ICS47.020.30

CCSM732

團體標準

T/GDIOTXXX—20XX

半潛運輸裝備壓排載結構超聲檢測技術規范

Technicalspecificationforultrasonictestingofpressuredischargestructuresofsemi

submersibletransportationequipment

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發布20XX-XX-XX實施

廣東省物聯網協會發布

T/GDIOTXXX-20XX

半潛運輸裝備壓排載結構超聲檢測技術規范

1范圍

半潛運輸裝備的壓排載結構包括壓縮空氣管路和壓載水管路等，主要分布在排載水系統、

排載壓縮空氣系統、泵壓載系統和清潔壓載水泄放系統等中。

本標準規定了半潛運輸裝備壓排載結構中無縫鋼管、焊接鋼管和PE管超聲檢測的一般要

求、檢測設備和器材、檢測實施、缺陷評定和檢測報告等規范。

本規范適用于管徑外徑為22mm~460mm，壁厚為3mm~13mm，設計壓力不高于0.9MPa的無縫

鋼管和焊接鋼管。

本規范適用于管徑外徑為250mm~400mm，壁厚為25mm~37mm，設計壓力不高于0.9MPa的PE

管。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期

的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括

所有的修改單)適用于本文件。

GB/T9445-2015(ISO9712:2012)無損檢測人員資格鑒定與認證

GB/T12604.1-2020無損檢測術語超聲檢測

GB/T23905-2009無損檢測超聲檢測用試塊

GB/T27664.3-2012無損檢測超聲檢測設備的性能與檢驗第三部分：組合設備

GB/T29302-2012無損檢測儀器相控陣超聲檢測系統的性能與檢驗

GB/T31211-2014無損檢測超聲導波檢測總則

GB/T42399.1-2023無損檢測儀器相控陣超聲檢測系統的性能與檢驗第1部分：儀器

GB/T42399.3-2023無損檢測儀器相控陣超聲檢測系統的性能與檢驗第3部分：組合

系統

GB/T42399.2-2023無損檢測儀器相控陣超聲檢測系統的性能與檢驗第2部分：探頭

NB/T47013.3-2015承壓設備無損檢測第3部分：超聲檢測

JJF1338-2012相控陣超聲探傷儀校準規范

ASTME2700-20StandardPracticeforContactUltrasonicTestingofWeldsUsing

PhasedArrays

1

T/GDIOTXXX-20XX

ISO18563-1:2022Non-destructivetesting—Characterizationand

verificationofultrasonicphasedarrayequipment—Part2:Instruments

ISO18563-2:2017Non-destructivetesting—Characterizationand

verificationofultrasonicphasedarrayequipment—Part2:Probes

ISO18563-3:2015Non-destructivetesting—Characterizationandverification

ofultrasonicphasedarrayequipment—Part3:Combinedsystems

3術語和定義

GB/T12604.1-2020和GB/T31211-2014界定的術語和定義適用于本文件。

4一般要求

4.1檢測人員

4.1.1按本規范實施檢測的人員，應按GB/T9445-2015或合同各方同意的體系進行資格鑒

定與認證。經職位專業培訓，合格后方能獨立承擔管道檢測工作。檢測報告簽發人員應持有

超聲Ⅱ級或以上級別的資格證書。

4.1.2檢測人員應了解本單位業務范圍內待檢測管道的幾何尺寸，損傷分類，質量分級及

其缺陷分布規律等基礎知識，具備必要的電子技術知識和設備維護技能。

4.2安全要求

管道檢測作業應根據相關標準、技術法規和工藝規程要求，配備相應數量的現場作業負

責人、探傷檢測員、機械操作員、現場防護員等作業人員。

5檢測設備和器材

5.1超聲檢測儀

5.1.1超聲導波檢測儀

超聲導波檢測儀構成如圖1所示。首先，根據被檢構件計算其頻散曲線，選擇導波模態

和激勵信號頻率；第二步，計算機控制信號發生單元，產生所需頻率的信號源，經功率放大

單元放大后輸出所需模態的導波，并在被檢構件內傳播；第三步，當導波在構件內傳播遇到

腐蝕等缺陷時會產生反射回波，被傳感器接收到；第四步，前置放大器將傳感器接收到的信

號放大后傳輸到信號主放大器，通過A/D轉換輸入計算機，計算機進行信號分析處理后，得

到檢測信號波形及結果。如有實時監測需求，儀器可通過連接物聯網網關將數據傳輸至數據

處理平臺進行監控管理、統計分析、綜合管控。在功能上，儀器應至少滿足以下有關信號激

勵、數據采集、信號存儲、信號分析等要求：

a)信號顯示：具有時基和距離顯示兩種方式，且可實現波形局部放大；

b)信號激勵：激勵信號的頻率、幅值、周期數、重復頻率可調；

2

T/GDIOTXXX-20XX

c)數據采集：數據采集頻率不低于激勵信號最高頻率的10倍，應與信號激勵具有同步

功能；

d)信號存儲：檢測信號應能實時存儲，以備后續處理和分析，且應具有繪制和存儲距

離-波幅曲線的功能；

