DB41河南省市場監督管理局發布I 1 1 1 2 8 本標準由河南省承壓類特種設備標準化技術委員會提出本標準起草單位：河南省鍋爐壓力容器安全檢1壓力管道環向焊接接頭相控陣超聲檢測規范本標準規定了壓力管道環向焊接接頭采用一維線性陣列相控陣超聲檢測方法和數據分本標準適用于管外徑大于或等于159mm，管壁厚為6mm～60mm的細晶鋼全焊縫兩側母材厚度不同時，取薄側的厚度值）的相控陣超凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）GB/T23905無損檢測超聲GB/T32563無損檢測超聲檢測相控NB/T47013.1—2015承壓設備無損檢測第1部分：通用要求NB/T47013.3—2015承壓設備無損檢測第3部分：超聲檢測NB/T47013.10—2015承壓設備無損檢測第10部分：衍射時差法超聲檢測GB/T12604.1和GB/T32563界定的以及下列術語和定義適b——被動孔徑長度，單位為毫米（mm2單次激發晶片組的總長度，又稱為主動孔徑..........................線性陣列探頭中晶片的長度尺寸，見圖1中b。用一個特定的聚焦法則激活一組晶片，形成一個固定不4基本規定4.1檢測人員4.1.1相控陣超聲檢測人員應具有特種設備超聲波檢測Ⅱ級及以上資格，并具有相關的管道環向對接4.2檢測設備及器材4.2.1一般要求4.2.1.1相控陣超聲檢測設備及器材包括相控陣超聲儀器、軟件、探頭、楔塊、掃查裝置和附件。4.2.2相控陣超聲儀器4.2.2.1相控陣超聲儀器應為脈沖回波型儀器，應含有多路獨立的脈沖發射和接收通道，其放大器的4.2.3相控陣超聲檢測軟件34.2.3.1相控陣超聲儀器檢測軟件應4.2.3.2離線分析軟件應有查看關鍵檢測參數設置和檢測數據圖像分析功能。4.2.4相控陣超聲探頭及楔塊4.2.4.1線性陣列相控陣探頭的晶片數4.2.4.4探頭和楔塊組合聲束偏轉范圍，不應超過生產廠家的推薦范圍。4.2.4.5楔塊應與探頭匹配，可安裝在掃查裝置上；檢測時，斜角范圍不應超過生產廠家推薦值。4.2.4.6楔塊底部寬度方向的曲率應與管道表面曲率相匹配。4.2.5相控陣超聲檢測掃查裝置4.2.5.1掃查裝置包括探頭和楔塊夾持機構、驅動部分、4.2.5.2探頭夾持部分在掃查時應保證探頭的傳播聲束與焊縫長度方向夾角不變，可在不同曲率的管4.2.5.4導向部分應能在掃查時保證探頭運4.3.1一般要求4.3.1.1試塊制作材料應與被檢管道材料的聲學性能相同或相似，試塊材料中超聲波聲束通過區域應采用直探頭檢測，不應有大于或等于φ2mm平底孔當量直徑的缺陷，試塊的制作應符合G4.3.1.2試塊掃查面的曲率應與被檢管道外徑曲率基本一致，或被檢管道曲率半徑應在試塊掃查面曲>5004.3.2標準試塊4孔徑尺寸誤差不應大于±0.02mm，其它尺寸誤差不應大于±0.4.3.2.2聲束偏轉評定標準試塊，用于相控陣聲束偏轉范圍、分辨率等測試，其4.3.3對比試塊54.3.3.2對比試塊的長度應滿足最大設置角度的檢測要求，橫通孔位置及5、10222264.3.4模擬試塊4.3.4.1模擬試塊的規格、材質、坡口型式及尺寸和焊接工藝，應與被檢管道環向對接接頭相同或相4.3.4.2模擬試塊中的模擬缺陷類型，應包括根部未焊透、未熔合、夾4.4耦合劑4.4.1耦合劑宜選用水、機油、化學漿糊和甘油等透聲性良好、易清洗、無毒無害無腐蝕的材料。在4.4.2實際檢測采用的耦合劑應與檢測系統4.5檢測工藝文件f)檢測設備器材的要求（包括儀器、掃查裝置、試塊、h)檢測系統的設置和校準要求（系統設置）；j)檢測過程的要求(檢測溫度、掃查覆蓋、掃查速度、掃查4.5.2檢測前應根據檢測工藝規程和被檢管道的檢7c)被檢管道情況（材質、規格、管件類型、坡口型式、坡口角度、焊接方法、e)檢測設備器材（儀器、探頭、楔塊、掃查裝置）；4.5.3工藝規程中所涉及的相關因素見表3所示，當相關因素的1234.6工藝可靠性驗證4.6.1編制的操作指導書在首次應用前，應進行工藝可靠性驗證。