GB/T 43480-2023 無損檢測 相控陣超聲柱面成像導(dǎo)波檢測（正式版）

GB/T43480—2023無損檢測相控陣超聲柱面成像導(dǎo)波檢測國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會GB/T43480—2023 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 2 3 5……………………… 7 11檢測及評定 812檢測記錄及報告 8附錄A(資料性)超聲檢測報告示例 IGB/T43480—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國無損檢測標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC56)提出并歸口。本文件起草單位：武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司、上海材料研究所有限公司、國網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院、江蘇方天電力技術(shù)有限公司、國家石油天然氣管網(wǎng)集團有限公司西氣東輸分公司、江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院、北京工業(yè)大1GB/T43480—2023無損檢測相控陣超聲柱面成像導(dǎo)波檢測本文件適用于相控陣超聲柱面成像導(dǎo)波檢測長度不大于1500m,外徑不小于10m不大于100m,長度與外徑的比值不小于10的圓柱結(jié)構(gòu)件的橫向缺陷。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證GB/T12604.1無損檢測術(shù)語超聲檢測GB/T12604.13無損檢測術(shù)語第13部分：陣列超聲檢測GB/T42399.1無損檢測儀器相控陣超聲設(shè)備的性能與檢驗第1部分：儀器GB/T42399.2無損檢測儀器相控陣超聲設(shè)備的性能與檢驗第2部分：探頭GB/T42399.3無損檢測儀器相控陣超聲設(shè)備的性能與檢驗第3部分：組合系統(tǒng)GB/T12604.1和GB/T12604.13界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1周向線陣circumferentiallineararray同一平面上多個晶片沿周向排列形成一個圓環(huán)形(控制方向)的平面陣列。2GB/T43480—20234檢測原理相控陣超聲柱面掃描是一種針對周向線陣超聲探頭的相位控制技術(shù)。該技術(shù)通過合成沿圓柱面掃描的聲束實現(xiàn)成像顯示?？v波以接近90°的入射角在圓柱側(cè)面產(chǎn)生掠射現(xiàn)象，其中部分縱波轉(zhuǎn)換為橫波，以橫波折(反)射角射向圓柱對側(cè)，在對側(cè)的圓柱面又部分轉(zhuǎn)換為縱波，如此反復(fù)。這些超聲波在圓柱結(jié)構(gòu)件中受圓柱面約束，沿圓柱結(jié)構(gòu)件長度方向傳導(dǎo)，即超聲柱面導(dǎo)波，可實現(xiàn)遠距離傳輸并用于檢測。超聲柱面導(dǎo)波遠距離檢測原理，見圖2。圖2超聲柱面導(dǎo)波遠距離檢測原理超聲柱面導(dǎo)波信號包含傳播過程中的全部信息，可用于缺陷的檢測。通過建立橫坐標(biāo)為超聲傳播距離(即圓柱結(jié)構(gòu)件長度方向的距離)、縱坐標(biāo)為圓柱結(jié)構(gòu)件外徑展開長度的柱面B掃圖像(見圖3),顯示缺陷相關(guān)信息。通過周向線陣探頭建立柱面C掃端面視圖，顯示圓周方位的接收信號，見圖4。3GB/T43480—2023圖3柱面B掃圖像圖4柱面C掃端面視圖按本文件從事超聲檢測的人員應(yīng)按GB/T9445或合同各方認(rèn)可的體系進行人員資格鑒定和認(rèn)的材質(zhì)、幾何尺寸及透聲性等，具備對檢測中出現(xiàn)的問題做出正確分析、判斷和處理的能力。4GB/T43480—20235.2.1儀器應(yīng)符合GB/T42399.1中的規(guī)定，具有產(chǎn)品質(zhì)量合格證或質(zhì)量合格的證明文件。5.2.2儀器性能應(yīng)至少滿足以下要求：a)工作頻率為0.5MHz～15MHz(按—3dB測量);b)掃查圖像為A掃描顯示/B掃描顯示/C掃描顯示；c)不小于16/64的激發(fā)/接收通道；d)發(fā)射電壓不小于50V;e)增益范圍為0dB～80dB,調(diào)節(jié)步進最小為0.1dB。5.2.3探頭滿足以下要求。a)應(yīng)依據(jù)被檢工件超聲特性確定檢測頻率。探頭推薦頻率見表1。b)探頭應(yīng)為周向線陣探頭。對于檢測直徑10mm≤D<20mm的被檢工件，探頭晶片數(shù)量不宜小于32個，激發(fā)孔徑宜采用16晶片；對于檢測直徑20mm≤D≤100mm的被檢工件，探頭晶片數(shù)量不宜小于64個，激發(fā)孔徑宜采用16晶片。c)探頭直徑應(yīng)與被檢工件相匹配，探頭外徑應(yīng)為被檢工件直徑的0.75倍～1.2倍范圍，探頭內(nèi)徑應(yīng)為外徑的0.2倍～0.5倍范圍。探頭推薦尺寸見表2。d)探頭夾持工裝應(yīng)確保探頭的可達性。e)探頭實測中心頻率與標(biāo)稱頻率間的誤差不應(yīng)大于10%。