e)信號分析：能夠分析缺陷的位置和截面損失率當量，缺陷位置的最小分辨率應達10mm，

截面損失率的最小分辨率應達到3%。

圖1超聲導波檢測儀構成

5.1.2超聲相控陣檢測儀

采用脈沖反射式的超聲相控陣檢測儀應符合GB/T42399.1-2023或ISO18563-1:2022，

應具有信號激勵、數據采集、信號波形顯示、分析與存儲和閘門可調節等功能，并根據實際

檢測需求配備掃查裝置和聚焦法則生成軟件，使其能夠對超聲波束特征參數進行直接修改和

角度增益補償。如有實時監測需求，儀器可通過連接物聯網網關將數據傳輸至數據處理平臺

進行監控管理、統計分析、綜合管控。此外儀器還應達到表1所示的技術要求。

表1超聲相控陣檢測儀技術要求

指標名稱指標要求

靈敏度余量≮42dB

動態范圍≮26dB

水平線性誤差≯1%

垂直線性誤差≯5%

扇掃成像分辨率≯2mm

角度分辨力≯2.5°

5.2超聲探頭

5.2.1超聲導波探頭

根據管道的材料和規格選擇探頭，并符合表2所示指標要求和以下選用原則：

a)管道切割端面的反射信號上升沿和下降沿應陡峭、頻散小、無雜波；

b)對比試塊切槽反射波信號較高，且反射波高度滿足靈敏度要求；

c)探頭頻率優先選擇1MHz，對于外徑大于273mm，且內、外壁腐蝕較嚴重的管道宜選

3

T/GDIOTXXX-20XX

擇較低頻率的探頭；

d)探頭角度的選擇：探頭的入射角應根據模態、探頭頻率、被檢管道壁厚等因素選擇；

e)探頭接觸面的曲率半徑和被檢測管道曲率半徑的差值與檢測管道曲率半徑之比應

小于10%。如有必要，應對探頭接觸面進行修磨。并確保探頭接觸面修磨后，探頭

入射點和折射角的變化應保證導波模態不發生變化。

表2超聲導波探頭技術要求

指標名稱指標要求

探頭頻率0.3MHz~1MHz

當管道外徑≯89mm：晶片大小≮8mm×12mm

晶片大小

當管道外徑＞89mm：晶片大小≮20mm×20mm

聲軸偏斜角≮2°

5.2.2超聲相控陣探頭

超聲相控陣探頭應符合GB/T42399.2-2023或ISO18563-2:2017，并達到表3所示的技術

要求和以下選用原則：

a)探頭實測中心頻率與標稱頻率間的誤差應不大于10%；

b)相控陣探頭的晶片數量應根據檢測工件厚度及設置的通道數選擇；

c)在滿足能穿透的情況下，宜選擇主動孔徑小的探頭，晶片長度應不小于10mm。

表3超聲相控陣探頭技術要求

指標名稱指標要求

當管道厚度3~30mm：探頭頻率7.5~10MHz

探頭頻率

當管道厚度30~37mm：探頭頻率5~7.5MHz

當管道厚度3~30mm：主動孔徑15~25mm

主動孔徑

當管道厚度30~37mm：主動孔徑15~30mm

當檢測縱向缺陷：陣元縱向長度不超過35mm

陣元長度

當檢測橫向缺陷：陣元橫向長度不超過25mm

晶片數量16、32、64

頻帶寬度（-6dB）不小于60%

5.3系統性能

5.3.1超聲導波檢測儀和超聲導波探頭的組合系統應符合GB/T27664.3的要求。

5.3.2超聲相控陣檢測儀和超聲相控陣探頭的組合系統應符合GB/T42399.3-2023或ISO

18563-3:2015的要求。

5.4試塊

4

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5.4.1標準試塊

標準試塊是指用于儀器探頭系統性能校準的試塊，包括：

a)超聲導波標準試塊選用壓力管道常用的無縫鋼管制作，應具有3%、6%和9%截面損失

率的橫向環形切槽各一個，切槽的寬度在0.5mm~2mm的范圍內，深度方向的公差

不大于士0.2mm。標準試塊的長度、厚度和切槽位置的要求見表4；

表4超聲導波標準試塊的要求

橫向環行切槽的位置（距試樣左端）

外徑D厚度T長度L

序號m

mmmmm

3%6%9%

150＞D≥10≥2≥1871217

2150＞D≥50≥4≥2491623

31000＞D≥150≥10≥35122232

b）超聲相控陣標準試塊包括CSK-IA、A型相控陣試塊和B型相控陣試塊，具體要

參照附錄A。

5.4.2對比試塊

對比試塊的外形尺寸及材料性質應能代表被檢管道的特征，應使用與被檢管道具有相同

規格并具有相近表面狀況和聲學性能的管道，且不應有影響檢測的自然缺陷。本標準采用的

對比試塊包括：

a)鋼質管道的對比試塊包括：

1)針對超聲導波橫向損失缺陷的對比試塊，采用超聲導波檢測技術，用于對被檢

管道上缺陷界面損失率當量的評定。其長度至少為儀器可探測9%截面損失率人

工缺陷距離的1.2倍，且不小于12m。在對比試塊上至少3個部位外表面分別加

工出多個直徑相同、深度為壁厚40%的平底孔；每處平底孔的數量應分別按截

面損失率的3%、6%和9%進行計算，平底孔在環向間距應均勻分布，在縱向間距

的距離應大于1m，深度的公差不大于0.2mm；試樣兩端的平底孔應至少距試樣

端部1m；

2)針對超聲導波橫向和縱向缺陷的對比試塊，采用“N”型或“V”型刻槽，采用

超聲導波檢測技術，具體要求參照附錄B.2；

3)針對鋼質管道對接焊接接頭的對比試塊，采用試塊PAGS-1、PAGS-2、PAGS-3

和PAGS-4，采用超聲相控陣檢測技術，具體要求參照附錄B.3。

b)PE管道的對比試塊包括PE-1和PE-2，采用超聲相控陣檢測技術，具體要求參照附錄

B.4。

5.5耦合劑

5.5.1對于以壓電為基礎的裝置時，應使用一種耦合劑，如水、油或甘油，能夠在檢測裝

置和管道之間進行超聲波振動。

5

T/GDIOTXXX-20XX

