DB37/T 3143-2018 小径管管座角接焊接接头相控阵超声检测技术规程

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标准编号:DB37/T 3143-2018
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标准类别:机械标准
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DB37/T 3143-2018标准规范下载简介

DB37/T 3143-2018 小径管管座角接焊接接头相控阵超声检测技术规程

4. 2. 7 扫查装置

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4.2.7.1探头夹持部分在扫查时应保证声束与焊缝长度方向垂直。 4.2.7.2导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查轨迹保持一致。 4.2.7.3扫查装置可以采用电动或人工驱动。 4.2.7.4扫查装置应具有确定探头位置的功能DB11T 1301-2015 湿地监测技术规程,可通过步进电机或位置传感器实现对位置的探测与控 制。

4.2.8仪器设备的校准、核查及检查要求

4.2.8.1相控阵仪器的性能指标应每年进行一次校准。仪器的水平线性和垂直线性应每隔六个月至少 进行一次运行核查。 4.2.8.2在新探头开始使用时,应对探头进行一次全面的性能校准,具体校准方法见JB/T11731。 4.2.8.3校准应在相应的试块上进行,扇扫成像分辨力在A型试块上进行,几何尺寸测量误差在B试 快上进行,具体调校方法见GB/T29302校准规范。 4.2.8.4位置传感器在检测前及结束时,均应进行校准。校准方法是使位置传感器移动一定距离,将 检测设备显示的位移与实际位移相比较,要求误差应小于1%,最大值不超过10mm。

4.3扫描类型及显示方式

3.1检测时,一般采用扇形扫描。可根据被检产品的焊缝类型、工作介质,预计可能产生的缺 、形状、部位和取向,选择其他扫描类型。 3.2扫查数据以图像形式显示,可用S扫描、B扫描、C扫描、D扫描及P扫描等显示形式 3.3在扫查数据的图像中应有位置传感器扫查位置显示。

4. 4. 1相控阵探头参数

4.4.1.1晶片参数:晶片数量、晶片宽度、晶片间隙及主动孔径。 4.4.1.2楔块参数:楔块尺寸、楔块角度及楔块声速。

4.4.2聚焦法则参数

4.4.2.1晶片数量:聚焦法则使用的晶片数量不低于16个。 4.4.2.2 晶片位置:设定激发晶片的起始位置。不 4.4.2.3 角度参数:在工件中所用声束的固定角度、声束的角度范围(35°~75°)。 慧服务平台 4.4.2.4 距离参数:在工件中的声程或深度。 4.4.2.5 声速参数:在工件中的声速。 4.4. 2. 6 工件厚度:被检工件的厚度。 4.4.2.7 接头形式:安放式或插入式 4.4.2.8 焊缝参数:坡口角度、对口间隙、余高、焊缝宽度 4.4.2.9 聚焦深度:根据工件厚度及聚焦法则设定相应数值。 4.4.2.10探头位置:设定探头前端至焊缝边缘(或焊缝中心)的距离。

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a) 适用范围和对被检工件的要求; b) 遵循的标准规范; c) 被检工件情况(名称、材质、成型方法、坡口形状尺寸、焊接情况、热处理情况、母材检测情 况等); d) 检测的目的、检测覆盖区域、检测时机; e) 对检测人员资格和能力的要求,检测人员培训和工艺验证试验要求; f) 对检测设备(仪器、探头、试块)的要求; g) 检测参数及要求:包括检测覆盖区域、检测时机、仪器、探头及楔块的参数设置或选择、扫查 方法的选择、扫查面的确定、探头位置的确定、扫查面的准备等,以及检测系统的设置(激发 孔径、扇扫角度和步进、线扫步进、聚焦、时间窗口、灵敏度等)和校准(灵敏度、位置传感 器等)方法; 扫查示意图:图中应标明工件厚度、坡口参数、扫查面、探头位置、扫查移动方向和移动范围、 扫描波束角度和覆盖范围等; i 检测温度、扫查速度、数据质量要求: j) 扫查和数据采集过程的一般要求: k) 对数据分析、缺陷评定与记录报告的一般要求。 4.5.1.2操作指导书至少应包括以下内容: a) 被检工件情况; b) 检测设备器材; c) 检测准备:包括确定检测区域、扫查面的确定及准备、探头及楔块的选取、扫描方式及扫查方 式的选择、探头位置的确定等; d) 检测系统的设置和校准; e) 扫查和数据采集要求; D 数据分析、缺陷评定及出具报告的要求。

