钢管管节点焊缝的超声波探伤方法2002年第5期

钢管管节点焊缝的超声波探伤方法2002年第5期

2002年第5期（二月）损伤和损伤。标日本工业标准准化(上接2002年第4期)附录4钢管管节点焊缝的超声波探伤方法1适用范围本附录规定了探伤面的曲率半径大于或等于150mm而小于1500mm、且壁厚与外径之比小于或等于13%的钢管管节点焊缝的超声波探伤方法。2术语本附录所采用的术语定义如下(参见附录4图1)。铁素体钢焊缝超声波探伤方法JISZ3060—1994管分支接头。(2)Y接头主管和支管之间斜交的钢管分支接头。(3)K接头主管与两根分支管斜交的钢管分支接头。(4)交叉角θK主管和支管相交的角度(5)相贯角θS主管轴和支管轴组成的平面与支管表面相交的交线至支管任一母线在圆周方向上的夹角。(6)偏角θL、θB在主管和支管表面上轴的方向和主管焊接坡口线的法线或检测方向之间的夹角。(1)T接头主管和支管之间的夹角成90°的钢3标准试块或对比试块所使用的标准试块或对比试块原则上采用本标准正文4.3节中规定的A1标准试块和A3系列标准试块或RB-4试块。4探头4.1探头的接触面所使用的探头的接触面应是平面,与被检件的曲率无关。4.2探头的公称折射角为使超声波束能以合适的角度入射到焊缝,探头的公称折射角不但要考虑检测位置各探伤部位的实体图形(含焊接坡口形式),而且还应考虑到支管的Dt之比、主管与支管的外径比、交差角和相贯角等,原则上应从45°、60°和70°角中选用。但如被检件存在声各向异性时,应在45°、60°和65°角中选用。4.3被检件存在声各向异性时4.3.1在T接头的支管进行探伤时的情况求出管轴方向和延压方向(L)之间的夹角θT以后,根据θT值,按正文6.1.3节测定L方向、Q方向20无损探伤(双月刊)2002年第5期和C方向的探伤折射角。(1)当θT<25°时,测定L方向的探伤折射角。(2)当25°≤θT<67.5°时,测定Q方向的探伤折射角。(3)当67.5°≤θ<90°时,测定C方向的探伤折射角。4.3.2在Y接头和K接头的支管进行探伤时的情况偏角θB可以根据实测求出或根据主管和支管的外径比、交叉角θK和探测位置的相贯角θS由附录4图2求出。同时还应求出管轴方向与延压方向之间的夹角θT,根据|θB-θT|的值,按本标准正文6.1.3节测定L方向、Q方向或C方向的探伤折射角。(1)当0°≤|θB-θT|<25°时,测定L方向的探伤折射角。(2)当25°≤|θB-θT|<67.5°时,测定Q方向的探伤折射角。(3)当67.5°≤|θB-θT|<90°时,测定C方向的探伤折射角。4.3.3在主管上探伤时的情况偏角θL可以根据实测求出,也可根据主管和支管的外径比、交叉角θK和探测位置的相贯角θS,由附录4图3求出,同时,还应求出管轴方向和延压方向之间的夹角θT,根据|θB-θT|的值,求出L方向、Q方向或C方向的探伤折射角。(1)当|θL-θT|<25°时,测定L方向的探伤折射角。(2)当25°≤|θL-θT|<67.5°时,测定Q方向的探伤折射角。(3)当67.5°≤|θL-θT|<90°时,测定C方向的探伤折射角。5探伤仪的调节5.1检测范围调节检测范围的调节按标准正文6.1.2节进行。5.2回波高度区分线的绘制根据本标准正文6.1.4节,使用RB-4试块绘制回波高度区分线。5.3灵敏度修正值的确定方法5.3.1在外表面(凸面)探伤时根据所使用探头的公称频率、晶片尺寸、耦合剂以及管外径,当在T接头的支管进行探伤时,可根据附录4图4或图5确定灵敏度修正值,对其他场合,则可按附录4图6和附录4图7确定灵敏度修正值,精确至1dB(四舍五入),但当所求得的灵敏度修正值小于2dB时,可不必进行灵敏度的修正。