4.6.2工藝驗證的具體方法應符合下列要b)應采用與工藝要求相同的掃查方式，4.7檢測設備和器材的校準、核查、運行核查和檢查4.7.1校準、核查b)每年應至少對標準試塊和對比試塊的表面腐蝕與機械損傷進行一次核4.7.2運行核查和檢查4.7.2.2運行核查和檢查應符合下列要求：8c)每次檢測前應對相控陣超聲探頭晶片靈敏度差值和失效性進行測試和記錄，測試結果應滿d)每次檢測前應對相控陣超聲探頭和楔塊組合聲束偏轉范圍及分辨率進行測試和記錄，測試結果應滿足檢測要求，測試方法應按附錄B進行；4.8.1在高空進行操作時，應考慮人員、檢測設備器材墜落等因素，4.8.2在密閉空間內進行操作時，應考慮氧氣含量、粉塵吸入等因素，并采取必要的保護措施。4.8.3在深冷、高溫等條件下作業時，應考慮凍傷、中暑等因素，并采取必要的保護措施。4.8.4在有毒、有害氣體條件下作業時，應仔細加以辨識，并采取必要的保護措施。5.1檢測區域5.1.1檢測區域由對接接頭檢測區域寬度5.2掃描類型選擇5.2.1掃描類型應根據管道坡口型式和壁厚選擇一種或兩種掃描類型。無論采用何種掃描類型，應保證焊接接頭全截面有效覆蓋，并檢出各區域5.2.2V型坡口，宜采用圖8所示的S-掃描，或圖9所示的S-掃描和E-掃描組合。圖8V型坡口S-掃描示意圖圖9V型坡口S和E-掃描組合示意圖95.3掃查方式選擇5.3.1掃查方式主要有下列幾種形式：b)鋸齒掃查：當無法實施沿線掃查時，對焊5.3.2掃查方式的選擇應保證掃查聲束對被檢焊接接頭全部橫截面得到有效覆蓋。由于條件受限無法VS-掃描+E-掃描b橫向缺陷，可采用斜向掃查或平行掃查；如采用平行掃查，應將焊縫余高去除后進行；需要時,對可疑部位或平行掃查，適用于焊縫余高去除后焊縫中的橫向缺陷掃查，探頭放置在焊縫上，聲束方向與焊縫長度方向平h雙V或U型坡口焊縫檢測，宜配置60°~70°楔塊，進行相控陣超聲檢測。5.4探頭選擇5.4.1在保證靈敏度的前提下，宜選擇晶片數較少的探頭。5.4.2應根據管道厚度選擇探頭，探頭技術參數應按表5進行選擇MHz>15～50>50～605.5楔塊選擇5.5.1楔塊角度選擇應根據被檢管道焊縫坡口型式進行。對于V型坡口焊縫，宜選擇55°~60°的楔塊；對于雙V型或U型坡口焊縫，宜選擇55°~70°的楔塊；當掃查空間受限時，可選擇較小尺寸的5.5.2楔塊底面應與被檢管道表面有良好的接觸和耦合。宜選擇與被檢管道曲率相同或相近的曲率底5.6掃描覆蓋5.6.1應使用聲束模擬軟件或幾何視圖，對被5.6.3當采用沿線掃查時，可采用多個探頭或多個聚焦法則組合掃查（如兩個或兩個以上探頭對稱掃5.7探頭步進偏移確定(2,(2,6.1.1.1儀器調校前應根據被檢管道環向對接焊接接頭的基本參數和探頭、楔塊的選擇情況，在仿真6.1.1.2聚焦法則參數的設置應包含下列a)晶片數量：設定聚焦法則使用的一b)晶片位置：設定激發晶片的起始位置；e)聲速參數：設定在管道中的聲速，如橫波6.1.2.1焊接接頭初始掃查時，聚焦深度宜設置在最大探測聲程處。6.1.2.2對缺陷進行精確定量時，或對特定區域檢測需獲得更高的靈敏度和分辨率時，可將焦點設置在該區域。6.1.3.1無論選擇何種掃描類型，偏轉方向激發孔徑尺寸6.1.4.1S-掃描聲束偏轉角度設置，應考慮焊縫熱影響區寬度和焊縫根部覆蓋，最小偏轉角度設置應覆蓋熱影響區外側，最大偏轉角度設置應覆蓋焊縫根部和熱影響區，聲束角度范圍宜為30°~75°;當壁厚較小時，不宜采用過小角度聲束。2>50～6016.1.5.1E-掃描聲束偏轉角度設置，應與焊縫坡口角度垂直，折射角度宜為45°~70°。6.1.5.2E-掃描的晶片步距設置宜為1個。6.1.6.1檢測前應對各個檢測通道的深度或聲程顯示范圍進行設6.1.7.1檢測前應將檢測系統設置為掃查步進采集信號6.2.1.1檢測前應在試塊上進行聲速6.2.2.1檢測前應在試塊上進行角度校正6.2.2.4不同角度相對同深度的回波高度最6.2.4.1檢測前應對使用的編碼器進行校準，校準可在被檢管道表面上進行。