4.5.2操作指导书在首次应用前应进行工艺验证,验证方式可在相关试块或软件上进行,验证内容包 括检测范围内灵敏度、信噪比等是否满足检测要求

4. 6 工艺验证试验

6.1工艺验证试验应制作与被检工件相同或相似的带有缺陷的模拟试块,将拟采用的检测工艺 模拟试块上,工艺验证试验结果应清楚地显示和测量模拟试块中的缺陷或反射体。 6.2符合以下情况之一时应在模拟试块上进行工艺验证试验: a)信噪比和声速与细晶粒钢差异明显的非细晶粒钢工件检测; h)合同约定要求进行

4.6.1工艺验证试验应制作与被检工件相同或相似的带有缺陷的模拟试块,将拟采用的检测工艺应用 到模拟试块上,工艺验证试验结果应清楚地显示和测量模拟试块中的缺陷或反射体

a)信噪比和声速与细晶粒钢差异明显的非细晶粒钢工件检测: b)合同约定要求进行, 4.6.3经合同双方同意,可使用相控阵仿真软件计算部分或全部代替工艺验证试验内容

4.7.1系统校准与实际检测间的温度差应控制在土15°C之内。 4.7.2检测时,被检工件表面温度应控制在0°C~50°C。若超出此范围应通过实验验证设备的适用 生,同时验证检测的可操作性和可靠性

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当检测条件不符合本标准的工艺要求或不具备安全作业条件时,检测人员应停止工作,待条件改善 符合要求后,再进行检测

5工艺参数的选择和检测

5. 1.1 检测区域

检测区域为管座角焊缝本身加上焊缝边缘5mml

5. 1. 2 扫查面制备

.1.2.1探头移动区内应清除焊接飞溅、铁屑、 油漆及其他杂质, 一般应进行打磨。扫查面应平整 便于探头的移动和耦合,其表面粗糙度Ra值应不大于6.3μm。 5.1.2.2扫查面一般为管座接管侧,如图3所示,其打磨宽度应满足检测要求,一般不小于60mm

5.1.3扫查方式选择

5.1.3.1检测时推荐选用以下方式

5.1.3.1检测时推荐选用以下方式:

图3管座角接焊接接头检测效果图

a)线性扫查+扇形扫描; b)栅格扫查+扇形扫描。 5.1.3.2对可疑部位,可采用扇形扫描,结合矩形、前后、左右等扫查方式进行检测。

工件厚度有关的相控阵探头参数选择可参考表1

5.2.1与工件厚度有关的相控阵探头参数选择

表1相控阵探头参数选择推荐表

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5.2.2相控阵探头楔块的曲率应与被检管件的形状相吻合,如图4所示。楔块边缘与被检工件接触面 的间隙x应不大于 0.5 mm

图4探头楔块边缘与管子外表面间隙的示意图

5.4.1插入式接管与简体角接焊接接头检测

插入式角接焊接接头采用二次波进行检测

5.4.2安放式接管与简体角接焊接接头检测

安放式角接焊接接头采用一次波和二次波进行检测,一次波能检测到角焊缝根部,二次波检测表面 及中部。

5.4.3横波斜声束扇形扫描角度一般不应超出35°~75°,特殊情况下,确需使用超出该角度范围的 声束检测时,应验证其检测灵敏度。工件壁厚4mm~8mm时,不宜采用过小角度声束,以免底面一次 反射波进入楔块产生干扰,此时声速中心角度宜设置为60°即扇扫角度范围45°~75°。

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5.5.6检测时由于工件表面耦合损失、材料衰减以及内外曲率的影响,应对检测灵敏度进行传输损失 综合补偿,综合补偿量应计入距离一波幅曲线。 5.5.7扫查灵敏度应通过工艺验证的方式确定,以能清晰地显示和测量出模拟试块中缺陷或反射体时 的增益为基准。

5.6.1检测前应将检测系统设置为根据扫查步进采集信号,扫查步进最大值△xmax≤1.0mm。 5.6.2扇形扫描角度步进设置应≤1°

检测前应在工件扫查面上予以标记,标记内容至少包括扫查起始点和扫查方向,所有标记应对扫查 无影响,

5. 7.2 参考线设定

在检测之前,应在工件扫查面上标定参考线,参考线距焊缝边缘(或焊缝中心)的距离应根据检测 聚焦法则设置而定,其距离误差为土0.5mm。 5.7.3依照工艺参数设置将检测系统的硬件及软件置于检测状态,将探头摆放到设定的参考线位置 沿标识方向路径进行扫查, 5.7.4扫查时应保证扫查速度小于或等于最大允许扫查速度Vx,同时应保证耦合效果和数据采集的 要求。最大允许扫查速度按公式(1)计算:

召标识方向路径进行扫香

式中: Vnax PRF一一脉冲重复频率,Hz; △x一一设置的扫查步进值,mm; N一一设置的信号平均次数; 一A扫描的数量(如扇形扫描时,激发如35° 5°的扇形扫描,角度步进为1°,则A=41)。

式中: Vnax 一最大允许扫查速度,mm/s; PRF一一脉冲重复频率,Hz; △x一一设置的扫查步进值,mm; N一一设置的信号平均次数; A一一A扫描的数量(如扇形扫描时,

A一一A扫描的数量(如扇形扫描时,激发如35°~75°的扇形扫描,角度步进为1°,则A=4

5.8.1根据聚焦法则的参数,用相控阵超声检测设备中的理论模拟软件进行演示,调整探头前端距焊 缝边缘(或焊缝中心)的距离,使所选用的检测声束将检测区域完全覆盖。确认演示结果后,将演示 模拟图及参数保存,并附在检测工艺中。 5.8.2检测时,一般应在管座接管侧扫查。若因条件限制一次扫查无法确保检测区域全覆盖,应采用 不同的聚焦法则,设置不同探头位置及角度扫查范围进行检测。

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段扫查,则各段扫查区的重叠范围至少为30mm。 需要多个线性扫查覆盖整个焊接接头体积时,各线性 扫查之间的重叠至少为所用相控阵探头线性阵列长度的10%

5.9.1当出现下列情况之一时,需进行复核。 a) 探头、耦合剂和仪器调节发生改变时; b) 怀疑扫查灵敏度或定位精度有变化时; 连续工作4h以上时; d)工作结束时。

5.9.1当出现下列情况之一时,需进行复核。 a) 探头、耦合剂和仪器调节发生改变时: b) 怀疑扫查灵敏度或定位精度有变化时: 连续工作4h以上时; d)工作结束时。

5.9.1当出现下列情况之一时,需进行复核。

5.9.2扫查灵敏度复核

复核时,如曲线上任何一点幅度下降2dB或20%,则应对上一次复核以来所有的检测部位进行 幅度上升2dB或20%,则应对所有的记录信号进行重新评定。 9.3定位精度复核

5.9.3定位精度复核

6检测数据的分析和缺陷评定

6.1检测数据的有效性评

O.1.1 a) 采集的数据量满足所检测焊缝长度的要求; b) 数据丢失量不得超过整个扫查长度的5%,且不允许相邻数据连续丢失; c)扫查图像中耦合不良的长度不得超过整个扫查长度的5%,单个耦合不良长度不得超过2mm 6.1.2若采集的数据不满足上述要求,应检查扫查装置工况,排除故障后重新进行扫查。

检测结果的显示分为相关显示和非相关显示。

6.3.1首先对相控阵扫查数据进行整体分析,结合A扫描、B扫描、C扫描、D扫描、S扫描显示判断 扫查数据中缺陷的性质。 6.3.2性质判定为裂纹、未熔合、未焊透缺陷评定为不允许。 6.3.3根据缺陷轮廓确定缺陷的长度、宽度,长度与宽度之比大于3的相关显示按条形缺陷处理,长 度与宽度之比不大于3的相关显示按圆形缺陷处理。圆形缺陷用圆形缺陷评定区进行评定,圆形缺陷评 定区为一个与俯视图平行的矩形,其尺寸为10mm×10mm,圆形缺陷评定区应选在缺陷最严重的区域。 6.3.4性质判定为条形缺陷和圆形缺陷的,应进行缺陷定量,评定为允许或不允许。

6.4.1缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。 6.4.2缺陷最大反射波幅的测定方法是,在扫查数据中将测量光标移动至缺陷出现最大反射波信号的 位置,测定波幅大小。

6.4.3缺陷长度的测定:

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式中: L一测定的缺陷指示长度,mm; R一管子外半径,mm; H一缺陷距外表面(指示深度),mm; g)当圆形缺陷长径小于1mm时,可不予定量; h) )当圆形缺陷评定区域内存在多个圆形缺陷时,采用分别测长相加的方法,计算缺陷总长度。 对所有允许和不允许存在的缺陷,均应对缺陷位置、缺陷深度和缺陷指示长度等进行测定。裂 未熔合、未焊透的测长方法参照6.4.3条形缺陷的定量方法