5.5.2耦合劑中可添加防銹劑、軟化劑和潤濕劑。添加了所有添加劑的耦合劑液體不應損

害管道或管子的表面狀況，并提供足夠的耦合效率。

5.5.3為防止出現虛假信號或喪失靈敏度，必須注意避免耦合劑中出現氣泡。

5.6檢測設備的核查和校準

5.6.1超聲導波檢測儀器

5.6.1.1應制定書面規程，對檢測設備進行周期性維護和檢查，以保證儀器功能。

5.6.1.2在現場進行檢測之前，應在實驗室內選擇相應規格的標準試塊對檢測儀器和探頭

進行校準，若檢測結果與已知試件缺陷分布相符，則表明儀器正常。

5.6.1.3在現場進行檢測時，如懷疑設備的檢測結果，應對設備進行功能檢查和調整，并

對每次維護檢查的結果進行記錄。

5.6.2超聲相控陣檢測儀器

5.6.2.1超聲相控陣檢測儀器和探頭性能校準、核查應在標準試塊上進行，校準時應使探

頭主聲束垂直對準反射體的反射面，以獲得穩定和最大的反射信號。

5.6.2.2儀器和探頭檢測系統每年應至少進行一次校準，校準內容包括扇掃成像橫向分辨

力和縱向分辨力以及扇掃角度分辨力。扇掃成像分辨力在A型試塊上進行，幾何尺寸測量誤

差在B型試塊上進行，校準方法應符合JJF1338的規定。

5.6.2.3儀器和探頭檢測系統的顯示高度線性、幅度控制線性、時基線性應每半年至少進

行一次運行核查，核查方法應符合GB/T29302的規定。

5.6.2.4在首次使用前或每隔1個月，至少對陣元有效性進行一次核查，在相控陣探頭中允

許存在失效陣元，但失效陣元數量不得超過相控陣探頭陣元總數的12.5%，且不得出現相鄰

陣元連續失效。核查方法應符合GB/T29302的規定。

5.6.2.5每次檢測前應檢查儀器設備器材外觀、線纜連接和開機信號顯示等情況是否正常。

5.6.2.6每次檢測前應對位置傳感器進行檢查和記錄，檢查方式是使帶位置傳感器的掃查

裝置至少移動300mm，將檢測設備所顯示的位移和實際位移進行比較，其誤差應小于1%。

6檢測實施

6.1檢測前準備

6.1.1半潛運輸裝備壓排載結構超聲檢測方法主要流程及步驟如圖2所示。

6

T/GDIOTXXX-20XX

圖2主要步驟及流程

6.1.2被測管道的如下信息應在檢測前獲悉并記錄，檢測人員可根據相似管道系統的經驗

和掌握的信息，對個別無法獲得的非計算過程直接使用的數據，進行保守處理并應做好書面

說明：

a)記錄管道的公稱直徑、實際管外徑和壁厚；

b)記錄管道的材料和類型；

d)記錄管道主要管道特征(即環形焊縫、分支或法蘭)的類型和位置；

f)記錄管道涂層的材質、厚度和位置；

g)記錄管道的輸送介質、工作溫度和壓力。

6.1.3探頭與管道的接觸表面涂層厚度應不大于300μm且沒有外部腐蝕和其他松散物質，

如水垢、污垢、粘附性差的油漆、腐蝕產物和涂層去除后的殘留物。用于清洗和拋光表面的

方法不應損害基體金屬。

6.1.4過度的表面粗糙度或劃痕會產生干擾檢查的信號，待檢測表面粗糙度應≤12.6μm

且不應有可見溝槽缺陷。

6.2檢測工藝選擇

7

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6.2.1焊接鋼管和無縫鋼管的管體區域

管體區域采用超聲導波技術和超聲相控陣技術進行檢測，并完成以下程序：

a)根據6.1.2所收集的數據劃分檢測區段，并應將以下位置作為分界點：

1)輸送介質注入點、分輸點；

2)經過加溫或加壓站后導致溫度和壓力等工藝參數發生變化的點；

3)管道規格發生改變點及特殊管段起止點；

4)當存在介質正反輸送工況時，應在正反輸送工況的每個輸送方向上分別劃分檢

測區段。

b)按照劃分區段選擇合適的檢測起點，檢測點應盡可能距離最近的主要管道特征不少

于1.0米，且不應位于兩個相鄰特征之間的中距離。檢測點與管道特征或其他物理

特征的參照應記錄在圖紙上，如環焊縫，支撐，分支，涂層起始位置等。檢測點選

擇過程中，任何對檢測充分性、超聲波耦合或激發角度方向有影響的限制因素，都

應記錄并包括在測試報告中。

c)橫向和縱向缺陷檢測前應采用附錄B.2要求的對比試塊進行校驗，以產生穩定、清

晰可辨的對比刻槽信號，這些信號用于觸發他們各自的報警電平。

d)橫向損失缺陷檢測前應進行超聲導波檢測的DAC曲線（距離-幅度曲線）繪制，具體

要求參照附錄C.1。

6.2.2焊接鋼管和無縫鋼管的對接焊縫區域

焊縫區域采用超聲相控陣技術進行檢測，并完成以下程序：

a)檢測前應對被檢對接焊接接頭外觀質量、管徑、壁厚、坡口型式進行確認；

b)檢測區域為對接焊接接頭及其熱影響區，熱影響區寬度為焊縫熔合線兩側各

3mm~5mm或按焊接工藝確定；

c)檢測前應在工件掃查面上進行標記，標記內容至少包括掃查起止點和掃查方向，起

始標記應用“0”表示，掃查方向用“→”表示，掃查面用“A、B”表示焊縫的兩

側。當對接焊接接頭長度較長需要分段檢測時，應畫出分段標記。所有標記應對掃

查無影響；

d)檢測前應在掃查面上劃出參考線，防止探頭走偏，參考線距對接焊接接頭中心線距

離的偏差不應大于1mm；

e)應按所用的相控陣檢測儀和相控陣探頭在PAGS-1~PAGS-4系列對比試塊或GS試塊上

制作DAC曲線（距離-波幅曲線），曲線制作方法見附錄C.2。

6.2.3PE管道的熱熔對接接頭區域

此區域采用超聲相控陣技術進行檢測，并完成以下程序：

a)PE管道的熱熔對接接頭應在焊接工作全部完成，并自然冷卻至少2h后，方可進行超

聲檢測；

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b)應按所用的相控陣檢測儀和相控陣探頭在PE-1~PE-2系列對比試塊上制作DAC曲線