(耦合剂:浓度不低于75%的甘油水溶液)2002年第5期无损探伤(双月刊)5.3.2在内表面(凹面)探伤时在内表面进行探伤时,灵敏度的修正值可按附录2的4.4.2(2)确定。(耦合剂:油)5.4灵敏度调节探伤灵敏度的调节按本标准正文6.1.6节进行。6探伤面及探伤技术6.1探伤准备6.1.1壁厚测定用超声波测厚仪测定主管和支管4个点的厚度值,所测得的数值应标在构件上,同时与图纸标示的数值相校对。6.1.2水平距离及声程的确定方法(1)在K接头和Y接头的支管进行探伤时,管轴方向和检测方向之间的偏角θB,可根据主管与支管的外径比、交叉角和相贯角按附录4图3求出或实测确定,再根据实际求出的Dt值或Dt的公称值,按附录4图8求出实际探伤方向的tD′表观值。(2)在主管进行探伤时,可根据管轴方向与探伤Dt或Dt的公称值按附录4图方向的偏角θL、实测的8求出实际探伤方向的tD′表观值。(3)水平距离和声程把按(1)、(2)过程求得的作为附录3图12和附录3图13中的Dt,得到修正系数k和m,则0.5跨距和1跨距的声程和水平距离可按下式计算。但当被检工件存在声各向异性时,θ应取探伤折射角的数值。6.1.3水平距离的标志22无损探伤(双月刊)2002年第5期把按6.1.3(3)求出的0.5跨距和1跨距的水3探头平距离标在主管和支管上。6.2探测面和探测方向原则上应在支管外侧进行探测,但当曲率半径大于或等于400mm时,可按要求从内侧进行探测。探测方向应垂直于焊缝焊合线,在检测范围内应适当增加旋转扫查。7缺陷位置的确定方法(1)记录得到最大回波时的声程和水平距离。(2)采用取形规或橡皮泥作出超声波主声束方向的焊缝剖面图并作图表示。(3)根据已绘制的焊缝剖面形状图、水平距离、声程和STB折射角或探伤折射角画图确定缺陷位置或按附录3的7节的方法计算出缺陷位置。但当被检工件存在声各向异性时,必须使用检出缺陷的超声波方向的探伤折射角。附录5接管焊缝的检测方法1适用范围本附录规定了曲率半径大于或等于250mm、小于1500mm、且壁厚与外径之比小于13%的接管焊缝超声波探伤方法。2标准试块和对比试块使用的标准试块和对比试块,原则上采用本标准正文4.3节所规定的A1对比试块和A3系列标准试块或RB-4试块。3.1探头的接触面所使用探头的接触面应为平面。3.2探头的公称折射角应选择合适的探头公称折射角,使声束能以合适的角度入射到焊缝,这可以通过画出每一探伤部位的剖面图(含坡口形状)验证,但对被检工件存在声各向异性时,应选择不大于65°的公称折射角。4探伤仪的调节4.1测定范围调节测定范围调节按本标准6.1.2节的规定进行。4.2入射点、STB折射角和探测折射角的测定探头入射点、STB折射角按本标准正文6.1.1节和6.1.3节进行。但当被检工件存在声各向异性时,可在RB-4或被检工件上测定各探伤方向的折射角。4.3回波高度区分线的绘制使用RB-4试块按本标准正文6.1节的规定制作回波高度区分线。4.4灵敏度修正值的确定方法4.4.1与圆筒体连接的接管焊缝的场合(1)从外表面(凸面侧)探测时的场合根据所使用探头的公称频率、晶片尺寸、耦合剂以及筒体的外径,按附录3图9或图10确定灵敏度的修正值,精确至1dB(四舍五入),但当灵敏度的修正值小于2dB时,可不必进行修正。(2)从内表面(凹面)进行检测的场合按附录2的4.4.2节进行。