鋼管管節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法2002年第5期

鋼管管節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法2002年第5期

2002年第5期（二月）損傷和損傷。標(biāo)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化(上接2002年第4期)附錄4鋼管管節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法1適用范圍本附錄規(guī)定了探傷面的曲率半徑大于或等于150mm而小于1500mm、且壁厚與外徑之比小于或等于13%的鋼管管節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法。2術(shù)語本附錄所采用的術(shù)語定義如下(參見附錄4圖1)。鐵素體鋼焊縫超聲波探傷方法JISZ3060—1994管分支接頭。(2)Y接頭主管和支管之間斜交的鋼管分支接頭。(3)K接頭主管與兩根分支管斜交的鋼管分支接頭。(4)交叉角θK主管和支管相交的角度(5)相貫角θS主管軸和支管軸組成的平面與支管表面相交的交線至支管任一母線在圓周方向上的夾角。(6)偏角θL、θB在主管和支管表面上軸的方向和主管焊接坡口線的法線或檢測方向之間的夾角。(1)T接頭主管和支管之間的夾角成90°的鋼3標(biāo)準(zhǔn)試塊或?qū)Ρ仍噳K所使用的標(biāo)準(zhǔn)試塊或?qū)Ρ仍噳K原則上采用本標(biāo)準(zhǔn)正文4.3節(jié)中規(guī)定的A1標(biāo)準(zhǔn)試塊和A3系列標(biāo)準(zhǔn)試塊或RB-4試塊。4探頭4.1探頭的接觸面所使用的探頭的接觸面應(yīng)是平面,與被檢件的曲率無關(guān)。4.2探頭的公稱折射角為使超聲波束能以合適的角度入射到焊縫,探頭的公稱折射角不但要考慮檢測位置各探傷部位的實(shí)體圖形(含焊接坡口形式),而且還應(yīng)考慮到支管的Dt之比、主管與支管的外徑比、交差角和相貫角等,原則上應(yīng)從45°、60°和70°角中選用。但如被檢件存在聲各向異性時(shí),應(yīng)在45°、60°和65°角中選用。4.3被檢件存在聲各向異性時(shí)4.3.1在T接頭的支管進(jìn)行探傷時(shí)的情況求出管軸方向和延壓方向(L)之間的夾角θT以后,根據(jù)θT值,按正文6.1.3節(jié)測定L方向、Q方向20無損探傷(雙月刊)2002年第5期和C方向的探傷折射角。(1)當(dāng)θT<25°時(shí),測定L方向的探傷折射角。(2)當(dāng)25°≤θT<67.5°時(shí),測定Q方向的探傷折射角。(3)當(dāng)67.5°≤θ<90°時(shí),測定C方向的探傷折射角。4.3.2在Y接頭和K接頭的支管進(jìn)行探傷時(shí)的情況偏角θB可以根據(jù)實(shí)測求出或根據(jù)主管和支管的外徑比、交叉角θK和探測位置的相貫角θS由附錄4圖2求出。同時(shí)還應(yīng)求出管軸方向與延壓方向之間的夾角θT,根據(jù)|θB-θT|的值,按本標(biāo)準(zhǔn)正文6.1.3節(jié)測定L方向、Q方向或C方向的探傷折射角。(1)當(dāng)0°≤|θB-θT|<25°時(shí),測定L方向的探傷折射角。(2)當(dāng)25°≤|θB-θT|<67.5°時(shí),測定Q方向的探傷折射角。(3)當(dāng)67.5°≤|θB-θT|<90°時(shí),測定C方向的探傷折射角。