（距離-波幅曲線），曲線制作方法見附錄C.3（資料性）；

c)檢測時應測定聲能傳輸損失差，并根據實測結果對檢測靈敏度作補償，補償量應計

入距離波幅曲線，聲能傳輸損失差測定按附錄D的規定進行。

6.3檢測實施

6.3.1超聲導波檢測實施應參照附錄E的要求；

6.3.2超聲相控陣檢測實施應參照附錄F的要求。

6.4設備復核

6.4.1超聲檢測系統的復核包括對靈敏度復核及定位精度復核，在如下情況時應對檢測系

統進行復核：

a)檢測結束后對定位精度進行復核；

b)檢測過程中每隔4h或檢測設備停機后開機或更換部件時，應進行檢測系統復核；

c)檢測人員有懷疑時，應進行檢測系統復核；

d)檢測結束時，應進行檢測系統復核。

6.4.2復核應采用與初始檢測設置時的同一試塊。若復核時發現與初始檢測設置的測量偏離，

則按照表5規定執行。

表5偏離和糾正

項目序號數值處理方式

1≤3dB通過軟件進行糾正

靈敏度

2＞3dB應重新設置，并重新檢測上次校準以來所檢測的工件或區域

1偏離≤1mm不需要采取措施

聲程應找出原因重新設置。若在檢測中或檢測后發現，則糾正后

2偏離＞1mm

應重新檢測上次校準以來所檢測的工件或區域

1偏離≤1°不需要采取措施

*

角度應找出原因重新設置。若在檢測中或檢測后發現，則糾正后

2偏離＞1°

應重新檢測上次校準以來所檢測的工件或區域

*此指標要求僅針對超聲相控陣檢測儀。

7缺陷評定

7.1超聲導波檢測中的缺陷評定

7.1.1橫向截面損失缺陷

DAC曲線示意圖如附錄C中圖C.1所示，且缺陷評定應符合以下要求：

a)不允許缺陷：反射波幅位于判廢線及III區信號的缺陷或由檢驗人員判定為危害缺

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T/GDIOTXXX-20XX

陷；

b)需進行記錄的缺陷：反射波幅位于評定線及II區信號的缺陷，或50mm范圍內出現3

個以上的I區反射信號。

7.1.2局部橫向和/或縱向缺陷

若缺陷回波幅度大于或等于相應的對比試塊人工缺陷回波，則判為不合格。

7.2超聲相控陣檢測中的缺陷評定

應符合以下要求：

a)當檢測人員懷疑超過評定線的信號是危害性缺陷時，在扇掃中切換角度線，觀察缺

陷動態波形并結合焊接工藝進行綜合分析，也可采用其他檢測方法進行驗證；

b)不允許裂紋和未熔合缺陷存在；

c)鋼質管道的對接焊接接頭質量分級應按表6的規定進行；

d)PE管道的熱熔對接接頭質量評定應符合：

1)對熔合面缺陷（包括未熔合與熔合面夾雜），當自身高度不超過15%，且缺陷

長度不超過3T時可接受；其他情況均不可接受；

2)對孔洞缺陷，如果孔洞是圓形的或橢圓形的（但不允許有尖銳端角存在），且

尺寸不超過1/4T的單個孔洞或在長度為T范圍內累計尺寸不超過1/3T的2個孔

洞，則在熔融界面上或附近的孔洞是可以接受的。

表6對接焊接接頭質量分級

1

對接焊接接反射波幅缺陷長度

頭質量等級所在區域單個指示長度L(mm)累計長度2（mm）

I非裂紋類缺陷不限

I級小于或等于T/3,最小可為10，長度小于或等于對接焊接接頭

II

最大不超過30周長的10%，且小于30

小于或等于2T/3,最小可為12，長度小于或等于對接焊接接頭

II級II

最大不超過40周長的15%，且小于40

II缺陷長度超過II級者

III級III所有缺陷

I、II裂紋等危害性缺陷

注：T為單壁厚度，當對接焊接接頭兩側母材厚度不等時，取較薄者的厚度值

1在10mm對接焊接接頭長度范圍內，同時存在條狀缺陷和未焊透時，應評為III級。

2當缺陷累計長度小于單個缺陷指示長度時，以單個缺陷指示長度為準。

8檢測報告

8.1超聲導波檢測記錄及報告（示例參見附錄G.1）應至少包括如下內容：

a)被檢部件使用單位、編號；

b)規格、幾何尺寸、工作環境及使用年限；

10

T/GDIOTXXX-20XX

c)材料牌號、公稱幾何尺寸、涂層厚度、表面狀態；

d)執行標準、參考標準；

e)檢測儀器名稱、型號、檢測頻率；

f)對比試塊的材料、尺寸、缺陷的形狀；

g)對比試塊的距離-波幅曲線；

h)儀器檢測狀態參數的設置值；

i)被檢部件及其缺陷位置示意圖；

j)檢測軟件名稱、檢測設置文件名稱及數據文件名稱；

k)結論；

l)報告日期、檢測人員、編制和審核人簽字。

8.2超聲相控陣檢測記錄及報告（示例參見附錄G.2）應至少包括如下內容：

a)工程名稱；

b)管道材質、規格；

c)執行標準、參考標準；

d)檢測儀器名稱、型號、檢測頻率；

e)對比試塊的材料、尺寸、缺陷的形狀；

f)焊口編號、坡口型式；

g)被檢部件及其缺陷位置示意圖；

h)驗收標準；

i)檢測人員（級別）、審核人員（級別）；

j)檢驗日期、評定結論、相關人員簽字蓋章。

11

T/GDIOTXXX-20XX

附錄A

(規范性)

超聲相控陣標準試塊

A.1CSK-IA試塊的形狀和尺寸如圖A.1，其制作要求應符合GB/T23905，且尺寸和精度應有

證明文件。

圖A.1CSK-IA試塊

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T/GDIOTXXX-20XX

A.2A型相控陣試塊和B型相控陣試塊的形狀和尺寸如圖A.2和圖A.3所示。

圖A.2A型相控陣試塊

圖A.3B型相控陣試塊

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T/GDIOTXXX-20XX

附錄B

(規范性)