6.5.1根据缺陷性质以及缺陷的大小,缺陷评定为允许和不允许存在两类。也可按合同双 或参照其它相关验收标准规范进行质量评定

允许和不允许的缺陷评定如下: 缺陷为裂纹、未熔合、未焊透为不允许; 当评定区域内,同时存在几种类型缺陷时,评定为不允许; 条形缺陷和圆形缺陷的评定应符合表3的规定。

6.5.2允许和不允许的缺陷评定如下

a)缺陷为裂纹、未熔合、未焊透为不允许; b) 当评定区域内,同时存在几种类型缺陷时,评定为不允许: ? 条形缺陷和圆形缺陷的评定应符合表3的规定。

表3焊接接头充许的缺陷

7.1检测记录主要内容

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检测记录主要内容包括工程名称、工件编号、焊缝编号、坡口形式、焊接方法、母材材质、规格、 表面质量、检测方法、检测标准、验收标准、检测比例、仪器型号、探头规格、耦合剂、试块、检测灵 敏度、所发现的缺陷及评定记录、检测人员及其资格等级和检测日期等。

7.2检测报告至少应包括如下内容:

a)委托单位; b) 检测标准; 被检工件:名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况; d) 检测设备及器材:仪器型号及编号、探头、位置传感器、试块、耦合剂等; e) 检测工艺参数:扫描类型、显示方式、扫查方式、探头配置及扫查灵敏度等; 检测覆盖区域:理论模拟软件演示的检测区域覆盖图及参数; g) 检测示意图:检测部位以及所发现的缺陷位置和分布图; h) 扫查数据:数据文件名称、扫查数据以电子版形式保存; i) 检测结论:评定出缺陷性质、位置、尺寸及是否允许; jX 检测人员和审核人员签字; k) 检测日期

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附录A (规范性附录) 安放式和插入式角接焊接接头结构形式

图A.1安放式角接焊接接头

图A.2插入式角接焊接接头之一

图A.3插入式角接焊接接头之二

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(规范性附录) 相控阵A型试块和相控阵B型试块(声束控制评定试块)

图B.1相控阵A型试场

图B.2相控阵B型试块(声束控制评定试块)

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(规范性附录) 小径管管座角接焊接接头相控阵超声检测用AF、CR试块

图B.3AF试块(安放式管座角接接头试块)

图B.4CR试块(插入式管座角接接头试块)

注1:试块形式如上图所示,实际尺寸根据现场被检对象确定。管座规格、组合形式、焊缝形态等应与被检工件相 同。 注2:试块左侧Φ2横通孔用于DAC曲线第一记录点反射波幅的确定,右侧Φ2横通孔用于DAC曲线第二记录点反射波 幅的确定。

注1:试块形式如上图所示,实际尺寸根据现场被检对象确定。管座规格、组合形式、焊缝形态等应与被检工件相 同。 注2:试块左侧Φ2横通孔用于DAC曲线第一记录点反射波幅的确定,右侧Φ2横通孔用于DAC曲线第二记录点反射波 幅的确定。

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(规范性附录) 小径管管座角接焊接接头相控阵超声检测用GS试块

小径管管座角接焊接接头相控阵超声检测用GS试块,如图D所示。试块一套共3块,其适用 表D所示。

表D.1专用试块的适用范围

JGJ/T 421-2018 冷弯薄壁型钢多层住宅技术标准图C.1GS 试块形状和尺寸

.1DAC曲线的制作方法

E.1.1选择相控阵探头参数

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E.1.4 制作DAC曲线

.1.4.1根据理论模拟软件演示结果来确定所采用的制作DAC曲线的角度,该角度对于扇形扫描一般选 在接近扇形扫描角度范围内的中间角度。 .1.4.2将聚焦深度设置在所采用的最大检测声程的位置。 .1.4.3根据具体的检测要求选择制作DAC曲线的第一个基准孔。将相控阵探头放在试块上所选择的第 一个基准孔上,移动探头找到该反射体最大反射波,调节增益,使第一基准孔的反射波为显示屏满幅度 的80%,该波高为基准波高,将该反射体的波高记录;然后保持灵敏度不变,依次探测其他反射体,找 到最大反射波高,并将各反射体的最大反射波高记录;将记录的不同深度的反射体及其对应的最大反射 波高连接起来,即成为DAC曲线。

DB32/T 4039-2021 工贸企业安全风险管控实施评价规范.pdfE.1.4.4依据灵敏度表设定评定线、定

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