汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子超聲探傷規(guī)程

1、中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子超聲波探傷規(guī)程 DL 50592 中華人民共和國(guó)能源部1992-12-31批準(zhǔn) 1993-07-01實(shí)施 1 主題內(nèi)容與適用范圍 1.1 本規(guī)程規(guī)定了汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子大軸對(duì)接焊縫(以下簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子焊縫)超聲波探傷的基本要求、探傷方法、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)周期和技術(shù)檔案管理等。 1.2 本規(guī)程適用于國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)(含在役和新建機(jī)組)轉(zhuǎn)子焊縫的超聲波探傷。 國(guó)產(chǎn)水力發(fā)電機(jī)組和核動(dòng)力發(fā)電機(jī)組，其轉(zhuǎn)子焊縫的超聲波探傷可參照應(yīng)用。 1.3 對(duì)進(jìn)口機(jī)組(包括引進(jìn)技術(shù)制造的機(jī)組)的轉(zhuǎn)子焊縫，原則上執(zhí)行廠家提供的探傷標(biāo)準(zhǔn)。如廠家未提供有關(guān)探傷標(biāo)準(zhǔn)，可參照本規(guī)程執(zhí)行；如廠家提供的探傷標(biāo)

2、準(zhǔn)低于本規(guī)程的要求時(shí)，可由主管部門研究確定。 2 引用標(biāo)準(zhǔn) GB 12604190 無損檢測(cè)術(shù)語 超聲檢測(cè) GB 1134589 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級(jí) JB 158285 汽輪機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸鍛件超聲探傷方法 ZBJ 0400187 A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法 ZBY 23084 A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術(shù)條件 ZBY 23184 超聲探傷用探頭性能測(cè)試方法 3 探傷方法 3.1 基本要求 從事該項(xiàng)工作的探傷人員，必須經(jīng)培訓(xùn)考試，并取得級(jí)及以上資格證書。 被探工件表面應(yīng)做到清潔、無銹蝕和無氧化皮，表面粗糙度應(yīng)不大于6.3m。 為保證探傷結(jié)果的

3、準(zhǔn)確性，在探傷前應(yīng)查明轉(zhuǎn)子焊縫的結(jié)構(gòu)型式及相應(yīng)的尺寸。 轉(zhuǎn)子焊接應(yīng)進(jìn)行100%的探傷。 3.2 探傷方式 轉(zhuǎn)子焊縫主要采用頻率為25MHz探頭，在外圓分別進(jìn)行縱波接觸法和橫波接觸法探傷。 復(fù)核缺陷時(shí)，可以采用接觸式聚焦縱波直探頭和聚焦橫波斜探頭探傷。 3.3 設(shè)備要求 超聲波探傷儀頻帶寬度至少為25 MHz。 探傷儀應(yīng)備有可按1dB或2dB間隔進(jìn)行全量程調(diào)節(jié)，最大衰減量不低于60dB的衰減器。衰減器的精確度應(yīng)在任意12 dB中誤差不超過±1 dB。 儀器的水平線性誤差應(yīng)小于2%，垂直線性誤差應(yīng)小于5%。直探頭遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力應(yīng)大于等于30dB，斜探頭分辨力應(yīng)大于等于6dB。按ZBJ 040

4、0187A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法的規(guī)定進(jìn)行測(cè)量。 探頭性能應(yīng)按ZBY 23184超聲探傷用探頭性能測(cè)試方法的規(guī)定進(jìn)行測(cè)量。 3.4 試塊 轉(zhuǎn)子的焊縫底部?jī)蓚?cè)加工有45°或61°的助探角，為了分別確定兩種不同助探角的探傷靈敏度和對(duì)所探缺陷進(jìn)行對(duì)比，應(yīng)采用 SDQ-型試塊。 3.5 探傷靈敏度 縱波探傷靈敏度應(yīng)能有效地發(fā)現(xiàn)被檢焊縫中最遠(yuǎn)距離處當(dāng)量直徑為2mm的平底孔反射體。 橫波探傷靈敏度應(yīng)符合GB 1134589鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中B級(jí)的要求。 3.6 掃查要求 探頭在探測(cè)面的位移速度應(yīng)小于或等于150mm/s。相鄰兩次掃查之間應(yīng)有