對比試塊

B.1用途

對比試塊用于調整檢測系統靈敏度和檢測校準。

B.2鋼質管道縱向和橫向缺陷的對比試塊

檢驗縱向和橫向缺陷應使用樣管內、外表面上的刻槽校驗超聲檢測設備。

B.2.1對比刻槽的類型

對比刻槽應為平行于管軸的縱向槽口或垂直于管軸的橫向槽口，對比刻槽應為“N”型，

當刻槽深度小于0.5mm時，可采用“V”型刻槽（見圖B.1）。“N”型刻槽的兩邊名義上應平

行，且槽的底部名義上應與兩邊成直角。對比刻槽應采用機械方法或電火花蝕刻方法加工，

加工位置在試塊兩端的內外表面各加工一個V形槽或矩形槽，如圖B.2和圖B.3所示。當鋼管

內徑小于25mm時，可不加工內表縱向刻槽；內徑小于50mm時，可不加工內表橫向刻槽。

注：槽的底部或底角可能是圓弧

a)“V”型刻槽b）“N”型刻槽

說明：w——寬度；d——深度。

圖B.1對比刻槽的樣式

14

T/GDIOTXXX-20XX

說明：l——深度

圖B.2縱向刻槽加工位置

a)外表面局部周向刻槽b)內表面局部周向刻槽

說明：d——深度

圖B.3橫向刻槽加工位置

B.2.2對比刻槽的尺寸

B.2.2.1寬度

對比刻槽的寬度w（見圖B.1）應不大于1.0mm，且應不超過深度的2倍。

B.2.2.2深度

對比刻槽的深度d（見圖B.1）應符合表B.1的規定。盡管對比標準缺陷相同，但采用不

同的檢測方法可以得到不同的檢測結果。

表B.1驗收等級及對應得到對比刻槽深度

驗收等級*刻槽深度與公稱壁厚之比/%

U13

15

T/GDIOTXXX-20XX

U25

U310

U412.5

刻槽的最小深度與鋼管的應用類型有關，并由表2給出的類別表示。在沒有指明最小槽

深類別時，冷拔、冷軋及機加工鋼管的最小刻槽深度為0.2mm，所有其他狀態的最小刻槽深

度為0.5mm見表B.2。

表B.2最小槽深類別及最小刻槽深度

最小槽深類別最小刻槽深度*/mm鋼管的典型狀態

A0.1

冷拔、冷軋及機加工鋼管

B0.2

C0.3

其他所有情況

D0.5

*采用的最小刻槽深度與鋼管的加工方式有關，此時鋼管的最終表面狀

態是決定最小刻槽深度的主要因素，最小刻槽深度主要用于超聲波設

備的校驗以得到可接受的信噪比。

除非另有協議，所有驗收等級和鋼管類別的最大刻槽深度應為1.5mm，但鋼管壁厚大于

50mm時，最大刻槽深度可增加到3.0mm。刻槽深度的允許偏差為刻槽深度的±15%或±0.05

mm，取較大者。在刻槽深度小于0.3mm時，偏差應為±0.03mm。

B.2.2.3長度

對比刻槽的長度l應大于單個換能器或單個虛擬換能器的寬度，并作如下限制：

——最大25mm，對冷拔、冷軋或機加工鋼管；

——最大50mm，對其他所有情況。

B.3鋼質管道焊接接頭的對比試塊

采用超聲相控陣檢測系統的對比試塊數量、編號、形狀和尺寸見表B.3和圖B.4。對于各

型號的試塊，根據檢測厚度可以適當增大，試塊的長度也可以適當增加，也可以采用同等效

果的其他試塊替代。當采用直探頭檢測時，不得有大于或等于42mm平底孔當量直徑的缺陷。

當管徑小于57mm時，可采用GS試塊（見NB/T47013.3-2015）。

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T/GDIOTXXX-20XX

表B.3管道環向焊接接頭超聲相控陣檢測對比試塊

弧面半徑適用管外徑弧面半徑適用管外徑

厚度T兩列孔間距X

試塊編號R1范圍R2范圍

（mm）（mm）

