距离处底波与平底孔回波分贝差:△=20lg(PB/Pф)=20lg(2λX∕πΦ2)(dB)式中:PB——大平底回波声压;PФ——平底孔回波声压;λ——波长,mm;x——被探部位厚度,mm;Ф——平底孔直径,mm。空心圆柱体同距离处圆柱形曲底面回波与平底孔回波分贝差Δ为△=20lg(PB/Pф)=20lg(2λX∕πΦ2)±10lg(D/d)(dB)式中:P′B——圆柱曲底面回波声压;d——空心圆柱体内径,mm;D——空心圆柱体外径,mm;“+”——内孔探测,凹柱面反射;“-”——外壁探测,凸柱面反射。仪器调整时应将探头对准工件完好区底面,调衰减器使底波达基准波高,然后再将仪器灵敏度提升ΔdB,即为检测灵敏度,同时,仪器也告调整完成。50承压设备无损检测标准超声部分介绍第50页超声修改内容解释--锻件游动信号锻件游动信号就是指伴随探头在锻件表面移动,缺点回波信号在时基线上随之移动,若信号前沿移动距离≥25mm时,则该信号称之为游动信号。游动信号之所以产生,主要因为超声波呈束状向外传输,当缺点取向与检测面倾斜一个角度时,探头每移动一个点,声程就会发生改变,且缺点波在扫描线上位置对应发生改变。探头移动速度快,不一样声程缺点波改变也快,于是组成缺点游动信号。以第一次底面回波为基准,圆形或筒形锻件产生游动信号可分为两种:一个是底波前游动;另一个是底波前后游动。在底波前游动信号通常是由偏析缺点引发。在底波前后游动信号,主要是由圆形锻件内部或空心圆柱体内孔壁上呈径向或切向缺点所引发。即使试验研究表明,裂纹回波信号不一定游动,游动信号也不一定全是裂纹。但普通说,含有游动信号特征缺点含有显著方向性,对锻件危害比较大,需要在超声检测中加以尤其注意。游动信号除与声程差相关外,还与检测灵敏度、重复频率、锻件内部组织、缺点与检测面方位角和探头指向角相关,所以,检测时应综合考虑和合理使用适当频率及灵敏度,使检测结果更准确可靠。51承压设备无损检测标准超声部分介绍第51页超声修改内容解释--底面回波降低量

锻件检测时,底面回波改变情况对于锻件质量评价是至关主要。通常当缺点回波很高,并有屡次重复回波,且底波严重下降甚至消失,则表明锻件中存在平行于探测面大面积缺点;若缺点回波和底面回波都比较低甚至消失,则表明锻件中存在大面积与探测面倾斜缺点或在探测面附近有大缺点;若示波屏上出现密集彼此相连缺点回波(通常比较低)、底面回波显著下降或消失,则表示锻件中存在密集性缺点。总而言之,能够发觉由缺点引发底波降低量是锻件质量指标一个很主要困素,尤其是后两种情况仅靠单个缺点或密集区缺点两项指标是无法进行评定,所以,为了确保锻件质量、提升设备可靠性,本标准要求将由缺点引发底波降低量作为评价锻件质量一个主要参数。图34-152承压设备无损检测标准超声部分介绍第52页超声修改内容解释--缺点当量计算公式锻件超声检测中,若缺点尺寸小于声束截面且位于x≥3N范围内,应采取当量计算法,利用各种规则反射体回波声压公式和实际检测时缺点回波高度来计算缺点当量。采取当量计算定量时,应充分考虑检测灵敏度调整方法和基准波高。当用大平底和实心圆柱形曲底面调整灵敏度时,当量计算公式为△=20lg(PB/Pф)=20lg(2Λx2Φ∕πΦ2XB)=2α(Xφ-XB)式中xФ——缺点至探测面距离,mm;xB——锻件底面至探测面距离,mm;α——材质衰减系数,dB/m;λ——波长,mm;Ф——缺点平底孔当量直径,mm;ΔBФ大平底回波与缺点回波分贝差。当采取空心圆柱体内孔或外圆曲面调整灵敏度时,当量计算公式为△=20lg(PB/Pф)=20lg(2Λx2Φ∕πΦ2XB)±10lg(D/d)+2α(Xφ-XB)式中d——空心圆柱体内径,mm;D——空心圆柱体外径,mm;“+”——外圆径向探测,内孔凸柱面反射;“—”——内孔径向探测,外圆凹柱面反射。依据上述公式,能够计算出缺点当量直径Ф。53承压设备无损检测标准超声部分介绍第53页超声修改内容解释--锻件修复检测因为承压设备用锻件价格贵和制造周期长,一旦报废将给生产带来极其巨大损失。所以,不论是锻件生产厂或是制造厂对锻件修复及检测都十分重视。本标准对锻件修复和检验是这么考虑:一旦锻件发觉有不允许缺点,则应进行挖、刨消除,并对其表面进行表面检测,以验证缺点是否完全消除;然后进行焊补,焊补表面应进行表面检测,焊肉内部应用直探头或双晶直探头进行检测,并按锻件要求进行评价。关于焊肉检测这个问题,有些单位提出锻件修补处实际上是焊缝,为何不按焊缝要求进行检测。对此,本标准编制组和锻件标准编制组进行了协调,认为修补后锻件以后还是作为锻件来使用,其全部性能都应满足锻件要求,从这个意义上来看,修补处还是按锻件要求进行超声检测比较合理。所以,本标准要求锻件修复后,仍应按锻件标准进行检测评定。54承压设备无损检测标准超声部分介绍第54页超声修改内容解释--锻件横波检测承压设备锻件横波检,铸造缺点普通呈面状,且垂直于主铸造方向,所以,锻件超声检测时,普通选取直探头采取纵波进行检测,以取得很好检测效果。但因为有些锻件形比较复杂,而且铸造方向千变万化,所以,也可能产生取向各异各种缺点,此时仅靠直探头纵波检测已不能满足质量要求,而必须增加采取横波检测工序以取得很好检测效果。如超高压整体铸造气瓶、水晶釜、筒形和环形锻件等等都存在这个问题。因为锻件缺口敏感性比较高,为了满足实际生产需要,要求对筒形锻件等应进行横波检测,但扫查部位和验收标准应由供需双方约定,为统一检测方法,在附录I(补充件)中要求了超声横波检测相关内容。

