标准规范下载简介

承压设备无损检测 第 15 部分：相控阵超声检测 高清版

a）检测前应采用对比试块作校验，每个主反射体的波幅应为满屏高度的80%，否则重新调试； TOFD直通波的幅度应为满屏高度的40%～80%； b 在检测过程中每隔2h或扫查完10道焊缝之后（以时间短者为准）以及检测工作结束后， 采用对比试块进行校验。每个主反射体的波幅应在满屏高度的70%～99%；若主反射体的信 号低于满屏高度的70%，系统重新调试，应对其检测的焊缝重新检测；若主反射体的信号 高于满屏高度的99%，应对其检测结果重新评定。TOFD直通波的波高应在满屏高度的40%~ 80%，否则重新检测。 H.7.4.2编码器的校验：编码器校验应满足H.6.5.8a）的规定，否则重新调试。 H.7.4.3耦合监视通道的校验：在检测过程中耦合监视通道显示不良区域超过线型缺陷最小充许 长度时，应对耦合不良区域进行处理，重新检测。 H.7.4.4温差的校验：当对比试块表面的温度与被检管子表面的温度差变化超过10℃时，整个系 统应重新调试。

H.8.1.1根据A扫描中超过记录电平且颜色变化的图像或在B扫描、TOFD图像中确认相关显示， 分析并估判缺陷性质，测量缺陷的尺寸和位置，并按H.8.2的规定进行验收。 H.8.1.2焊缝返修部位返修后仍按本附录进行检测和评定

H.8.2.1符合下列条件之一的缺陷显示为不合格： a）凡被判定为裂纹的显示； b）圆周位置相同的多个缺陷显示（不包括体积型缺陷），其自身高度之和大于1/2壁厚。 H.8.2.2表面非裂纹线型缺陷显示，符合下列条件之一的判为不合格： a） 外表面开口缺陷； b 当壁厚大于或等于6mm且小于12mm时GB／T 38238-2019标准下载，缺陷自身高度大于2.0mm；单个缺陷长度超过 10mm；在任何连续300mm的焊缝长度中，缺陷显示的累计长度超过20mm； c）当壁厚大于或等于12mm且小于30mm时，缺陷自身高度大于2.5mm：在任何连续300mm

NB/T47013.15—2021

的焊缝长度中，缺陷显示的累计长度超过25mm； d 当壁厚大于或等于30mm且小于或等于50mm时，缺陷自身高度大于3.0mm；在任何连续 300mm的焊缝长度中，缺陷显示的累计长度超过25mm。 H.8.2.3内部非裂纹线型缺陷显示，符合下列条件之一的判为不合格： a）当壁厚大于或等于6mm且小于12mm时，缺陷自身高度大于2.5mm；单个缺陷长度超过 15mm；在任何连续300mm的焊缝长度中，缺陷显示的累计长度超过25mm； b）当壁厚大于或等于12mm且小于30mm时，缺陷自身高度大于3.0mm；单个缺陷长度超过 25mm；在任何连续300mm的焊缝长度中，缺陷显示的累计长度超过50mm； c）当壁厚大于或等于30mm且小于或等于50mm时，缺陷自身高度大于4.0mm；在任何连续 300mm的焊缝长度中，缺陷显示的累计长度超过50mm。 H.8.2.4体积型缺陷显示的判定： a）单个体积型缺陷显示的最大尺寸大于6mm或超过较薄侧母材厚度的1/3时，应判为不合格 b 密集体积型缺陷显示区的最大尺寸大于13mm时，应判为不合格。 C 根部体积型开口缺陷的显示，符合下列条件之一的为不合格： 1）缺陷自身高度大于1/4壁厚； 2）单个缺陷最大尺寸大于6mm； 3）在任何连续300mm的焊缝长度中，其累计长度大于13mm。 H.8.2.5单面焊根部开口非裂纹线型缺陷显示，符合下列条件之一的判为不合格： a）当壁厚大于或等于6mm且小于12mm时，缺陷自身高度大于2.0mm；在任何连续300mm 的焊缝长度中，缺陷显示的累计长度超过25mm； b 当壁厚大于或等于12mm且小于30mm时，缺陷自身高度大于2.5mm；在任何连续300mm 的焊缝长度中，其累计长度大于50mm； 当壁厚大于或等于30mm且小于或等于50mm时，缺陷自身高度大于3.0mm；单个缺陷长 度超过50mm；在任何连续300mm的焊缝长度中，缺陷显示的累计长度超过75mm。 H.8.2.6除体积型缺陷、错边未焊透、根部咬边及内凹外，其他缺陷显示在任何连续300mm的焊 缝长度中，其累计长度大于50mm为不合格。

