常壓鋼質油罐焊縫超聲波探傷

時間：2009-8-11閱讀：3315

1主要內容和適用范圍

本標準規定了常壓鋼質油罐焊縫超聲波探傷中對人員、儀器、探頭、試塊的要求,以及探傷的操作方法、探傷結果的質量評定。

本標準適用于常壓鋼質油罐4--32mm厚度的對接、搭接、Ｔ型焊縫的超聲波探傷。

本標準不適用于鑄件、奧氏體不銹耐酸鋼焊縫的超聲波探傷。

2引用標準

ZBY230--84 A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術條件

ZBY231--84 超聲探傷用探頭性能測試方法

ZB J04 001--81A型脈沖反射式超聲探傷系統工作性能測試方法

JB1152--81 鍋爐鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷

SYJ1016--82 立式圓筒形鋼質焊接油罐設計技術規定

JB3111--82 無損檢測名詞術語

3探傷人員

3.1探傷人員應經專業考試合格,持有有關部門頒發的資格證書。簽寫報告的人員應至少持有Ⅱ級資格證書。

3.2探傷人員應掌握被檢工件的材質、焊縫坡口型式、焊接工藝、缺陷可能產生的部位等知識和資料,并能根據熒光屏上的反射信號進行綜合探傷評定。

4探傷儀、探頭

4.1超聲波探傷儀性能應符合ZB Y230標準的規定。

4.2超聲波探傷用的斜探頭性能應符合ZBY231標準的規定,其工作頻率為2.5--5.0MHz,折射角的正切值k在1.0--3.0之間,按表1和表2進行選擇

表1 對接焊縫探頭k值的選擇

板厚 mm	k	β
4--10	2.0--3.0	63.5°--71.5°
10--18	2.0--2.5	63.5°--68°
18--32	1.5--2.0	56°--63.5°

表2 搭接焊、T型焊探頭k值的選擇

板厚 mm	k	β
4--5	1.0	45°
5--18	1.0--1.5	45°--56°
18--32	1.0--2.0	45°--63.5°

4.3厚度4--6mm的鋼板焊縫探傷,有條件時可采用點聚焦、線聚焦、雙晶探頭。

4.4探傷儀和斜探頭的組合靈敏度在被檢件所需要的zui大聲程處、當探傷靈敏度得到滿足時,有效靈敏度余量應至少為10dB。

4.5探傷儀分辨力應能將CSK--IA型試塊上Φ44mm與Φ40mm兩孔的反射波分開。當兩孔的反射波波幅相同時,波峰與波谷的差應不小于6dB。

5試塊

5.1試塊用與被檢件相同或相近的材料制成,其材料在以Φ2mm平底孔靈敏度探傷時,不得發現缺陷波。試塊型式計有CSK--IA、OUT--1、OUT--2三種。

5.2CSK--IA型試塊應符合JB 1152標準的規定。

5.3OUT--1和OUT--2兩種試塊應分別符合圖1和圖2的要求。

圖 1 OUT---1 試塊

圖 2 OUT---2 試塊

5.4在靈敏度要求得到滿足的情況下,也可以采用其它型式的試塊。

6探傷前的準備工作

6.1現場安全要求

由于探傷儀內有數千伏高壓,不允許在有易燃易爆情況的危險區中工作,因此探傷前必須對探傷現場進行防燃防爆的安全檢查。

6.2焊縫外觀要求

焊縫的超聲波探傷應在焊縫外觀質量檢查合格后進行。

6.3探測面的選擇及清理

6.3.1底板和內浮盤搭接焊縫的探測面為其焊接面的壓板一側,罐壁搭接焊的探測面為油罐外表面焊縫上側,見圖3。

圖 3 搭接焊探傷部位

6.3.2罐壁對接焊縫的探傷面為罐壁的內表面或外表面。板厚小于16mm的焊縫,一般采取單側探傷;重點區域和需要驗證的部位應雙側探傷。板厚大于16mm的對接焊縫,必須進行雙側探傷。