钢锻件质量评级:1、缺点波幅大于距离-波幅曲线(基准线)质量等级定为Ⅲ级。2、波幅在距离-波幅曲线(基准线)50%~100%缺点按表1分级。表1缺点质量等级

质量等级单个缺点指示长度Ⅰ≤1/3壁厚,且≤100mmⅡ≤2/3壁厚,且≤150mmⅢ大于Ⅱ级者55承压设备无损检测标准超声部分介绍第55页超声修改内容解释--双相钢锻件检测

双相钢是铁素体加奥氏体或珠光体加奥氏体机械混合物,当前在化工行业得到了广泛应用。如法国进口尿素设备中,许多以甲氨为介质设备中大量采取了双相钢锻件。对于这类双相钢锻件超声检测,合肥通用所自80年代初以业对此做了大量试验研究,在此基础上标准编制组做了一些要求。即:对于这类锻件,当奥氏体含量≤50%时,可采取碳钢和低合金钢超声检测要求进行超声检测。当奥氏体含量>60%时,可进行一些对比试验,以确定是采取碳钢和低合金钢还是采取奥氏体不锈钢超声检测要求进行超声检测。当奥氏体含量大于80%时,可采取奥氏体不锈钢超声检测要求进行超声检测。56承压设备无损检测标准超声部分介绍第56页超声修改内容解释--铸件超声检测

通常可采取超声检测铸件主要有球墨铸铁件和铸钢件两种,其所含石墨普通呈球状或团絮状。因为石墨体强度很低,所以可将该部位看作孔洞,实际上就相当于工件中气孔和夹渣。压力容器铸件当前在行业上用得比较少,使用压力也比较低,在GB150和《压力容器安全技术监察规程》中也没有提出很明确要求,所以,JB4730标准制订时,没有包括到铸件超声检测问题。对于这类承压铸件检测,合肥通用所曾于90年代初制订过两个标准,即JB5439-91《压缩机球铁零部件超声波探伤》和JB5440-91《压缩机铸钢零部件超声波探伤》。因为这两个标准适合用于压缩机系统高压气缸和高压气缸头铸件超声检测,这些铸件实际上就是一个压力容器。所以,对于需要进行超声检测压力容器铸件,若没有对应检测标按时,能够参考上述标准进行超声检测。57承压设备无损检测标准超声部分介绍第57页超声修改内容解释—铝、钛板材检测