6.2.4.2校準方法是將編碼器移動一定距離（最小500m6.3.1.1檢測前應根據所選用的距離-波幅（DAC）曲線或時間-增益（TCG）曲線設6.3.1.2距離-波幅（DAC）曲線設置靈敏度適用于鋸齒、斜向和平行掃查；6.3.1.3試塊的表面耦合損失和材料衰減應與c)當用一次反射法時，最深校準孔深度不應小于2.2倍壁厚；當用直射法時，最深校準孔深度>40～606.3.3.2校準后所使用的聲程范圍內相同反射體的回波高度最b)檢測過程中檢測設備停機后開機或更換部件時；6.4.2.1復核內容應包括靈敏度、位移精度和1不需要采取措施，必要時可通過軟件糾正212127.1.2探頭移動區內應清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其他雜質，表面應平整便于探頭的掃查7.1.3對于保留余高的焊縫，如焊縫表面有咬邊，較大的隆起和凹陷等應進行適當的修磨，過度處理；對于去除余高的焊縫，應將余高打磨至與鄰近母7.2.1檢測前應在管道掃查面上做標識，標識內容應至少包括定位標記、掃查方向，同時應7.2.2當管徑較大（焊縫較長）或無法一次掃查完成時，應進行分段掃查并劃出分段7.3.3管道環向焊縫在長度方向進行掃查時，7.4.1當采用鋸齒掃查時，探頭移動速度不應超7.4.2當采用沿線掃查時，掃查速度應小于或等于最大掃查速PRFVMAX=ΔX....................................ΔX——設置的掃查分辨率，單位為毫米（mm7.5.1掃查過程中應注意波幅狀況，如7.6.1每幅相控陣超聲掃查檢測數據，應在每一次掃查結束后按照儀器存儲操作程序要求7.7.2現場檢測時，被檢管道表面溫度范圍應控制在0℃~50℃之內。超出該溫度范圍時，可采用7.8.1應對相控陣超聲波束通過的母材區域，采用直探頭或相控陣b)數據丟失量不應超過單次掃查長度的58.2.1顯示分為相關顯示和非相關顯示。相關顯示是由缺陷引起的顯示；非相關顯示是由聲束旁瓣和8.3.4缺陷埋藏深度和自身高度的8.3.4.1在E-掃描、S-掃描顯示圖像上，埋藏深8.4.3相鄰兩個或多個缺陷顯示（非點狀），其在a)缺陷埋藏深度應以兩缺陷埋藏深度的較小值作為單個缺陷埋c)如兩缺陷在與缺陷長度相垂直方向無重疊，應以其中較大的缺陷自身高度作為單個缺陷自身高度；如兩缺陷在與缺陷長度相垂直方向投影有重疊，應以兩缺陷自身高度之和作為單8.4.7當各類缺陷評定的質量級別不同時，應以質量級別最低的作為焊接接頭的質量級別。ⅠⅠ 長度小于或等于焊縫周ⅡⅡⅠ-長度小于或等于焊縫周Ⅱ在任意12t范圍內累計長度不得超過4t且最ⅢⅠ者ⅡⅢ注：采用DAC曲線檢測時，焊接接頭內部缺陷應按反射波幅所在區域和允許單個缺陷指示長度進行評定；采用TCG曲線檢測時，焊接接頭內部缺陷應按允許單個缺陷指示長度和自身高度進行評定；對接頭兩側母9檢測報告及存檔9.1檢測報告方式、聚焦法則設置、探頭配置、掃查靈敏度、掃查模式、表面狀態、操作溫度h)檢測數據：數據文件名稱、缺陷位置與尺寸、質量級別及缺陷部位圖像；A.1測試方法A.1.3儀器的聚焦法則設置：應由探頭的第一個晶片開始逐個激發，每次步進一個晶片，到最后一個A.1.4觀察陣列中每個晶片的A掃描顯示，并應記錄每個晶片信號幅值達到80%時的增益，結果應記錄123456789A.2失效晶片判定方法A.2.2允許的失效晶片的數量不應超過總數的12.5%，所激發晶A.2.3相控陣超聲探頭中失效晶片的總數及失效晶片位置A.2.5條件允許情況下，在更換相控陣超聲探頭之前，應先更換一根電纜，確認失效晶片不是由電纜A.2.6采用適配器與相控陣超聲儀器連接的方法，測試儀器到探頭的所有輸出通道是否有效。判斷相觸表面的耦合和受力均勻，應采用適當保證耦合效果不變的措施，達到恒定的測試結果。B.2.1將測試的相控陣探頭加裝在所使用的探頭楔塊上，根據探頭預設的聲束掃描擴散角范圍設置探B.2.2測試用的試塊材料應與被檢工件相同或相近，在試塊