《无损检测 钢材 中厚钢板受控射流超声自动检测-编制说明》

一、工作简况

1.任务来源

中国特种设备检测研究院承担国家重点研发计划课题《钢制

板棒管多通道非接触超声在线自动探伤工艺研究及标准研制》（编

号：2018YFF01012802），其中关键性技术为研发中厚钢板受控射

流法超声在线自动检测工艺并进行现场应用和形成相应标准，结

合国家重点研发计划课题《中厚钢板多通道非接触超声在线自动

探伤系统的应用开发》（编号：2018YFF01012803）成果“中厚钢

板受控射流法超声在线自动探伤系统”的工程应用情况和用户意

见，形成了中厚钢板受控射流法超声在线自动检测方法的标准草

案，并成立了标准起草工作组，确定了标准编写原则和分工。

2.标准制定的背景和目的

受控射流超声方法避免了探头与钢板的摩擦，并且便于实现

多通道自动化作业，适用于大批量钢材的自动检测，对于降低在

线探伤成本、提高探伤效率具有十分重要的意义，应用前景十分

广阔。因此制定中厚钢板受控射流超声自动检测标准是必要的。

钢板手动检测应用时间长，已发展出较为完备的检测标准体

系，如国际标准ISO12094、美国标准ASTMA435/A578、英国标

准BS5996、欧盟标准EN10160和我国标准GB/T2970、NB/T

47013.3等，这些标准规定了仪器、操作和试件要求，以及评级方

法。随着自动探伤系统更加广泛的应用，专用的自动检测标准也

相继制定，如自动检测标准ISO10893.9-2011（附录给出手动检

测方法）替代ISO12094.9-1994，我国也制定了厚钢板的自动检

测标准GB/T28297。这些标准给出了自动检测方法的一般要求，

但受控射流超声方法具有其技术特点，需要专用的标准进行规范。

经过国家重点研发项目等对本技术的研发支持和开展的大量

工程应用，已掌握了中厚钢板受控射流法超声在线自动检测技术。

为规范本项技术检测工艺规程和利于我国在目前紧张的国际核心

技术和装备封锁环境下处于有利地位，提出《无损检测钢材中

厚钢板受控射流超声自动检测》具有重要意义。

3.工作主要过程

按照中国材料与试验团体标准委员会标准制修订程序的要

求，《无损检测钢材中厚钢板受控射流超声自动检测》团体标准

的编制完成了以下工作：

（1）起草阶段：

CSTM/FC94无损检测技术及设备领域委员会针对《无损检测

钢材中厚钢板受控射流超声自动检测》组建成立了标准起草工作

组，确定了标准编写原则和分工，提出标准编制进度安排。计划

下达后，成立了以中国特种设备检测研究院为主要起草单位的编

制小组，编制了标准工作组讨论稿。2020年9月，工作组赴营口

钢厂中厚钢板受控射流超声自动探伤系统示范项目现场及其他钢

板生产和在线探伤系统应用企业进行实地调研，并经过多次论证

形成标准草稿，提交秘书处。

（2）标准立项与征求意见阶段：

2021年4月16日至17日在山东省济南市召开2021年度第一

次标准审议会，审查标准草案，经专家评议后确定立项。2021年

5月至9月间，工作组通过邮件、微信、腾讯会议等方式进行多次

沟通协商、反复修改，并征求钢板生产企业意见建议，形成标准

征求意见稿，现提交秘书处公开征求意见。

4.主要参加单位及工作组成员

本标准起草单位：中国特种设备检测研究院、清华大学、奥

瑞视（北京）科技有限公司、营口京华钢铁有限公司。

本标准主要起草人：王宝轩、郭大勇、林歆博、万强、王德

辉。

二、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

1.标准化对象简要情况

本标准为旨在规范中厚钢板受控射流超声自动检测方法，推

进新技术的应用和推广，降低中厚钢板检测成本。

2.制修订标准的原则

（1）制修订标准的依据或理由

依据中国材料与试验团体标准制修订管理细则、中关村材料

试验联盟团体标准管理办法（试行）制定本标准，规范本领域内

各标准的制修订和发布。

（2）制修订标准的原则