4.3.3在主管上探傷時(shí)的情況偏角θL可以根據(jù)實(shí)測求出,也可根據(jù)主管和支管的外徑比、交叉角θK和探測位置的相貫角θS,由附錄4圖3求出,同時(shí),還應(yīng)求出管軸方向和延壓方向之間的夾角θT,根據(jù)|θB-θT|的值,求出L方向、Q方向或C方向的探傷折射角。(1)當(dāng)|θL-θT|<25°時(shí),測定L方向的探傷折射角。(2)當(dāng)25°≤|θL-θT|<67.5°時(shí),測定Q方向的探傷折射角。(3)當(dāng)67.5°≤|θL-θT|<90°時(shí),測定C方向的探傷折射角。5探傷儀的調(diào)節(jié)5.1檢測范圍調(diào)節(jié)檢測范圍的調(diào)節(jié)按標(biāo)準(zhǔn)正文6.1.2節(jié)進(jìn)行。5.2回波高度區(qū)分線的繪制根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)正文6.1.4節(jié),使用RB-4試塊繪制回波高度區(qū)分線。5.3靈敏度修正值的確定方法5.3.1在外表面(凸面)探傷時(shí)根據(jù)所使用探頭的公稱頻率、晶片尺寸、耦合劑以及管外徑,當(dāng)在T接頭的支管進(jìn)行探傷時(shí),可根據(jù)附錄4圖4或圖5確定靈敏度修正值,對其他場合,則可按附錄4圖6和附錄4圖7確定靈敏度修正值,精確至1dB(四舍五入),但當(dāng)所求得的靈敏度修正值小于2dB時(shí),可不必進(jìn)行靈敏度的修正。(耦合劑:濃度不低于75%的甘油水溶液)2002年第5期無損探傷(雙月刊)5.3.2在內(nèi)表面(凹面)探傷時(shí)在內(nèi)表面進(jìn)行探傷時(shí),靈敏度的修正值可按附錄2的4.4.2(2)確定。(耦合劑:油)5.4靈敏度調(diào)節(jié)探傷靈敏度的調(diào)節(jié)按本標(biāo)準(zhǔn)正文6.1.6節(jié)進(jìn)行。6探傷面及探傷技術(shù)6.1探傷準(zhǔn)備6.1.1壁厚測定用超聲波測厚儀測定主管和支管4個(gè)點(diǎn)的厚度值,所測得的數(shù)值應(yīng)標(biāo)在構(gòu)件上,同時(shí)與圖紙標(biāo)示的數(shù)值相校對。6.1.2水平距離及聲程的確定方法(1)在K接頭和Y接頭的支管進(jìn)行探傷時(shí),管軸方向和檢測方向之間的偏角θB,可根據(jù)主管與支管的外徑比、交叉角和相貫角按附錄4圖3求出或?qū)崪y確定,再根據(jù)實(shí)際求出的Dt值或Dt的公稱值,按附錄4圖8求出實(shí)際探傷方向的tD′表觀值。(2)在主管進(jìn)行探傷時(shí),可根據(jù)管軸方向與探傷Dt或Dt的公稱值按附錄4圖方向的偏角θL、實(shí)測的8求出實(shí)際探傷方向的tD′表觀值。(3)水平距離和聲程把按(1)、(2)過程求得的作為附錄3圖12和附錄3圖13中的Dt,得到修正系數(shù)k和m,則0.5跨距和1跨距的聲程和水平距離可按下式計(jì)算。但當(dāng)被檢工件存在聲各向異性時(shí),θ應(yīng)取探傷折射角的數(shù)值。6.1.3水平距離的標(biāo)志22無損探傷(雙月刊)2002年第5期把按6.1.3(3)求出的0.5跨距和1跨距的水3探頭平距離標(biāo)在主管和支管上。6.2探測面和探測方向原則上應(yīng)在支管外側(cè)進(jìn)行探測,但當(dāng)曲率半徑大于或等于400mm時(shí),可按要求從內(nèi)側(cè)進(jìn)行探測。