6.3.3探測面寬度（即探頭掃查范圍應滿足式1要求,并且不小于120mm。

B=2KT+50....................................（1）

式中:B---探測面寬度,mm;

K---探頭折射角的正切值;

T---工件厚度,mm。

6.3.4探傷前應將探測面上的飛濺點、銹蝕、焊瘤等打磨平整,保證探頭與探測面之間具有良好的聲耦合。

7操作

7.1距離--波幅曲線的繪制及回波位置的標定

7.1.1在探測板厚大于6mm的焊縫時,應根據焊接型式、工件厚度、探頭k值和前沿距離按比例準確繪制聲軸線圖,利用OUT--1試塊上Φ2×40橫孔的各次反射波在示波屏上標定所需要的回波位置刻度、判傷范圍，測量反射波的幅度。標定情況和測量結果應記入表3并根據表1中的數據繪制距離--波幅曲線圖。

7.1.2在探測板厚小于6mm的焊縫時，利用OUT--2試塊上0.5×0.5方槽的反射波在示波屏上標定所需要的回波位置刻度、判傷范圍，測量反射波的幅度。標定情況和測量結果也應記入表3并根據表1中的數據繪制距離--波幅曲線圖。

7.1.3在校正回波位置刻度時，應根據所用儀器、探頭的不同以及被檢件的板厚情況，從水平定位法、深度定位法、聲程定位法中選用較合適的定位方法。

7.1.4距離--波幅曲線由判廢線、定量線、測長限制線（簡稱測長線）組成。測長線與定量線之間稱為Ⅰ區，定量線與判廢線之間稱為Ⅱ區，判廢線以上稱為Ⅲ區（見圖4）。三條曲線所代表的靈敏度值見表4。

表3 回波位置標定及波幅測定記錄表

掃查范圍 mm	回波次數	回波位置（格）	判傷范圍（格）	波高（dB）

表4 距離--波幅曲線的靈敏度

試塊	板厚mm	測長線	定量線	判廢線
OUT-1	6--32	Φ2×40--14dB	Φ2×40--8dB	Φ2×40--2dB
OUT-2	4--6	0.5×0.5×40--6dB	0.5×0.5×40	0.5×0.5×40+8dB

圖4距離--波幅曲線示意圖圖6 探頭掃查方式

（a）正齒形（B）斜齒形

圖5 探頭的基本掃查方式

7.1.5 在繪制距離--波幅曲線時，每條曲線上所取的數據不得少于3個。

7.1.6在實際應用中應對繪制的距離--波幅曲線經常進行校核，每次的校核點不得少于2個。

7.2探傷靈敏度的校正。

7.2.1探傷靈敏度應不低于測長線。

7.2.2在校正探傷靈敏度時,應對表面聲能損失以及材質衰減引起的靈敏度變化進行修正。修正方法應符合JB1152標準規定。

7.3探頭的掃查

7.3.1探頭的掃查應在探頭與焊縫中心之間大體上保持垂直的情況下進行，掃查的基本方式可以是斜齒形或正齒形，并作10°--15°的擺動。掃查中的齒距d不得超過探頭晶片寬度（見圖、b）。

7.3.2掃查時應確保探頭與探測面之間具有良好的聲耦合,耦合劑宜采用機油、潤滑脂等。

7.3.3為了區分缺陷波與假信號以及確定缺陷位置、方向的需要，還應根據具體情況，對探頭采取前后、左右、轉角、環繞等掃查方式（見圖6）。

7.4缺陷的判斷與測定

7.4.1焊縫超聲波探傷應根據缺陷反射波在熒光屏上的位置、幅度、波形以及探頭在被檢件上的位置、掃查方式、焊接工藝等對缺陷進行綜合判斷。當出現難以判斷的回波時,應輔以其它檢測手段進行驗證。