（mm）（mm）（mm）（mm）

PAGS-13257~724072~9020150

PAGS-25090~11060110~13220150

PAGS-372132~15994168~28220X

PAGS-4156280~468平面>46820X

說明：

1)檢測厚度大于20mm的焊縫時，可將試塊高度增大到100mm，試塊R25mm/R50mm

圓弧面增大到R50mm/R100mm圓弧面，各孔的間距也可以根據檢測需要調整，

以滿足DAC曲線制作的要求。

2)關于兩列孔間距X，可根據檢測需要增大。

圖B.4管道環向對接接頭超聲相控陣檢測對比試塊

B.4PE管道對比試塊

用于PE管道對接接頭的對比試塊，其外形尺寸應能代表被檢工件的特征，厚度應與被檢

工件的厚度相對應。如果涉及到兩種或兩種以上不同厚度工件對接接頭的檢測，試塊的厚度

應由其最大厚度來確定。本文件采用的對比試塊有PE-1、PE-2，其規格尺寸見圖B.5所示，

其適用的聚乙烯管道熱熔對接接頭公稱直徑如表B.4所示。

表B.4PE管道熱熔對接接頭超聲相控陣對比試塊

對比試塊適用的PE管道熱熔對接接頭公稱直徑

PE-1200~315

PE-2315~500

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(a)PE-1對比試塊：試塊長L=300mm，R1=140mm，R2=100mm，T=30mm

(b)PE-2對比試塊：試塊長L=300mm，R1=200mm，R2=160mm，T=48mm

圖B.5PE管道熱熔對接接頭超聲相控陣對比試塊

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T/GDIOTXXX-20XX

附錄C

(資料性)

超聲檢測的評定曲線繪制

C.1超聲導波檢測的DAC曲線（距離-幅度曲線）

C.1.1此方法應在附錄B.2規定的鋼質管道的對比試塊上制作，并根據被檢工件的壁

厚選擇合適的對比試塊。

C.1.2繪制方法

該曲線族由評定線(EL)、定量線(SL)和判廢線(RL)組成：

a)評定線由3%截面損失率的人工缺陷反射波幅直接繪制而成；

b)定量線由6%截面損失率的人工缺陷反射波幅直接繪制而成；

c)判廢線由9%截面損失率的人工缺陷反射波幅直接繪制而成。

評定線以下（包括評定線）為I區，評定線與定量線（包括定量線）之間為Ⅱ區，定量

線與判廢線之間為Ⅲ區，判廢線及其以上區域為Ⅳ區，如圖C.1所示。

圖C.1距離-幅度曲線示意圖

C.2超聲相控陣檢測在鋼質管道上的DAC曲線（距離-幅度曲線）

C.2.1此方法應在附錄B.3規定的鋼質管道的對比試塊上制作，并根據被檢工件的厚度及

曲率選擇合適的對比試塊。

C.2.2繪制方法

a)選擇曲率相近的PAGS試塊或GS試塊進行DAC曲線的繪制，曲線應包含所檢測的最大

聲程；

b)工件表面的光潔度一般與對比試塊有差異，工件表面檢測前已進行打磨，且表面光

潔度已達到一定的要求，表面補償推薦為4dB；

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c)DAC曲線（距離-波幅曲線）的靈敏度見表C.1，評定線以下（包括評定線）為I區，

評定線與定量線（包括定量線）之間為Ⅱ區，定量線與判廢線之間為Ⅲ區，判廢線

及其以上區域為Ⅳ區，如圖C.1所示。

表C.1DAC曲線的靈敏度要求（鋼質管道）

管壁厚度（mm）評定線（EL）定量線(SL)判廢線(RL)