承压设备铝合金、钛合金和镍合金板材超声检测在JB4730-94标准中是空白点,但压力容器安全技术监察规程对此有对应检测要求,为了适应行业要求,本标准在这次修订稿增加了这部分内容,检测方法主要依据钢板检测内容编写。质量等级则主要依据ASME-Ⅴ篇SA-435/SA-435M、SB-548、SB509相关要求划分,见表1。因为这部分内容是首次放进标准,所以也想经过使用实践对标准适用性进行一次检验,对不适当内容进行增删,将该项工作做得更加好。表1板材缺点等级划分等级单个缺点指示长度mm单个缺点指示面积cm2以下单个缺点指示面积不计(cm2)Ⅰ<25<6<4Ⅱ<50<20<9Ⅲ<75<50<25Ⅳ缺点大于Ⅲ级者58承压设备无损检测标准超声部分介绍第58页超声修改内容解释—铝、钛板定量检测

将探头置于待检板材完好部位,调整第一次底波高度为荧光屏满刻度80%,以此作为基准灵敏度。1、在检测过程中,发觉以下情况之一者即作为缺点处理:①缺点第一次反射波(F1)波高大于或等于满刻度40%,即F1≥40%者;②缺点第一次反射波(F1)波高低于满刻度40%,同时,缺点第一次反射波(F1)波高与底面第一次反射波(B1)波高之比大于或等于100%,即F1/B1≥100%者;③当底面第一次反射波(B1)波高低于满刻度5%,即B1小于5%者。2、缺点边界范围或指示长度测定方法①检出缺点后,应在它周围继续进行检测,以确定缺点延伸;②用双晶直探头确定缺点边界范围或指示长度时,探头移动方向应与探头隔声层相垂直,并使缺点波下降到基准灵敏度条件下荧光屏满刻度20%或使缺点第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为100%。此时,探头中心移动距离即为缺点指示长度,探头中心点即为缺点边界点。两种方法测得结果以较严重者为准;③用单直探头确定缺点边界或指示长度时,移动探头,使缺点第一次反射波高低降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度20%或使缺点第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为100%。。此时,探头中心移动距离即为缺点指示长度,探头中心即为缺点边界点;两种方法测得结果以较严重者为准;④确定底波降低缺点边界或指示长度时,移动探头(单直探头或双直探头),使底面第一次反射波升高到荧光屏满刻度40%。此时,探头中心移动距离即为缺点指示长度,探头中心点即为缺点边界点。

59承压设备无损检测标准超声部分介绍第59页超声修改内容解释--复合钢板检测

JB4730-94标准复合钢板超声检测内容主要是依据GB7734-86和JISG0601-82标准和内容制订,包含轧制复合钢板、爆炸复合钢板和堆焊复合钢板。当初因为堆焊复合钢板使用条件越来越苛刻,仅检测复合板贴合度不能满足要求,所以将这部分内容在堆焊层检测部分表达;爆炸复合钢板超声检测内容因为国际上标准改变很大,JB4730-94标准不论是从试块或是检测方法都无法涵盖,所以爆炸复合钢板超声检测内容由JB4733-96标准替换;实际上94标准复合钢板超声检测仅包含轧制复合钢板。此次修订时,因为轧制复合钢板、爆炸复合钢板检测内容已基本统一,所以修订稿包含上述两类复合板超声检测内容,废除了槽形试块,以复合钢板本身来调整灵敏度。实际调试时,是将探头置于复合钢板完全结合部位,使第一次底波高度为荧光屏满刻度80%。以此作为基准灵敏度进行检测。60承压设备无损检测标准超声部分介绍第60页超声修改内容解释--钢管超声检测