H.8.3制管对接接头缺陷

制管对接接头（螺旋焊缝、直焊缝）缺陷显示超出H.8.2的要求时，应向业主或监理作出书面 报告

NB/T 47013.152021

奥氏体不锈钢对接接头相控阵超声检测方法和质量分级

本附录规定了工件厚度为10mm～80mm的奥氏体不锈钢对接接头的相控阵超声检测方法和质 量分级。 4mm～10mm（不包含10mm）的奥氏体不锈钢对接接头可参照6.4和6.5的规定执行，但应考 虑材料声学特性（如声速、晶粒度等）的变化

I.2探头和人员的额外要求

一般采用纵波探头，探头标称频率应在1MHz～5MHz范围内。推荐采用DLA和DMA相控阵 探头

L.2. 2 检测人员

按本附录进行检测的人员，应接受一定时间的有关奥氏体不锈钢对接接头相控阵超声检测方法 的培训。对奥氏体钢的材料特性、焊接特性、焊缝组织及声学特性、窄脉冲DLA和DMA纵波相控 阵探头的声场特性有一定了解。对检测中可能出现的问题能做出正确的分析、判断和处理。

3.1焊接接买的相 外，还应满足本章的规定。当表I.1

表I.1工艺规程涉及的相关因素

[. 4 专用对比试块

NB/T47013.15—2021

图1.1对比试块（1)

图I.2对比试块（2）

NB/T 47013.152021

图1.3对比试块（3）

宜根据检测厚度设定相应的延退法则。厚度较大时，可分区扫查，各分区范围应相互覆盖 15%。表1.2给出了聚焦设置的推荐选择

表I.2聚焦设置推荐

注：扇扫角度范围可选择楔块制造商推荐的角度范目

L.5. 2 灵敏度设置

NB/T47013.15—2021

1.5.2.3扫查灵敏度确定：扫查灵敏度应使检测范围内最大声程处反射体回波高度达到20%以上， 信噪比应达到2：1。

1.5.2.3扫查灵敏度确定：扫查灵敏度应使检测范围内最大声程处反射体回波高度达到20%以上，

L.5.3扫查方式和扫描方式的选择

采用纵向垂直扫查+扇形扫描的方式。

[.6. 2 检测面准备

1.6.2.1原则上在焊接接头的双面双侧实施一次波法（直射法）检测。受几何条件限制，只能在 焊接接头单面或单侧实施检测时，应将焊接接头余高磨平，尽可能检测到整个检测区。 1.6.2.2焊缝两侧的扫查装置移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。去除余高的焊缝， 应将余高打磨到与邻近母材平齐

[.6. 3 检测标识

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，起始 表示，扫查方向用箭头表示。当焊缝长度较长需要分段检测时，应画出分段标识。所有 查无影响。

L.6.4横向缺陷检测

6.4.1保留余高的焊缝，可在焊缝两侧边缘使斜探头与焊接接头中心线成不大于10°角的织 扫查，见图I.4a）。 +

陷的评定按6.4.11的规

图1.4纵向倾斜扫查和纵向平行扫查

1.8.1凡判定为裂纹、坡口未熔合及未焊透等危害性的缺陷显示，评为IⅢ级， 1.8.2评定线以下的缺陷均评为I级。 L.8.3焊接接头质量分级按表L.4的规定执行。

NB/T 47013.152021

表1.4奥氏体不锈钢对接接头超声检测质量分级

NB/T 47013.152021

附录J （资料性） 焊接接头全聚焦相控阵超声检测

J.1.1本附录规定了钢制承压设备焊接接头的全聚焦相控阵超声检测方法。 J.1.2本附录适用于工件厚度为6mm～150mm的碳钢、低合金钢以及工件厚度为6mm～80mm的 奥氏体不锈钢的焊接接头， J.1.3对于与承压设备有关的支撑件和结构件的检测可参照本附录执行。