7.4.2缺陷的定位

在發現缺陷波之后,應根據缺陷反射波在示波屏上的位置、校正回波位置刻度時使用的定位方法，以及探測到缺陷波的探頭位置對缺陷進行定位。必要時還可以采用其它有效方法進行確認。

7.4.3缺陷的定量

7.4.3.1回波高度位于定量線和定量線以上的缺陷都應當進行定量，缺陷的定量內容包括缺陷波幅度測量和缺陷指示長度測量兩個方面。

7.4.3.2 缺陷波幅度的測量

將探頭置于出現缺陷zui大回波的位置，采用讀取缺陷波幅位于距離--波幅曲線中哪個區域的方法進行測量。

7.4.3.3 缺陷指示長度的測量

當缺陷波只有一個高點時，用半波高度法（6dB法）測量缺陷指示長度；當缺陷波有多個高點時，用端點半波高度法（端點6dB法）測量缺陷指示長度。

7.4.3.4波高在Ⅰ區的缺陷，如果探傷者認為有必要測長時，可以移動探頭使缺陷波高降到測長線，并用此時探頭移動范圍作為缺陷的指示長度。

7.5在探傷中應經常對儀器、探頭的性能以及探傷靈敏度進行復測，復測方法按ZB J04001標準進行。

8檢測區域

8.1油罐底板焊縫、底板與壁板的T型焊縫、內浮頂油罐的浮盤焊縫應作檢測。

8.2油罐罐壁T字型接頭處，應對其交叉點各向≥10T長度的范圍進行檢測。

8.3油罐壁板焊縫zui低檢測百分比為50%。

8.4在檢測時若發現5m長度內不合格率大于1%時，應在缺陷延伸方向延長檢測長度1m；檢查仍不合格時，需對整條焊縫進行檢測。

9質量評定

9.1下述缺陷應判為不合格:

9.1.1波高在判廢線上及Ⅲ區的缺陷。

9.1.2單個缺陷波高在定量線上及Ⅱ區范圍內，板厚T>8mm時指示長度L>T的缺陷以及板厚T≤8mm時指示長度L>8mm的缺陷。

9.1.3單個缺陷指示長度未超過9.1.2規定，而3T長度范圍內缺陷指示長度總和超過9.1.2規定的缺陷。

9.2 在計算缺陷指示長度的總和時，凡指示長度小于8mm缺陷全部按4mm計算。

9.3對于未超過9.1.2和9.1.3規定的缺陷，如果探傷人員能斷定為危害性缺陷時，質量評定工作可不受9.1.2和9.1.3條文的限制。

10不合格焊縫處理及復檢

10.1不合格的焊縫部位應進行補焊，補焊部位及受補焊影響的部位均應復檢。復檢的探傷條件及操作應與原檢驗相同。質量評定仍按9.1--9.3的規定進行。

10.2補焊兩次仍不合格，其補焊部位作判廢處理。

11檢測記錄和檢測報告

11.1探傷中應作好記錄，探傷結束后應書寫探傷報告。

11.2探傷記錄應包括：工件名稱、編號、材質、坡口型式、所使用的儀器和探頭（頻率、尺寸、K值）、試塊型式、耦合劑、探傷部位，位于Ⅱ區和Ⅲ區的缺陷回波高度、缺陷位置和缺陷指示長度，返修部位的返修長度和深度、返修次數、返修部位的探傷長度和探傷結果，檢測日期、探傷人員。

11.3探傷報告的內容應至少包括：工件名稱、材質、厚度、工程及工件編號，探傷方法，所使用的儀器、探頭、試塊、探傷長度比例，探傷部位示意圖，缺陷情況，返修情況，檢測日期和報告日期。探傷者和審核者簽名。

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附加說明:

本標準由國家機械工業委員會上海材料研究所提出并歸口。

本標準由中國石化總公司銷售公司負責起草。

國家機械工業委員會批準 1989-01-01實施

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