3~622020dB22014dB2208dB

＞6~4022016dB22010dB2204dB

C.3超聲相控陣檢測在PE管道上的DAC曲線（距離-幅度曲線）

C.3.1此方法應在附錄B.4規定的PE管道的對比試塊上制作，并根據被檢工件的厚度及曲

率選擇合適的對比試塊。

C.3.2繪制方法

a)根據理論模擬軟件演示結果來確定所采用的用于距離波幅曲線制作的角度，該角度

對于扇形掃描一般選在接近扇形掃描角度范圍內的中間角度，對于線掃描一般選擇

接近于垂直坡口面的角度；

b)將聚焦深度設置在所采用的最大檢測聲程的位置；

c)根據具體的檢測要求選擇制作距離波幅曲線的第一個基準孔。將相控陣探頭放在試

塊上所選擇的第一個基準孔上，移動探頭找到該反射體最大波高，“調節增益”，

使第一基準孔的反射波高為熒光屏滿幅度的80%（±5%），該波高為基準波高，并

記錄該反射體的波高；

d)保持靈敏度不變，依次探測其他反射體，找到最大波高，并記錄各反射體的最大波

高；將記錄的不同深度的反射體及其對應的最大波高相連，即成為距離波幅曲線；

e)依據表C.2距離波幅曲線的靈敏度繪制出評定線、定量線和判廢線，評定線以下（包

括評定線）為I區，評定線與定量線（包括定量線）之間為Ⅱ區，定量線與判廢線

之間為Ⅲ區，判廢線及其以上區域為Ⅳ區，如圖C.1所示；

f)在整個檢測范圍內，距離波幅曲線不得低于熒光屏滿刻度的20%；

g)制作距離波幅曲線的過程中，應控制噪聲信號，信噪比應大于等于10dB。

表C.2DAC曲線的靈敏度要求（PE管道）

工件厚度（mm）評定線（EL）定量線(SL)判廢線(RL)

20~6023016dB23010dB2302dB

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附錄D

(資料性)

聲能傳輸損耗差的測定

D.1一般要求

工件本身影響反射波幅的兩個主要因素：材料的材質衰減、工件表面粗糙度或耦合狀況

造成的表面聲能損失。由于聚乙烯材質衰減嚴重，在確定缺陷反射波幅時，應考慮材質衰減

修正。如被檢工件表面比較粗糙，還應考慮表面聲能損失問題。

D.2常規斜探頭檢測時超聲材質衰減的測量

圖D.1超聲衰減的測定

D.2.1用兩只探頭尺寸、標稱頻率、折射角（K值）相同的斜探頭，按圖D.1所示置在被

檢工件完好部位，兩探頭入射點間距為1P，儀器調為一發一收狀態，找到最大反射波幅，

記錄其波幅值H2(dB)。

D.2.2將兩探頭拉開到距離為2P的位置，找到最大反射波幅，記錄其波幅值H2(dB)。

D.2.3單聲程衰減系數aH可用下式計算：

aH(H1H2)/(S2S1)

S12t/cos

S24t/cos

式中：

——單聲程衰減系數；

aH

——兩探頭入射點間距為1P時，最大反射波幅的幅值；

H1

——兩探頭入射點間距為2P時，最大反射波幅的幅值；

H2

——兩探頭入射點間距為1P時，聲波發射到接收的聲程；

S1

——兩探頭入射點間距為2P時，聲波發射到接收的聲程；

S2

t——超聲衰減測定的試塊壁厚，單位是毫米（mm）；

——不考慮材質衰減時，不同聲程（、）聲束擴散造成的波幅差，可用公式

S1S2

（）計算或從該探頭的距離波幅曲線上查得，一般約為6dB；

20lgS2/S1

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——探頭折射角，單位為度（°）。

D.2.4按D.2.1～D.2.3同樣可以測定對比試塊的材質衰減系數。

D.3傳輸損失差的測定

D.3.1用兩只晶片尺寸、標稱頻率、折射角（K值）相同的實際檢測用探頭，按圖D.2所示置

于對比試塊檢測面上，兩探頭入射點距離為1P，儀器調為一發一收狀態，找到最大反射波

幅，記錄其波幅值（dB）。

H2

a）對比試塊b）被檢工件

圖D.2傳輸損失差測定

D.3.2不改變靈敏度，在被檢工件上（不通過接頭），兩探頭入射點距離為1P，同樣測出

接收波最大反射波幅，記錄其波幅值（dB）.

H2

D.3.3傳輸損失差V按下式計算：

VH1H212

1201g(S2/S1)

S12T/cos

S22t/cos

22(ttTT)/cos

式中：

V——傳輸損失差；

——不考慮材質衰減時，不同聲程（、）聲束擴散造成的波幅差，也可從該探

1S1S2

頭的距離波幅曲線上查得；

——在對比試塊中的聲程，單位為毫米（mm）；

S1

——在工件母材中的聲程，單位為毫米（mm）；

S2

——試塊中聲程與工件中聲程的超聲材質衰減差值，單位為分貝（dB）；

2S1S2

——聲波在工件中的衰減系數，單位為分貝/毫米（dB/mm）；

t

——聲波在試塊中的衰減系數，單位為分貝/毫米（dB/mm）。如試塊材質衰減系數

T

小于0.01dB/mm，此項可以不予考慮。

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附錄E

(資料性)

超聲導波檢測實施

E.1導波頻率和模態

E.1.1頻散曲線

導波的頻率選擇應在對應模態的非頻散區域中選擇，頻散曲線的繪制由頻散方程決定，

頻散方程的計算一般遵循以下步驟：

a)首先建立被測對象的Navier波動方程；

b)求解波在被測構件中傳播的位移和應力表達式；

c)根據被檢構件的位移應力等邊界條件建立頻散方程。

圖E.1是一種典型的頻散曲線示意圖。對于L（0，1）模態，在頻率區域1是非頻散的。

對于L（0，2）模態，在頻率區域2是非頻散的。對于T（0，1）模態，在整個頻率區間是非

頻散的。

圖E.1典型頻散曲線示意圖

E.1.2導波模態

導波模態的選擇應依據以下因素進行考慮：

a)應盡量選擇非頻散頻率區間；

b)應根據一次檢測長度進行選擇；

c)橫向缺陷的檢測應選擇縱向模態；

d)縱向缺陷的檢測應選擇扭轉或彎曲模態。

E.2檢測流程

E.2.1在檢測點按6.1.2要求進行檢測前準備，檢測過程應符合6.2.1的工藝要求。

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E.2.2將傳感器壓在被檢件的表面，使傳感器與被檢件表面達到良好的聲耦合狀態，可采用