5、一定的重疊寬度，其重疊寬度大于或等于掃查寬度的15%。 橫波探傷時(shí)原則上要求用兩種角度探頭分別在焊縫單面兩側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)，如因轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)原因無法在兩側(cè)檢驗(yàn)時(shí)，可在一側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)。 為探測(cè)焊縫及熱影響區(qū)的橫向缺陷，應(yīng)采用橫波探頭進(jìn)行平行和斜平行掃查。 縱波探傷時(shí)應(yīng)使主聲束在附錄B圖B1中的BB之間進(jìn)行掃查。 3.7 檢驗(yàn)要求 探傷時(shí)要求對(duì)缺陷進(jìn)行定位、定量并盡可能定性，同時(shí)記錄缺陷的分布情況 。 3.8 縱波探傷 縱波探傷靈敏度調(diào)節(jié)，見附錄 B。 在用直探頭檢查焊縫內(nèi)部的立體型缺陷或與聲束相垂直的平面型缺陷時(shí)，探頭沿軸向移動(dòng)的范圍應(yīng)符合第條的規(guī)定。 如遇到底波信號(hào)或結(jié)構(gòu)信號(hào)有明顯降低或消失時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明

6、發(fā)生這種現(xiàn)象的原因。 在用直探頭對(duì)焊縫根部進(jìn)行探傷時(shí)，應(yīng)充分利用助探角斜面反射的縱波(或變型橫波)對(duì)焊縫根部進(jìn)行掃查。 對(duì)所探缺陷，可采用 AVG等方法進(jìn)行定量。 缺陷信號(hào)，一般按下述內(nèi)容分類： a.密集缺陷信號(hào)。在邊長(zhǎng)50mm的立方體內(nèi)數(shù)量不少于5個(gè)、當(dāng)量直徑均大于或等于2mm的缺陷信號(hào)。 b.分散缺陷信號(hào)。在邊長(zhǎng)50mm的立方體內(nèi)數(shù)量少于5個(gè)、當(dāng)量直徑大于或等于2mm的缺陷信號(hào)。 c.長(zhǎng)條狀缺陷信號(hào)。當(dāng)量直徑大于或等于2mm，指示長(zhǎng)度大于或等于25mm的缺陷信號(hào)。 d.游動(dòng)信號(hào)。探頭在被探部位移動(dòng)時(shí)，在示波屏上顯示的埋藏深度變化值大于或等于25 mm的同一缺陷信號(hào)。 缺陷的測(cè)量與記錄，一般

7、包括下列內(nèi)容： a.分散缺陷。記錄其當(dāng)量直徑和缺陷在焊縫中的坐標(biāo)位置(軸向、周向和徑向。下同)。 b.密集性缺陷。記錄大于或等于2mm缺陷的當(dāng)量及密集區(qū)邊緣缺陷的坐標(biāo)位置。 c.長(zhǎng)條狀缺陷。記錄缺陷的最大當(dāng)量、指示長(zhǎng)度及其坐標(biāo)位置。 d.游動(dòng)信號(hào)。記錄信號(hào)的游動(dòng)范圍、缺陷的指示長(zhǎng)度、最大當(dāng)量直徑及其坐標(biāo)位置。 注：對(duì)埋藏深度變化值小于或等于25mm的缺陷信號(hào)，可用游動(dòng)信號(hào)作圖法估判缺陷的位置和走向。 圖1 缺陷長(zhǎng)度修正 缺陷指示長(zhǎng)度，應(yīng)采用半波高度測(cè)長(zhǎng)法進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)。對(duì)測(cè)出的周向長(zhǎng)度值應(yīng)根據(jù)下式進(jìn)行幾何修正，見圖1。 式中： Lf缺陷指示長(zhǎng)度，mm； L與缺陷對(duì)應(yīng)的外圓弧長(zhǎng)(探頭移動(dòng)弧長(zhǎng))，mm；

8、 D轉(zhuǎn)子外徑，mm； h缺陷距探測(cè)面深度，mm。 3.9 橫波探傷 可采用頻率為25MHz、折射角為36°45°(K值為0.71.0)的橫波探頭。 橫波探傷時(shí)應(yīng)按GB 1134589鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中 B級(jí)檢驗(yàn)級(jí)進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)。 按GB 1134589標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)距離-波幅曲線(DAC曲線)的制作方法繪制DAC曲線。 推薦采用附錄 C的方法進(jìn)行材質(zhì)和表面曲率補(bǔ)償。 記錄位于定量線及定量線以上缺陷的反射波幅、指示長(zhǎng)度和坐標(biāo)位置。 缺陷指示長(zhǎng)度的測(cè)量，推薦采用下述兩種方法： a.按 GB 1134589標(biāo)準(zhǔn)第條進(jìn)行； b.對(duì)波幅位于區(qū)的缺陷用半波高度法