4.4.2与封头连接的接管焊缝时的场合(1)从外表面(凸面)进行探测时(a)把深测中使用的探头与一个同型号的探头按附录5图2(a)所示T-r1和T-r2或T-r0和T-r2的位置相向放置,调节二个不同探头的距离以获得最大的穿透信号波,将这二个最大信号波的点连成直线[参见附录5图2(c)]。(b)在与(a)相同的灵敏度条件下,把二个探头以V声程法按附录5图2(b)相向放置于被检工件上,探头放置方向与检测方向相同,调节二个探头之间的距离,以获得最大穿透波,然后,再把这一声程的最大波高与由(a)绘制的直线上同声程的波高相2002年第5期无损探伤(双月刊)比较,测其差值,精确至1dB(四舍五入)这一差值就是灵敏度修正值。但当灵敏度修正值小于2dB时,可不必进行灵敏度修正。(2)从内表面(凹面)探测时的场合灵敏度修正值按附录2的4.4.2(2)节进行。4.4.3从接管的外表面探伤时根据所使用斜探头的公称频率、晶片尺寸、耦合剂和接管的外径按附录2图6和图7求出灵敏度的修正值,精确至1dB(四舍五入),但当灵敏度修正值小于2dB时,可不必进行灵敏度修正。4.5探伤灵敏度的调节探伤灵敏度的调节按本标准正文6.1.6节的规定进行调节。5探伤面和探伤技术5.1水平距离和声程的确定5.1.1与圆筒体连接的接管焊缝的场合如附录5图3所示,取圆筒轴的方向作为0°,则当偏角为0°、30°、45°、60°和90°时,各偏角所对应的0.5跨距和1跨距的水平距离和它们的声程可按下述方法求得。(1)按附录5图4所示,采取取形规等方法,画出各探伤部位的实体图(包括坡口形状),再从实体图求出水平距离和声程。然后再将水平距离YL和YU线标示在工件表面上。(2)根据圆筒体轴的方向和探头方向组成的偏角θC和实测的Dt值或公称Dt值,使用附录5图5求出tD′值。然后,把tD′之值作为附录3图12和图13中的Dt值,求出修正系数m和k,按下式求出声程和探头至焊缝的距离。把水平距离(YL和YU)的位置标示在探测面24无损探伤(双月刊)2002年第5期上。5.1.2与封头连接的接管焊缝的场合(1)接管连接焊缝位于半球形封头或蝶形封头的中心时(参见附录5图6)按附录3的7.1和7.2求出声程和水平距离,再将水平距离YL和YU的位置标示在被检工件的探测面上。对椭圆形封头,按5.1.1求出水平距离和声程,再将水平距离YL和YU的位置标示在探测面上。(2)接管与封头的连接不在封头的中心时,按5.1.1(2)所述方法,画出各检测位置的实体图,再求出声程和水平距离(YL和YU),最后将水平距离YL和YU的位置标示在检测面上。5.2探伤方法(1)垂直探伤可从接管内表面(凹面)或从本体的内表面(凹面)进行检测,斜探头探伤可从圆筒体、封头或接管外表面(凸面)或内表面(凹面)的两个面进行探伤。(2)探测如附录5图(c)所示的接管形式的焊缝时,斜探头探伤应在接管外表面进行,如有可能,可采用直探头在本体的内表面或封头的内表面进行探测。(3)检测带有扶强材料的接管焊缝时,应在扶强材料或圆筒体和封头的内表面进行探伤。6缺陷位置的确定方法(上接第18页)地看到焊缝熔合线的存在(见图4)。按5.1规定的作图法或附录3的7.3节所示的方法确定缺陷的位置,但当被检工件存在声的各向异性时,应使用检出缺陷时的方向的探伤折射角。附录6检测结果的分级方法1适用范围本附录适用于斜探头探伤和直探头探伤的检测结果的分级。2检测结果的分级检测结果的分级应根据缺陷回波高度的区域和缺陷指示长度按附录6表1进行。从二个方向对同一缺陷进行探伤,且当其分级存在差异时,则采用较低的级别。说明:t值取母材一侧的厚度,但当焊接部位的母材厚度不同时,应取较薄的母材厚