本标准编制遵循经济社会发展需求原则、技术先进和经济合

理原则、适应贸易全球化需求原则、维护公众利益原则、协商一

致原则、广泛参与和公开透明原则。

本标准在结构编写和内容编排等方面依据GB/T1.1—2009

《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》进行编写。

三、采用国际标准和国外先进标准的情况

在标准的制定过程中，查阅了大量的国内外有关标准及相关

文献，发现并无可直接借鉴的国外标准。

四、标准主要内容

本标准的主要内容包括：

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4原理

5一般要求

6检测系统和设备

7对比试样

8检测条件和方法

9缺陷的测定与评定

10钢板的质量分级

11检测记录与报告等。

五、主要试验（或验证）结果的分析、综述报告、技术经济论证，

预期的经济效果等

1）主要试验与验证情况

本标准所使用的方法，经过国家重点研发项目相关任务的试

验和现场检测应用，现场检测结果良好，应用情况如图1-图4所

示案例。

案例-中厚钢板多通道非接触超声在线自动探伤系统的应用

图1探伤系统整机图2探伤系统多通道传感器

图3传感器设置与控制界面图4动态试板检测结果

上述示范系统已在营口京华钢铁公司试运行超过1年，现已

探伤2万余片，近20万吨，应用效果良好。

工作组还通过实验方法，对检测现场可能出现的油污、铁屑

等污染物，以及耦合水污染等对检测结果的可能影响进行了分析，

如图5-图8，提出了对检测条件、检测准备、以及检测设备的基

本要求。

图5试块表面污染物分布图图6试块涂抹污染物C扫图

图7底波幅值随污染物质量的变化图8底波幅值与水的浑浊度的关系

2）技术经济论证

钢板批量在线检测中，接触式超声方法发展较早，接触式超

声装备是目前的主流装备。接触式超声手动检测和自动检测标准

也都较为完备，满足目前应用需求。然而在我国钢板生产企业的

实际应用中，存在探头磨损严重、有效运行周期短、成本高等问

题，存在买得起、用不起的情况，当前检测覆盖度较低，制约了

我国钢材生产质量和技术附加值的提升。

采用受控射流方法对钢板进行批量在线检测，可有效避免探

头磨损，同时对于表面状态不十分理想的情况也可以实现有效耦

合。适用于我国钢板生产实际情况，可降低检测成本，提升效率

和覆盖度。制定本标准对于新技术的规范和推广具有十分重要的

意义，将有利于我国钢铁产品质量的提升，也有利于我国自主高

新装备的发展。

3）预期的经济效果

制定本标准，有利于钢板的受控射流超声自动检测技术的规

范化，有利于新型在线自动检测设备的产业化。对于提升钢板检

测覆盖度，提升钢板质量，促进钢铁企业提质增效，同时有利于

自主高新装备的产业化。我国钢材生产企业众多，钢板产量巨大，

2020年中厚宽钢带产量为1.7亿吨，生产企业对于成本较低的高

效检测设备需求强烈，市场前景广阔。

六、与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关

系

本标准与现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准无冲

突。

七、对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据

该标准的编制过程中，无重大分歧意见。

八、标准水平建议，预期的社会经济效果。

在标准的制定过程中，查阅了大量的国内外有关标准及相关

文献，并无适用于中厚钢板受控射流超声自动检测方法的国外和

国内标准。本标准为首次提出。

制定中厚钢板受控射流超声自动检测标准具有必要性，为降

低钢板在线检测成本、提升检测覆盖度、提升我国钢材产品质量

提供支持。

本标准的相关技术成果已在营口京华钢铁公司中厚钢板受控

射流法超声在线自动探伤系统示范项目中试运行超过