9、測(cè)指示長(zhǎng)度，波幅位于區(qū)的缺陷用評(píng)定線絕對(duì)靈敏度測(cè)指示長(zhǎng)度。 對(duì)測(cè)出的周向長(zhǎng)度值應(yīng)按第條的計(jì)算公式進(jìn)行修正。 3.10 缺陷評(píng)定要求 在探測(cè)焊縫根部缺陷時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊縫的坡口型式、鈍邊尺寸、焊接工藝及助探角結(jié)構(gòu)等，正確區(qū)分正常結(jié)構(gòu)反射波和根部缺陷反射波。 在探測(cè)根部缺陷時(shí)，充分利用助探角探測(cè)的結(jié)果對(duì)缺陷進(jìn)行評(píng)定。 確定缺陷性質(zhì)時(shí)，可根據(jù)缺陷的尺寸、數(shù)量、形狀、方位、分布情況、信號(hào)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特征及其他工藝因素綜合分析，給出參考意見。 對(duì)于兩個(gè)及兩個(gè)以上反射波幅均達(dá)到應(yīng)記錄的條狀缺陷，當(dāng)其間距大于或等于8mm時(shí)，應(yīng)分別計(jì)指示長(zhǎng)度；當(dāng)其間距小于8mm時(shí)，可將各缺陷作為一個(gè)缺陷，其指示長(zhǎng)度為各缺陷的長(zhǎng)度之

10、和。 3.11 靈敏度校驗(yàn) 探傷結(jié)束時(shí)應(yīng)校驗(yàn)靈敏度。如靈敏度變化大于2dB,則所探數(shù)據(jù)無效，重新進(jìn)行探傷。 4 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 4.1 焊縫存在下列之一者評(píng)定為不合格: a.裂紋； b.未熔合； c.未焊透； d.長(zhǎng)條狀缺陷； e.密集性缺陷； f.當(dāng)量直徑大于或等于5mm平底孔的分散缺陷； g.產(chǎn)生游動(dòng)信號(hào)的缺陷； h.橫波探傷時(shí)，反射波幅位于判廢線及判廢線以上的缺陷；指示長(zhǎng)度大于或等于25 mm的缺陷。 4.2 對(duì)判為不合格的缺陷應(yīng)慎重對(duì)待，且必須進(jìn)行復(fù)探。復(fù)探后確認(rèn)缺陷超標(biāo)時(shí)，應(yīng)用斷裂力學(xué)方法進(jìn)行安全性評(píng)估。 5 探傷周期 5.1 新機(jī)組安裝前必須進(jìn)行探傷。 5.2 在役機(jī)組探傷周期如下： 運(yùn)

11、行10萬h應(yīng)進(jìn)行探傷，以后探傷周期為5萬h。 對(duì)轉(zhuǎn)子焊縫探傷所發(fā)現(xiàn)的可疑信號(hào)，下次大修必須復(fù)查。 對(duì)發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷的轉(zhuǎn)子焊縫，應(yīng)根據(jù)斷裂力學(xué)評(píng)估確定探傷周期，但每次大修必須復(fù)查。 6 探傷報(bào)告及技術(shù)檔案管理 6.1 探傷完畢后應(yīng)出具書面報(bào)告。 6.2 探傷報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容： a.機(jī)號(hào)、名稱、材質(zhì)、生產(chǎn)廠家及出廠日期； b.該機(jī)投入運(yùn)行的年、月、日，累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)，啟停次數(shù)，事故次數(shù)及原因； c.采用的探傷方法、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件； d.有關(guān)缺陷的各種數(shù)據(jù)和坐標(biāo)位置(包括照片和圖片)； e.探傷條件、儀器型號(hào)、探傷頻率、探頭參數(shù)和探測(cè)靈敏度； f.對(duì)缺陷的分析、處理意見和必要說明； g.探傷日期、探

12、傷人員和審核人員的資格等級(jí)、探傷人員及審核人員的簽名。 6.3 探傷記錄及報(bào)告應(yīng)妥善保存。 6.4 探傷報(bào)告及記錄格式參見附錄 D。 附 錄 A SDQ-I型試塊的形狀和尺寸 (補(bǔ) 充 件) SDQ-I型試塊分為SDQ-A和SDQ-B兩塊，其外形尺寸相同，見圖A1。SDQ-A的三處模擬裂紋深度(自左向右)分別為1mm,2mm,1mm。SDQ-B的三處模擬裂紋深度(自左向右)分別為3mm,4mm,3mm。 圖A1 SDQ-試塊 注：尺寸公差±0.1。 各邊垂直度不大于0.1。 表面粗糙度不大于6.3 m。 附 錄 B 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子焊縫縱波探傷靈敏度調(diào)節(jié)方法 (補(bǔ) 充 件) B1 探頭 B