機械夾具、磁夾具或其他方式將傳感器牢固固定在被檢件上，并保持傳感器與被檢件和固定

裝置的絕緣。

E.2.3按規定與檢測儀進行連接，選取合適的導波激勵頻率和工作模態，使儀器達到穩定

工作狀態，觀測儀器顯示屏上是否有可記錄的信號。

E.2.4進一步調節儀器的工作參數，設置管道上基準反射體的方向和距離。

E.2.5管道的橫向損失缺陷掃描

超聲導波在管壁內的聲束軸向傳播如圖E.2所示，以探頭寬度為掃描區域寬度沿周向移

動探頭以檢測整個管道，檢測過程的相對速度變化應不超過±10%。

圖E.2管道內導波聲束的軸向傳播

E.2.6缺陷識別

檢測信號的分析和解釋應參照附錄C.1相應的DAC曲線，并符合以下要求：

a)對于出現的超聲導波反射回波信號，首先確定這些信號是否是由構件的端頭、接頭、

焊縫、外部支撐等部位產生的，如果確定即可排除；

b)對于被檢件上無明顯幾何形狀變化部位的超聲導波回波信號，可以確定為材料缺陷

引起的超聲導波回波信號；

c)首先確定這一回波信號的反射部位，并加以標識，按照7.1的要求記錄缺陷的類型、

位置和對應判定區域，然后進行檢測結果評價和處理。

E.2.7缺陷復核

未檢測管端區域和可以區域應采用超聲相控陣缺陷復查方法（附錄F.2.5）進行復查，

可以通過調整探頭位置并結合多種顯示模式和不同掃查方式重新進行掃查和判斷，如圖F.1

所示，對疑似缺陷予以確認或排除。

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附錄F

(資料性)

超聲相控陣檢測實施

F.1掃查要求

F.1.1掃查范圍和聲束覆蓋

應遵循以下程序：

a)檢測范圍內應保證兩種角度的聲束全覆蓋，應從對接焊接接頭兩側掃查，兩次聲束

角度接近相互垂直。由于結構和曲率的原因，只能從對接焊接接頭的一側掃查時，

宜使兩次掃查的聲束角度相差不小于10°；

b)當發現根部可疑信號辨識困難時，可縮短探頭水平距離，進行針對根部的掃查，以

提高根部信號一次波的定位精度；

c)扇掃描角度范圍應在35°~75°之間，根據檢測工件厚度進行設置。對于檢測厚度

較薄的工件，經工藝驗證符合檢測要求時，扇掃角度上限可以適當提高。

F.1.2掃查增量和扇掃角度步進

a)平行線掃增量要求應符合表F.1

表F.1平行線掃查步進增量的設置

掃查步進最大值（mm）

工件厚度（mm）Xmax

T101

10T602

b)扇掃角度步進1。

F.1.3掃查速度小于或等于最大掃查速度，同時應保證耦合效果和滿足數據采集的要

Vmax

求。最大掃查速度按式F.1計算：

PRF

VX…………（F.1）

maxN*A

式中

——最大掃查速度，mm/s；

Vmax

PRF——激發探頭的脈沖重復頻率，Hz；PRFC/(2L),C—橫波聲速，L—聲程；

X——設置的掃查步進值，mm；

N——設置的信號平均次數；

A——每幅B掃描圖中A掃描的數量。

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F.2檢測流程

F.2.1在檢測點按6.1.2要求進行檢測前準備，焊接鋼管的焊縫檢測應符合6.2.2的工藝要求，

PE管道的熱熔對接接頭應符合6.2.3的工藝要求。

F.2.2將傳感器壓在被檢件的表面，使傳感器與被檢件表面達到良好的聲耦合狀態，可采用

機械夾具、磁夾具或其他方式將傳感器牢固固定在被檢件上，并保持傳感器與被檢件和固定

裝置的絕緣。

F.2.3按規定與檢測儀進行連接，選取合適的導波激勵頻率和工作模態，使儀器達到穩定

工作狀態，觀測儀器顯示屏上是否有可記錄的信號。

F.2.4首次檢測推薦采用以下機械掃查與電子掃描結合的方式：

a)沿線掃查+扇掃描；

b)沿線掃查+線掃描+扇掃描；

c)沿線柵格掃查+扇掃描。

F.2.5缺陷復核

對掃查中的發現的異常信號或疑似缺陷部位應進行復查，可以通過調整探頭位置并結合

多種顯示模式和不同掃查方式重新進行掃查和判斷，如圖F.1所示，對疑似缺陷予以確認或

排除。

圖F.1推薦采用的復檢掃查方式

F.2.6缺陷識別

鋼質管道的對接焊接接頭缺陷識別應參考附錄C.2所示DAC曲線，PE管道的熱熔對接接

頭缺陷識別應參考附錄C.3所示DAC曲線。并符合以下要求：

a)耦合監視數據丟失量不應超過整個掃查長度的5%，且不允許相鄰數據連續丟失。若

數據無效，應糾正后重新進行掃查；

b)反射波幅位于I區及以上的缺陷，均應對缺陷位置、缺陷最大反射波幅和缺陷指示

長度等進行測定：

1)將探頭移至缺陷出現最大反射波信號的位置，測