JB/T11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件 JB/T11779 无损检测仪器相控阵超声检测仪技术条件

J.3.1全矩阵采集（FMC）

依序激发超声阵列探头的每个阵元，所有阵元接收声场回波信号，遍历激发所有阵元之后获得 的采集数据。

J.3.2平面波激发（PWI）

J.3.3全聚焦（TFM）totalfocusingmethod 基于全矩阵采集或全激发平面波所得到的数据的处理方法，根据延迟法则对目标网格化成像区域 内的每一个网格进行聚焦计算

.3.4全聚焦2D型显

对设定的二维（Y×乙）检测目标区域采用 图像中的Y坐标表示扫描的宽度，2 坐标表示扫描的深度。焊缝检测时，全聚焦2D型显 探头前方焊缝的横截面信息，如图J.1所示

图J.1焊缝检测全聚焦2D型显示

全聚焦3D型显示totalfocusingmethod3D

NB/T 47013.152021

对设定的三维（X×Y×Z）检测目标区域采用全聚焦计算并显示，图像中的X坐标表示扫描 Y坐标表示扫描的宽度，Z坐标表示扫描的深度。焊接接头检测时，全聚焦3D型显示表 前方焊缝三维检测目标区域的信息，如图J.2所示。

全聚焦3D目标区totalfocusingmethod3D

图J.2焊接接头检测全聚焦3D型显示

在进行全聚焦3D连续记录 X万可尺寸 般取探头孔径 般取母材厚度，如图J.3所示

J.3.7全聚焦声场totalfocusingmethod3Dtargetarea

图J.3全聚焦3D目标区

按本附录进行检测的操作人员除满足4.1的要求外，还应接受全聚焦相控阵超声检测方法的培 训，对使用的相控阵探头的声场特性有一定了解，能够对检测中可能出现的问题做出正确的分析、 判断和处理

NB/T 47013.152021

J. 4. 2. 1 仪器

J.4.2.1.1全聚焦相控阵超声检测仪分为2D全聚焦相控阵超声检测仪和3D全聚焦相控阵超声检 测仪。 J.4.2.1.22D全聚焦相控阵超声检测仪能够支持全聚焦2D型显示，并行硬件通道推荐不少于16 通道，聚焦点数目推荐不少于65536点，能够对成像结果进行分析测量。 J.4.2.1.33D全聚焦相控阵超声检测仪能够支持全聚焦3D型显示，并行硬件通道推荐不少于64通 道，聚焦点数目推荐不少于65536点，能够对成像结果进行分析测量，能够提供B、C、D型显示。 J.4.2.1.4仪器的其他指标满足附录C的要求，测试方法按JB/T11779的规定。 J.4.2.2探头 J.4.2.2.1阵列探头的标称频率范围一般为1MHz～10MHz，阵元数目推荐不少于32个。 J.4.2.2.2探头的其他指标满足附录D的要求，测试方法按JB/T11731的规定。

J.4.2.3仪器和探头的组合性能

J.4.2.3.1以下情况应测定仪器和探头的组合性能： a）新购置的全聚焦相控阵超声检测仪器和（或）探头： b）仪器和探头在维修或更换主要部件后； c）检测人员有怀疑。 J.4.2.3.22D全聚焦相控阵超声检测仪推荐采用标称频率为5MHz线阵相控阵超声探头，全聚焦 2D型显示图像的横向分辨力（Y坐标方向）和纵向分辨力（Z坐标方向）应不大于2mm。 J.4.2.3.33D全聚焦相控阵超声检测仪推荐采用标称频率为5MHz的线阵或矩阵相控阵超声探头 全聚焦3D型显示图像的侧向分辨力（X坐标方向）、横向分辨力（Y坐标方向）、纵向分辨力（Z 坐标方向）应不大于2mm。 J.4.2.3.4检测仪器、探头及其组合性能的要求及测试方法参考4.2.2.3的规定