13、1.1 用縱波探測(cè)立體型缺陷或與探測(cè)面平行的缺陷時(shí)，宜采用頻率為2.5MHz的320mm單直探頭。 B1.2 用縱波直探頭利用助探角斜面探測(cè)根部缺陷時(shí)，宜采用頻率為5MHz，晶片面積為85320mm2的單直探頭。 B2 靈敏度調(diào)節(jié) B2.1 將直探頭放置在焊縫表面無缺陷的部位上(圖B1位置)，將底波波幅調(diào)至滿屏的80%作為基準(zhǔn)靈敏度。 B2.2 用2.5 MHz直探頭探測(cè)時(shí)，應(yīng)將基準(zhǔn)靈敏度增益30 dB作為探傷靈敏度。 B2.3 助探角為45°結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，利用助探角探測(cè)焊縫根部缺陷時(shí)，應(yīng)將基準(zhǔn)靈敏度增益40 dB作為探傷靈敏度。 B2.4 助探角為61°結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，利用助探

14、角探測(cè)焊縫根部缺陷時(shí)，應(yīng)將基準(zhǔn)靈敏度增益30 dB作為探傷靈敏度。 圖B1 圖B2 45°助探角反射縱波掃查根部 圖B3 61°助探角反射橫波掃查根部 附 錄 C 材質(zhì)和表面曲率補(bǔ)償 (參 考 件) C1 采用工件檢驗(yàn)中使用的斜探頭按深度11調(diào)節(jié)儀器時(shí)基線。 C2 在SDQ-試塊上，根據(jù)轉(zhuǎn)子的助探角結(jié)構(gòu)情況，將試塊上相應(yīng)的助探角斜面反射波波幅調(diào)至滿屏的80%，作為基準(zhǔn)靈敏度。 C3 將基準(zhǔn)靈敏度增益20dB，測(cè)出RB試塊(GB 1134589，下同)90mm深3×40橫通孔達(dá)到滿屏的80%時(shí)與基準(zhǔn)靈敏度的分貝差。 C4 值作為轉(zhuǎn)子焊縫

15、與RB試塊的材質(zhì)和表面曲率聲能損失。 C5 探測(cè)轉(zhuǎn)子焊縫時(shí)，可將材質(zhì)和表面曲率損失值計(jì)入距離-波幅曲線，也可以直接計(jì)入探傷靈敏度中。 附 錄 D 汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子超聲波探傷報(bào)告 (參 考 件) 表D1 汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子超聲波探傷報(bào)告 機(jī)組型式 機(jī)組編號(hào) 生產(chǎn)廠家 材 質(zhì) 出廠日期 投產(chǎn)日期 啟停次數(shù) 運(yùn)行小時(shí) 事故次數(shù) 事故原因 探 傷 條 件儀器型號(hào) 探頭型號(hào)頻率 試塊型號(hào)  折射角 晶片尺寸 耦合劑 補(bǔ)償量 采用標(biāo)準(zhǔn)

16、 探傷靈敏度 探傷結(jié)果及意見 審 核 檢驗(yàn)員 報(bào) 告編 寫 資 格資 格 表D2 汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子超聲探傷缺陷記錄 焊 縫 編 號(hào) 圓 周 起 始 標(biāo) 記 缺 陷 編 號(hào)缺 陷 幅 值缺 陷 位 置mm缺陷指示長(zhǎng)度mm衰減器讀數(shù)dB缺 陷當(dāng) 量聲程值徑 向深 度距起始點(diǎn)距離外 圓弧長(zhǎng)值幾 何修正值 A側(cè)       B側(cè)        A側(cè) 

17、;      B側(cè)        A側(cè)       B側(cè)        A側(cè)       B側(cè)        A側(cè)    

18、;   B側(cè)        A側(cè)       B側(cè)        A側(cè)       B側(cè)        A側(cè)       

19、;B側(cè)        A側(cè)       B側(cè)       說明 記錄人員 記錄日期  注：A側(cè)和B側(cè)分別為前側(cè)(汽機(jī)側(cè))和后側(cè)(電機(jī)側(cè))。 表D3 汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子超聲探傷缺陷記錄 (斜探頭探測(cè)) 焊 縫 編 號(hào) 圓 周 起 始 標(biāo) 記 缺 陷 編 號(hào)缺 陷 幅 值缺 陷 位 置mm缺陷指示長(zhǎng)度mm缺陷反射量3×40dB

20、波 高區(qū) 域聲程值徑 向深 度距起始點(diǎn)距離外 圓弧長(zhǎng)值幾 何修正值 A側(cè)       B側(cè)        A側(cè)       B側(cè)        A側(cè)       B側(cè)        A側(cè)     &