薄壁管超声波检测作业指导书

薄壁管超声波检测作业指导书Thinwallpipeultrasonictestingworkinstruction目录TOC\o"1-1"\h\z\u1范围32一般要求33超声检测方法54试块65爬波距离-波幅曲线76横波距离－波幅曲线77扫查方式88缺陷定量检测99质量评定9薄壁管超声波检测作业指导书1范围本指导书规定了输电线路钢管塔薄壁管对接焊缝采用A型脉冲反射式超声波检测仪检测缺陷的超声检测方法和质量评定要求。本指导书适用于输电线路钢管塔中直径Ф≥159mm的薄壁管（壁厚4≤T≤8mm）与带颈法兰对接焊缝、薄壁直缝焊管（壁厚4≤T≤8mm）纵向对接焊缝的超声波检测。2一般要求2.1超声检测人员从事输电线路钢管塔薄壁管对接焊缝超声波检测的人员应按DL/T675的资格的要求，取得电力工业无损检测人员资格考核委员会颁发的UTⅡ级资格证书，或经国家其他相关考核机构考核合格取得UTⅡ级资格证书，并经过本标准规定内容的专项培训与考核，取得专项检验资格证书。2.2检测设备2.2.1超声波检测设备应满足JB/T10061的要求，并具有产品质量合格证或质量合格的证明文件。2.2.2宜采用专用的数字式A型脉冲反射式超声波检测仪。超声波检测仪的工作频率范围为0.5MHz～10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。检测仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB以内，最大累计误差不超过1dB。水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。其余指标应符合JB/T10061的规定。2.2.3探头技术要求如下：a)本标准使用爬波双晶探头、双晶（单晶）斜探头进行检测，探头出厂时应有性能参数说明书。b)爬波探头的晶片面积一般应不大于50mm2，且任一边长原则上不大于8mm。c)爬波探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向偏离不应有明显的双峰。d)爬波探头频率应为2.5MHz，横波探头所用频率应为5MHz。e)斜探头K值（角度）选取参照表1的规定。条件允许时，应尽量采用较大K值探头。表1推荐采用的斜探头K值（角度）板厚T，mmK值（角度）5～63.0～2.7（72°～70°）6～82.8～2.5（70°～68°）2.2.4超声波检测仪和探头的系统性能要求如下：a）在达到所检测工件的最大检测声程时，其灵敏度余量应不小于10dB。b）仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于10%。c）仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于2.5mm。d）仪器和探头的系统性能应按JB/T9214和JB/T10062的规定进行测试。2.2.5推荐的工艺卡格式见表2表2超声波检验工艺卡项目名称：编号：部件名称构件编号检验比例焊件规格焊件材质焊缝类别□环向□纵向焊接方式坡口型式检验时机检验标准验收标准仪器型号耦合剂探头型号/规格标准试块对比试块检验等级检测面探头扫查速度补偿检测灵敏度检验员级别检测工艺要点1．探头修磨；2.每次检测前和检测结束均应对扫描比例、灵敏度进行校核；3.探头每次使用前应校准前沿距离、折射角和主声束偏离；4.扫查方式；5．检查方法；6．缺陷位置标识方法；7．缺陷当量或指示长度的测定；8．根部缺陷的判定。距离—波幅曲线检测示意图编制审批审批日期3超声检测方法3.1检测准备3.1.1检测时机及抽检率的选择应符合合同、设计图纸或Q/GDW384《输电线路钢管塔加工技术规程》的要求。3.1.2输电线路钢管塔薄壁管对接焊缝超声波检测，采用以爬波检测为主的检测方法。当需要对缺陷进行定位时，应采用横波辅助检测。3.1.3检测面为钢管侧管外壁和法兰侧内壁，如图1所示。a）爬波检测面b）横波检测面C）纵缝检测面图1检测面示意图3.1.4焊缝的表面质量应经外观检测合格。所有影响超声波检测的锈蚀、飞溅和污物等都应予以清除，其表面粗糙度不应超过6.3μm。表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性，否则应做适当的处理。3.2扫查覆盖率检测时，超声波声束应能扫查到工件的整个被检区域。每次扫查覆盖率应大于探头宽度的15%。3.3探头的扫查速度探头的扫查速度不应超过50mm/s。3.4耦合剂应采用透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂，如机油、浆糊、甘油等。3.5灵敏度补偿应采用曲率半径与工件相同或相近的试块，通过对比试验进行曲率补偿。3.6系统校准和复核3.6.1一般要求系统校准应在标准试块上进行，校准中应使探头主声束垂直对准反射体的反射面，以获得稳定和最大的反射信号。3.6.2仪器校准每隔3个月至少对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测定，测定方法按JB/T10061的规定。3.6.3探头测定探头使用前应进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等主要参数的测定。测定应按JB/T10062的有关规定进行，并满足其要求。3.6.4检测前仪器和探头系统测定a）使用仪器—爬波探头系统，检测前应测定主声束的覆盖范围，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。