当前在冶金部制订GB5777和GB4163标准中都明确要求人工缺点反射体为U型、V型和矩形槽三种,并以矩型槽为基准反射体。本标准在制订中主要考虑到三个原因:①冶金部是当前国内高压无缝钢管主要起源,为了确保订货工作顺利进行,人工缺点反射体选择应和冶金部要求统一起来;②矩型槽作为钢管超声检测人工缺点反射体不宜,因为,槽深为2.5mm以下矩型槽,其反射波幅与槽深不是一个单调递增函数,而有多重对应关系。换句话说就是较深槽反射波幅未必比较浅槽反射波幅高,这么轻易引发混乱;③从标准连续性考虑,在不碍大局情况下,还是采取JB1151标准中已经经过考验人工缺点反射体为好。所以本标准要求高压无缝钢管超声检测采取40mm长、60°V型槽作为人工缺点反射体。并考虑到使用条件和设计要求不一样,将槽深分为三个等级,供设计人员选择使用。高压无缝钢管超声检测主要采取斜角入射(指声束不指向管子圆心)横波检测,因为声束与分层缺点成一角度,依据声波反射规律,探头无法接收缺点上反射回波,所以不能检测无缝钢管中分层缺点。假如必须对钢管分层缺点进行检测,可用小直径双晶直探头或单晶直探头进行检测。61承压设备无损检测标准超声部分介绍第61页超声修改内容解释--钢管横向缺点检测因为高压无缝钢管主要是采取穿孔法和高速挤压法制造,普通来说缺点以纵向为主,所以,JB1151-73标准主要检测对象是纵向缺点。伴随压力容器制造业发展,对高压无缝钢管质量要求越来越高,同时因为不能完全排除横向缺点存在,尤其是大口径无缝钢管,所以在以后制订标准如GB4163-84《不锈钢管超声波探伤方法》和GB5777-86《无缝钢管超声波探伤方法》中都包含了横向缺点检测方法。本标准在制订中首先考虑到高压无缝钢管缺点以纵向为主实际情况,同时也考虑到压力容器行业实际需求和国内标准发展情况。所以,本标准明确要求对钢管纵向缺点检测是必要和强制性,将其放在正文中,而将横向缺点检测内容放入附录J中,由供需双方协商处理。62承压设备无损检测标准超声部分介绍第62页超声修改内容解释--钢管水浸法检测(1)1、焦距f确实定:小口径管水浸聚焦超声检测时,为了防止管材表面屡次反射波对扫查区域内缺点回波干扰,水层距离应大于钢中横波声程二分之一,这么就能够不受界面回波干扰。小口径管水浸聚焦超声检测时,普通要求声束焦点落在管子中心轴线上,如图1所表示。在ΔAOB中,由x2+(f-H)2=R2,可得焦距f为f=H+√R2+X2式中:R——管子外径,mm;x——偏心距,mm;H——水层高度,mm。

2、声透镜曲率半径r确实定:聚焦探头声透镜曲率半径r应满足下式:r=(C1-C2)×f/C1式中C1——声透镜材料中纵波声速,m/s;C2——水中声速,m/s;f——水中焦距,mm。图图图45-163承压设备无损检测标准超声部分介绍第63页超声修改内容解释--钢管水浸法检测(2)3、偏心距x确实定:小口径管水浸聚焦超声检测时,同时满足纯横波检测又能扫查到管内壁条件CL1/Cs2≤sinα≤CL1/Cs2×r/R以sinα=X/R代入上式,则偏心距x范围内CL1/Cs2×R≤X≤CL1/Cs2×r式中CL2——钢中纵波声速,5900m/s;Cs2——钢中横波声速,3230m/s;R——钢管外径,mm;CL1——水中声速,1480m/s;r——钢管内径,mm。图45-264承压设备无损检测标准超声部分介绍第64页超声修改内容解释--直接接触法⑴高压无缝钢管纵向缺点直接接触法检测时基准灵敏度按下面方法确定(扫查灵敏度应比基准灵敏度高6dB)。将探头置于外圆表面,声束垂直于刻槽长度方向,移动探头并调整灵敏度,使外壁槽第一次回波高度最少为荧光屏满刻度20%,保持灵敏度不变,找出内壁槽最大回波,连接内壁槽第一次回波和外壁槽第一次回波峰值点,以此作为半跨距校正距离-波幅曲线,如图66-1所表示。图66-165承压设备无损检测标准超声部分介绍第65页超声修改内容解释--直接接触法⑵高压无缝钢管横向缺点直接接触法检测时基准灵敏度按下面方法确定(扫查灵敏度应比基准灵敏度高6dB)。1、单面加工槽钢管灵敏度校正:直接将尖角槽反射波调到荧光屏满刻度50%,以此作为基准灵敏度,并作出距离-波幅曲线,如图67-1所表示;2、外径大于等于80mm,壁厚大于10mm内、外表面加工槽钢管灵敏度校正:可将内槽回波幅度调到荧光屏满刻度80%,然后再将外槽回波幅度点标在荧光屏上,作出距离-波幅曲线,如图67-2所表示;图67-1图67-266承压设备无损检测标准超声部分介绍第66页超声修改内容解释--高压螺栓件检测

从超声检测能力来说,什么样螺栓件(毛坯件)都应该能够进行检测,即不存在检测死角。但考虑到螺栓件规格和种类太多,有许多螺栓件采取磁粉检测即可确保质量。为了满足超声检测螺栓件有效和可靠性,本标准要求超声检测内容只适合≥M36mm高压螺栓件。对于螺纹已经加工在制螺栓件来说,螺纹根部裂纹可采取磁粉检测进行检测。当磁粉检测有困难时,可采取小直径纵波探头和小角度纵波斜探头进行检测,其检测灵敏度可用根部裂纹或直槽作为参考反射体。当前世界各国没有专门高压螺栓件超声检测标准。仅在ASME-V中有部分章节要求了螺栓件超声检测内容,主要是以螺栓件本身上加工长横孔和平底孔来校正检测灵敏度、制订距离-波幅曲线和缺点评定。本标准在制订时,考虑到如采取ASME-V要求,势必将引进一套新东西,使标准太繁杂。而且锻件和螺栓件从本质上说,性能、金相和成份都大致相当,同时,当前国内已经有一套完整锻件检测方法。综上考虑,本标准对高压螺栓件检测主要套用锻件超声检测要求,而没有采取ASME-V里相关螺栓件超声检测内容。67承压设备无损检测标准超声部分介绍第67页超声修改内容解释--奥氏体锻件试块探头