探測方向應(yīng)垂直于焊縫焊合線,在檢測范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增加旋轉(zhuǎn)掃查。7缺陷位置的確定方法(1)記錄得到最大回波時(shí)的聲程和水平距離。(2)采用取形規(guī)或橡皮泥作出超聲波主聲束方向的焊縫剖面圖并作圖表示。(3)根據(jù)已繪制的焊縫剖面形狀圖、水平距離、聲程和STB折射角或探傷折射角畫圖確定缺陷位置或按附錄3的7節(jié)的方法計(jì)算出缺陷位置。但當(dāng)被檢工件存在聲各向異性時(shí),必須使用檢出缺陷的超聲波方向的探傷折射角。附錄5接管焊縫的檢測方法1適用范圍本附錄規(guī)定了曲率半徑大于或等于250mm、小于1500mm、且壁厚與外徑之比小于13%的接管焊縫超聲波探傷方法。2標(biāo)準(zhǔn)試塊和對比試塊使用的標(biāo)準(zhǔn)試塊和對比試塊,原則上采用本標(biāo)準(zhǔn)正文4.3節(jié)所規(guī)定的A1對比試塊和A3系列標(biāo)準(zhǔn)試塊或RB-4試塊。3.1探頭的接觸面所使用探頭的接觸面應(yīng)為平面。3.2探頭的公稱折射角應(yīng)選擇合適的探頭公稱折射角,使聲束能以合適的角度入射到焊縫,這可以通過畫出每一探傷部位的剖面圖(含坡口形狀)驗(yàn)證,但對被檢工件存在聲各向異性時(shí),應(yīng)選擇不大于65°的公稱折射角。4探傷儀的調(diào)節(jié)4.1測定范圍調(diào)節(jié)測定范圍調(diào)節(jié)按本標(biāo)準(zhǔn)6.1.2節(jié)的規(guī)定進(jìn)行。4.2入射點(diǎn)、STB折射角和探測折射角的測定探頭入射點(diǎn)、STB折射角按本標(biāo)準(zhǔn)正文6.1.1節(jié)和6.1.3節(jié)進(jìn)行。但當(dāng)被檢工件存在聲各向異性時(shí),可在RB-4或被檢工件上測定各探傷方向的折射角。4.3回波高度區(qū)分線的繪制使用RB-4試塊按本標(biāo)準(zhǔn)正文6.1節(jié)的規(guī)定制作回波高度區(qū)分線。4.4靈敏度修正值的確定方法4.4.1與圓筒體連接的接管焊縫的場合(1)從外表面(凸面?zhèn)?探測時(shí)的場合根據(jù)所使用探頭的公稱頻率、晶片尺寸、耦合劑以及筒體的外徑,按附錄3圖9或圖10確定靈敏度的修正值,精確至1dB(四舍五入),但當(dāng)靈敏度的修正值小于2dB時(shí),可不必進(jìn)行修正。(2)從內(nèi)表面(凹面)進(jìn)行檢測的場合按附錄2的4.4.2節(jié)進(jìn)行。4.4.2與封頭連接的接管焊縫時(shí)的場合(1)從外表面(凸面)進(jìn)行探測時(shí)(a)把深測中使用的探頭與一個(gè)同型號的探頭按附錄5圖2(a)所示T-r1和T-r2或T-r0和T-r2的位置相向放置,調(diào)節(jié)二個(gè)不同探頭的距離以獲得最大的穿透信號波,將這二個(gè)最大信號波的點(diǎn)連成直線[參見附錄5圖2(c)]。(b)在與(a)相同的靈敏度條件下,把二個(gè)探頭以V聲程法按附錄5圖2(b)相向放置于被檢工件上,探頭放置方向與檢測方向相同,調(diào)節(jié)二個(gè)探頭之間的距離,以獲得最大穿透波,然后,再把這一聲程的最大波高與由(a)繪制的直線上同聲程的波高相2002年第5期無損探傷(雙月刊)比較,測其差值,精確至1dB(四舍五入)這一差值就是靈敏度修正值。但當(dāng)靈敏度修正值小于2dB時(shí),可不必進(jìn)行靈敏度修正。