b）使用仪器—斜探头系统，检测前应测定前沿距离、K值和主声束偏离，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。3.6.5a）校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；b）检测人员怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时；c）连续工作4h以上时；d）工作结束时。3.6.6检测结束前仪器和探头系统复核a）应对扫描量程进行复核。如果任意一点在扫描线上的偏移超过扫描线读数的10%，则扫描量程应重新调整，并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检。b）应对扫查灵敏度进行复核。一般对距离—波幅曲线的校核不应少于3点。如曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复检；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。3.6.7校准、复核的有关注意事项校准、复核和对仪器进行线性检测时，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试块4.1试块类型本标准采用SG-Ⅰ试块和DL/T820-2002中DL-Ⅰ试块，其形状和尺寸应分别符合图2、图3的要求，经计量部门检定合格。4.2制造要求试块应采用与被检工件声学性能相同或近似的材料制成，该材料用直探头检测时，不得有大于或等于φ1mm4.3等效试块在满足灵敏度要求时，试块上的人工反射体根据检测需要可采取其他布置形式或添加，也可采用其他型式的等效试块。图2SG-Ⅰ试块图3DL-Ⅰ试块5爬波距离-波幅曲线5.1绘制方法在SG-Ⅰ试块上，探头对准深度分别为2mm和5mm的Ф1mm通孔，探头距离Ф1mm通孔10mm距离为DAC曲线的第一点，每间隔5mm取一点至30mm，同时测量反射波幅度，依据测量结果绘制距离—波幅曲线，如图4。将DAC曲线衰减10dB为评定线。图4爬波距离—波幅曲线5.2爬波距离－波幅曲线的灵敏度选择扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。6横波距离－波幅曲线6.1绘制方法横波距离－波幅曲线应按所用探头和仪器在DL-1试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由评定线和DAC线组成。评定线与DAC线之间相差10dB，如图5所示。如果距离－波幅曲线绘制在荧光屏上，则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的20%。图5横波距离—波幅曲线6.2横波距离－波幅曲线的灵敏度选择扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。7扫查方式7.1爬波检测爬波探头声束中心线应垂直于焊缝中心放置在检测面上，距离焊缝中心15～20mm沿环向扫查，见图6。图6环向扫查7.2横波检测斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上，作锯齿型扫查，见图7。探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面，在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时，还应作10°～15°的左右转动。图7锯齿型扫查8缺陷定量检测8.1缺陷定量检测要求对所有反射波幅达到或超过评定线的缺陷，均应确定其位置、最大反射波幅和缺陷当量。8.2缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。8.3缺陷最大反射波幅的测定将探头移至缺陷出现最大反射波信号的位置，测定波幅大小，并确定它在距离－波幅曲线图中的位置。8.4缺陷定量8.4.1缺陷当量尺寸，应依据距离－波幅曲线和试块对比来确定。8.4.2缺陷指示长度ΔL，采用以下方法来检测：a）当缺陷反射波只有一个高点，且位于评定线以上时，将波幅降到荧光屏满刻度的80%后，用6dB法测其指示长度。b）当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且位于评定线以上时，使波幅降到荧光屏满刻度的80%后，应以端点6dB法测其指示长度。8.5缺陷评定8.5.1超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征，如有怀疑时，应采取改变探头K值、增加检测面、观察动态波型并结合结构工艺特征作判定，如对波型不能判断时，应辅以其他检测方法作综合判定。8.5.2缺陷指示长度小于5mm时，按5mm计。8.5.3相邻两缺陷在一直线上，其间距小于其中较小的缺陷长度时，应作为一条缺陷处理，以两缺陷长度之和作为其指示长度（间距不计入缺陷长度）。9质量评定9.1根据焊接接头的缺陷类型、缺陷波幅的大小以及缺陷的指示长度来评定焊接接头的质量。9.2出现下列情况之一时，评定为不允许缺陷：a）如检测人员能判定为裂纹、未焊透、坡口未熔合、层间未熔合或密集性缺陷等危害性缺陷时。b）缺陷反射波幅高于横通孔DAC+14dB时。c）缺陷反射波幅高于横通孔DAC+10dB且缺陷指示长度＞5mm时。9.3推荐的超声波检测报告格式见表3表3钢管塔焊缝超声波检测报告项目名称报告编号部件名称构件编号材