奥氏体钢锻件超声检测斜探头和试块一些特殊要求:因为奥氏体钢锻件晶粒粗大、各向异性、衰减严重,所以,普通利用斜探头产生横波无法进行检测。而纵波因为波长比较大,衰减相对比较小、信噪比较高,通常较适合奥氏体钢锻件超声检测。所以,本标准在奥氏体钢锻件超声检测这部分内容中所提到斜探头,普通都是指纵波斜探头。为了克服奥氏体钢锻件晶粒粗大、各向异性影响,使检测结果尽可能和实际情况相符,所以采取对比试块晶粒大小和声学特征应与被测锻件大致相近。考虑到不一样奥氏体钢锻件和奥氏体钢锻件不一样部位不一样情况,从检测工作严厉性考虑,应制备几套不一样粒度奥氏体钢锻件对比试块,方便能将缺点区衰减同试块作合理比较。68承压设备无损检测标准超声部分介绍第68页超声修改内容解释--奥氏体锻件检测

奥氏体钢锻件检测灵敏度和距离-波幅曲线制订方法要求以下:1)直探头检测δ≤600mm时,应依据锻件厚度和要求质量等级,在适当厚度和当量平底孔试块上,依据实测值作了距离-波幅曲线,如图51-1所表示;δ>600mm时,在锻件无缺点部位将底波调至满刻度80%,以此为基准,作出距离-波幅曲线,如图51-2所表示。2)斜探头检测全跨距校正:将探头置于外圆表面,声束垂直于刻槽长度方向,移动探头并调整灵敏度,使外壁槽或内壁槽第二次反射回波高度不低于荧光屏满刻度20%,连接第一、二次回波峰值点,以上为全跨距校正距离-波幅曲线,如图51-3所表示。

图51-1图51-269承压设备无损检测标准超声部分介绍第69页超声修改内容解释--奥氏体锻件检测半跨距校正:如采取全跨距校正有困难,则可采取半跨距校正。此时应在内、外壁各制一槽,使其互不影响。校正时就使来自外壁槽第一次回波高度最少为荧光屏满刻度20%,连接内壁槽第一次回波和外壁槽第一次回波峰值点,以此作为半跨距校正距离-波幅曲线,如图72-1、72-2所表示。

图72-1图72-270承压设备无损检测标准超声部分介绍第70页超声修改内容解释--奥氏体锻件分级

本标准要求奥氏体钢锻件等级评定基本上采取ASME-ⅤSA745《奥氏体钢锻件超声波检测方法》标准和要求。即依据锻件厚度来确定对应检测灵敏度和合格级别。锻件壁厚≤80mm,采取一组φ4mm平底孔试块制作距离—波幅曲线,取Ⅰ级作为合格级别。锻件壁厚80~200mm,采取一组φ6mm平底孔试块制作距离—波幅曲线,取Ⅱ级作为合格级别。锻件壁厚200~300mm,采取一组φ10mm平底孔试块制作距离—波幅曲线,取Ⅲ级作为合格级别。锻件壁厚300~600mm,采取一组φ13mm平底孔试块制作距离—波幅曲线,取Ⅳ级作为合格级别。锻件壁厚>600mm,采取大平面底面回波来确定检测灵敏度,取Ⅴ级作为合格级别。斜探头检测合格等级选择应由协议双方约定,但标准上较小锻件应取Ⅰ级作为合格级,较大锻件应取Ⅱ级作为合格级别。71承压设备无损检测标准超声部分介绍第71页超声修改内容解释--焊缝检测级别分类本标准要求A、B、C三个检测级别。依据压力容器产品主要程度进行选取,标准上A级检测适合用于承压设备相关支承件和结构件焊缝检测,B级检测适合用于普通承压设备对接焊缝检测,C级检测适合用于主要承压设备对接焊缝检测。A级检测仅适合用于母材壁厚小于等于46mm焊缝检测,可采取一个K值(K2.0或2.5)探头在焊缝单面单侧进行检测。扫查方式可采取直射波法和一次反射法。普通不要求进行

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