(2)從內(nèi)表面(凹面)探測時(shí)的場合靈敏度修正值按附錄2的4.4.2(2)節(jié)進(jìn)行。4.4.3從接管的外表面探傷時(shí)根據(jù)所使用斜探頭的公稱頻率、晶片尺寸、耦合劑和接管的外徑按附錄2圖6和圖7求出靈敏度的修正值,精確至1dB(四舍五入),但當(dāng)靈敏度修正值小于2dB時(shí),可不必進(jìn)行靈敏度修正。4.5探傷靈敏度的調(diào)節(jié)探傷靈敏度的調(diào)節(jié)按本標(biāo)準(zhǔn)正文6.1.6節(jié)的規(guī)定進(jìn)行調(diào)節(jié)。5探傷面和探傷技術(shù)5.1水平距離和聲程的確定5.1.1與圓筒體連接的接管焊縫的場合如附錄5圖3所示,取圓筒軸的方向作為0°,則當(dāng)偏角為0°、30°、45°、60°和90°時(shí),各偏角所對應(yīng)的0.5跨距和1跨距的水平距離和它們的聲程可按下述方法求得。(1)按附錄5圖4所示,采取取形規(guī)等方法,畫出各探傷部位的實(shí)體圖(包括坡口形狀),再從實(shí)體圖求出水平距離和聲程。然后再將水平距離YL和YU線標(biāo)示在工件表面上。(2)根據(jù)圓筒體軸的方向和探頭方向組成的偏角θC和實(shí)測的Dt值或公稱Dt值,使用附錄5圖5求出tD′值。然后,把tD′之值作為附錄3圖12和圖13中的Dt值,求出修正系數(shù)m和k,按下式求出聲程和探頭至焊縫的距離。把水平距離(YL和YU)的位置標(biāo)示在探測面24無損探傷(雙月刊)2002年第5期上。5.1.2與封頭連接的接管焊縫的場合(1)接管連接焊縫位于半球形封頭或蝶形封頭的中心時(shí)(參見附錄5圖6)按附錄3的7.1和7.2求出聲程和水平距離,再將水平距離YL和YU的位置標(biāo)示在被檢工件的探測面上。對橢圓形封頭,按5.1.1求出水平距離和聲程,再將水平距離YL和YU的位置標(biāo)示在探測面上。(2)接管與封頭的連接不在封頭的中心時(shí),按5.1.1(2)所述方法,畫出各檢測位置的實(shí)體圖,再求出聲程和水平距離(YL和YU),最后將水平距離YL和YU的位置標(biāo)示在檢測面上。5.2探傷方法(1)垂直探傷可從接管內(nèi)表面(凹面)或從本體的內(nèi)表面(凹面)進(jìn)行檢測,斜探頭探傷可從圓筒體、封頭或接管外表面(凸面)或內(nèi)表面(凹面)的兩個(gè)面進(jìn)行探傷。(2)探測如附錄5圖(c)所示的接管形式的焊縫時(shí),斜探頭探傷應(yīng)在接管外表面進(jìn)行,如有可能,可采用直探頭在本體的內(nèi)表面或封頭的內(nèi)表面進(jìn)行探測。(3)檢測帶有扶強(qiáng)材料的接管焊縫時(shí),應(yīng)在扶強(qiáng)材料或圓筒體和封頭的內(nèi)表面進(jìn)行探傷。6缺陷位置的確定方法(上接第18頁)地看到焊縫熔合線的存在(見圖4)。按5.1規(guī)定的作圖法或附錄3的7.3節(jié)所示的方法確定缺陷的位置,但當(dāng)被檢工件存在聲的各向異性時(shí),應(yīng)使用檢出缺陷時(shí)的方向的探傷折射角。附錄6檢測結(jié)果的分級方法1適用范圍本附錄適用于斜探頭探傷和直探頭探傷的檢測結(jié)果的分級。2檢測結(jié)果的分級檢測結(jié)果的分級應(yīng)根據(jù)缺陷回波高度的區(qū)域和缺陷指示長度按附錄6表1進(jìn)行。從二個(gè)方向?qū)ν蝗毕葸M(jìn)行探傷,且當(dāng)其分級存在差異時(shí),則采用較低的級別。說明:t值取母材一側(cè)的厚度,但當(dāng)焊接部位的母材厚度不同時(shí),應(yīng)取較薄的母材厚