碳钢、低合金钢焊接接头一般采用横波检测；奥氏体不锈钢焊接接头一般采用纵波检测 5. 2 工艺参数选择

J.5.2工艺参数选择

J. 5. 2. 1频率

根据焊接接头的材质衰减和噪声情况选择频率。使用横波检测碳钢和低合金钢时，一般可选择 5MHz；对厚度大于70mm的工件，或材质衰减较大的工件，也可选择2.5MHz。 J.5.2.2探头阵元数量和尺寸 J.5.2.2.1一般情况下探头阵元数量和尺寸根据工件厚度、材质、声场能量等进行选择。 J.5.2.2.2当使用4×8×2矩阵探头时，对于碳钢、低合金钢焊接接头，推荐阵元尺寸为 1.5mm×1.5mm；对于奥氏体不锈钢焊接接头，推荐阵元尺寸为3.0mm×3.0mm。 J.5.2.3声束折射角度 J.5.2.3.1 根据工件厚度，并参考校准试块上声场分布情况选择角度。 J.5.2.3.2一般情况下，厚度6mm~40mm推荐使用60°；厚度大于40mm100mm推荐使用55°； 厚度大于100mm~150mm推荐使用45°

根据焊接接头的材质衰减和噪声情况选择频率。使用横波检测碳钢和低合金钢时，一般可选择 5MHz；对厚度大于70mm的工件，或材质衰减较大的工件，也可选择2.5MHz。 J.5.2.2探头阵元数量和尺寸 J.5.2.2.1一般情况下探头阵元数量和尺寸根据工件厚度、材质、声场能量等进行选择 J.5.2.2.2当使用4×8×2矩阵探头时，对于碳钢、低合金钢焊接接头，推荐阵元尺寸为 1.5mm×1.5mm；对于奥氏体不锈钢焊接接头，推荐阵元尺寸为3.0mm×3.0mm。 J.5.2.3声束折射角度 J.5.2.3.1 根据工件厚度，并参考校准试块上声场分布情况选择角度。 J.5.2.3.2一般情况下，厚度6mm~40mm推荐使用60°；厚度大于40mm~100mm推荐使用55°； 厚度大于100mm~150mm推荐使用45°

J.5.2.4目标区尺寸设置

NB/T 47013.152021

J.5.2.4.1根据焊缝尺寸和探头孔径确定目标区三维尺寸。X方向尺寸一般取探头孔径的1/2，当 孔径较大时也可取1/4；Y方向尺寸取焊缝宽度加两侧热影响区宽度，热影响区宽度的取值应满足 第6章的相关规定；乙方向尺寸一般取母材厚度，当在厚度方向采用分区扫查时，应按分区尺寸分 别取值。 J.5.2.4.2目标区尺寸应能覆盖整个被检区域，当设定的目标区尺寸不能一次覆盖整个被检区域 时，应采用多次扫查方式保证被检区域的完全覆盖。

J. 5. 2. 5 显示方式

采用位置编码器定位进行检测数据全程记录时，推荐提供C型显示图像、D型显示图像。 5.3检测系统校准试块

.5.3检测系统校准试块 J.5.3.1碳钢和低合金钢焊接接头检测校准试块推荐参考第6章的要求。 J.5.3.2奥氏体不锈钢焊接接头试块结构与制作推荐参考NB/T47013.3一2015附录I的I.4的有关 要求。

J.5.4检测系统校准与工艺验证

5.4.2信号采集完毕后，启动仪器系统的校准程序完成校准。 5.4.3工艺验证是指校准完毕，对仪器系统保存的试块上对应于检测区域内的所有反射体 个进行确认，保证信噪比大于6dB

J.5.5检测扫查步进设置

扫查步进值选择与工件厚度有关，见表J.1

图J.4检测校准信号采集过程示意图

表J.1扫查步进最大值与焊缝厚度的关系

NB/T47013.15—2021

J.5.6检测扫查方式选择

J.5.6.1检测一般采用纵向垂直扫查，探头移动方向垂直于声束方向，见图J.5。 J.5.6.2对于厚度较小、焊缝宽度较小的工件，可采用从焊缝一侧扫查的纵向垂直扫查方式。 J.5.6.3对焊缝宽度较大，工艺验证表明从一侧扫查不能覆盖上表面盲区的工件，可采用从焊缝 两侧扫查的纵向垂直扫查方式。 J.5.6.4对于厚度较大的焊接接头检测，若需采用分区扫查，可采用距焊缝不同距离的多次纵向 垂直扫查，应保证相邻深度区域的覆盖

图J.5纵向垂直扫查

如果实际工件与校准试块的差异较大，应考虑增益补偿。 J.5.7.1耦合补偿：对表面粗糙度不同引起的耦合损失进行补偿。 J.5.7.2衰减补偿：对材质衰减不同引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。 J.5.7.3曲面补偿：对曲率半径不同引起的耦合损失进行补偿，

J.5.8检测数据采集

J.5.8.1数据是基于扫查步进的设置而采集的， J.5.8.2采集的数据量应满足所检测长度的要求， J.5.8.3数据丢失量不得超过整个扫查长度的3%，且不允许相邻数据连续丢失。 J.5.8.4扫查图像中耦合不良不得超过整个扫查的3%，单个耦合不良长度不得超过2mm。

全聚焦显示图像通过测量显示缺陷的位置、长度、深度、高度等相关信息，结合本文件的相关 验收要求进行评定。

NB/T 47013.152021

（资料性） 横波端点衍射法测量缺陷自身高度

钢筋混凝土工程施工工艺潢波端点衍射法测量缺陷自身高度

<.1.1本附录规定了采用横波端点衍射法测量缺陷自身高度的相控阵超声检测方法 K.1.2本附录规定了在使用相控阵超声扇形扫描或电子扫描检测发现缺陷时，方可采用相控阵超 声横波端点衍射法测量缺陷自身高度，

附录进行检测的人员，应接受有关相控阵超声技术和端点衍射法测量缺陷自身高度的培训 定的断裂力学和焊接基础知识；掌握端点衍射法的传播特性，能正确分析检测中可能出现 断裂和处理。

K.3.1采用单探头接触式相控阵超 便波端点行射宏测单跌消自身高度 K.3.2尽量选用焊接接头单面两侧进行直射波法测量缺陷自身高度，也可采用一次反射回波法测 量缺陷自身高度。 K.3.3原则上应选择采用相控阵超声进行检测的探头频率、激发的晶片数及范围内的角度。将相 控阵超声声束的焦点设定在所发现缺陷的部位。 K.3.4选择缺陷幅度最高位置测量缺陷自身高度。 K.3.5测高时灵敏度应根据需要确定，但应使噪声回波高度不超过荧光屏满刻度的20%。 K.3.6相控阵超声聚焦横波声束的宽度与声束范围等主要技术参数，均应满足所探测缺陷的要求

K.4.1首先根据相控阵超声检测时发现的缺陷，确定是否对其进行测高。 K.4.2确定最佳检测参数后，将相控阵超声声束的焦点设定在所发现缺陷的部位。 K.4.3找到最大反射波位置将探头置于工件表面，移动探头找到该缺陷最大反射波高位置，即声 束轴线对准缺陷的最佳位置，将该波高调整到满屏高度的80%。 K.4.4识别端点衍射波信号。找到缺陷最大反射波位置后，固定探头位置，将该波高调整到满屏 高度的80%。提高灵敏度12dB～25dB，移动探头沿缺陷高度方向扫查，声束轴线完全离开缺陷端点 的第一个峰值回波信号，即是端点衍射波。 K.4.5测量缺陷自身高度。对于开口缺陷，记录反射波最佳位置的深度值和缺陷的最佳衍射波位 置的深度值，两值相减，即缺陷自身高度；对于埋藏缺陷，记录缺陷上下端点最佳衍射波位置的深 度值，两值相减，得到缺陷自身高度。 K.4.6读取缺陷端点衍射回波峰值信号幅度应大于等于荧光屏满刻度的10%。 K.4.7为保证测量缺陷自身高度的精度，测量值应记录小数点后1位数。

K.4.7为保证测量缺陷自身高度的精度，测量值应记录小数点后1位数GB／Z 5169.34-2014标准下载，