f)探頭的一6dB相對頻帶寬度不應(yīng)小于55%。g)同一探頭晶片間靈敏度差值不應(yīng)大于4dB。晶片靈敏度的均勻性應(yīng)滿足均方差不大于1dB。探頭晶片的靈敏度差異及有效性測試按照GB/T42399.2的要求執(zhí)行。h)探頭激發(fā)孔徑范圍內(nèi)不宜存在失效晶片。若失效晶片不可避免，則在確保檢測靈敏度滿足要求的前提下，激發(fā)孔徑范圍內(nèi)的失效晶片的數(shù)量不應(yīng)超出孔徑范圍內(nèi)激發(fā)晶片總數(shù)的20%,且不應(yīng)存在相鄰的失效晶片。被檢工件長度L頻率f單位為毫米被檢工件直徑D探頭外徑Dw探頭內(nèi)徑D;365GB/T43480—2023表2探頭推薦尺寸(續(xù))單位為毫米40≤D<4545≤D<5060≤D<7080≤D≤1005.2.4相控陣超聲柱面成像檢測儀器和探頭的組合性能應(yīng)符合GB/T42399.3的規(guī)定，且滿足以下要求：a)在達到被檢工件的最大檢測聲程時，其靈敏度余量不應(yīng)小于10dB;b)儀器和探頭的組合頻率與公稱頻率誤差不應(yīng)大于10%;c)儀器和探頭信噪比應(yīng)大于6dB。5.2.5當(dāng)出現(xiàn)以下情況時，應(yīng)測定儀器和探頭的組合性能：a)新購置的超聲儀器和(或)探頭；b)儀器和(或)探頭在維修或更換主要部件后；c)檢測人員認(rèn)為有必要時。5.2.6應(yīng)每隔3個月對儀器、探頭及其組合系統(tǒng)進行一次性能測試與驗證。性能測試與驗證按照GB/T42399.1～GB/T42399.3的規(guī)定執(zhí)行。6檢測準(zhǔn)備6.1檢測面要求應(yīng)清除影響超聲探頭與檢測面耦合的銹蝕、鍍鋅層凸起和污物等異物。粗糙度Ra宜小于或等于6.2檢測環(huán)境檢測時環(huán)境溫度應(yīng)為—10℃~+50℃。6.3系統(tǒng)設(shè)置掃查范圍應(yīng)大于被檢工件長度50mm。6.4.1應(yīng)選擇透聲性好，且對被檢工件沒有破壞和影響的耦合劑(如水基耦合劑、機油、甘油等)。當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時，水基耦合劑中應(yīng)添加防凍液。6.4.2校驗和檢測應(yīng)使用同一種耦合劑。7核查7.1核查要求7.1.1校驗、核查和對儀器進行線性檢測時，任何影響儀器線性的控制器(如抑制或濾波開關(guān)等)都應(yīng)6GB/T43480—20237.1.2應(yīng)記錄儀器和探頭系統(tǒng)的核查結(jié)果。7.2核查項目應(yīng)在被檢工件上進行超聲傳播速度的核查，按照底波顯示距離與被檢工件長度的比較進行聲速的調(diào)整，當(dāng)?shù)撞@示距離與被檢工件長度一致時的聲速即為當(dāng)前超聲傳播速度。如果超聲傳播速度較上一次設(shè)置值偏差超10%,則超聲傳播速度設(shè)置應(yīng)按當(dāng)前值重新調(diào)整，并對上一次核查以來所有的檢測部位進行復(fù)檢。掃查靈敏度偏差超過±4dB時應(yīng)重新制作距離-波幅曲線(DAC),并對上一次核查以來所有的檢測部位進行復(fù)檢。b)檢測人員懷疑超聲傳播速度設(shè)置或掃查靈敏度設(shè)置有變化；c)連續(xù)工作4h以上；8對比試塊差不大于10%,試塊長度l大于或等于被檢工件長度，采用與被檢工件聲學(xué)性能相同或近似的材料制成。a)l/4處人工刻槽7GB/T43480—2023b)l/2處人工刻槽標(biāo)引符號說明：l--——試塊長度；w—--刻槽寬度。圖5人工刻槽對比試塊(續(xù))8.2在距對比試塊檢測端面的處)處加工刻槽，刻槽尺寸應(yīng)按產(chǎn)品驗收要求設(shè)置。當(dāng)無明確驗收要求時，可按推薦的人工刻槽尺寸設(shè)置，見表3。表3推薦的人工刻槽尺寸單位為毫米對比試塊直徑D刻槽深度h10≤D≤300.2～0.530<D≤500.2～0.550<D≤10020.2～0.58.3在滿足靈敏度要求時，可采用其他型式的對比試塊。9靈敏度設(shè)定將探頭放置在對比試塊檢測端面，檢測位處】處的人工刻槽，再放置于試塊的另一端面檢測位處的人工刻槽，利用三個不同檢測距離的人工刻槽制作DAC曲線，使人工刻槽反射波的信噪比高于6dB并標(biāo)定B掃圖像的顏色色標(biāo)且A掃描信號幅度不低于滿屏幕的20%。也可采用被檢工件自身的噪聲信號設(shè)置靈敏度。將被檢工件的本體噪聲最高幅度調(diào)至滿屏幕10%(結(jié)構(gòu)噪聲除外),按照檢測范圍至少十等份取點制作DAC曲線，儀器增益補償6dB作為掃查靈敏度。10掃查方式檢測時，探頭放置在被檢工件檢測面上，探頭中心線應(yīng)與被檢工件中心重合。8GB/T43480—202311檢測及評定對所有A掃描信號幅度達到或超過滿屏幕20%的指示均應(yīng)確定其位置、最大反射波幅。11.2.1應(yīng)依據(jù)不連續(xù)的最大反射波與對比試塊上人工刻槽的A掃描信號幅度比值來確定深度當(dāng)量尺寸。11.2.2應(yīng)采用半波法進行測量不連續(xù)指示長度。11.3.1B掃圖像中達到或超過人工刻槽B掃圖像顏色色標(biāo)的反射波為指示信號，指示信號的A掃描波形幅度達到或超過滿屏幕20%時，應(yīng)根據(jù)其在工件上軸向位置并結(jié)合結(jié)構(gòu)特征作出綜合判定。11.3.2指示長度小于5mm時，按5mm計。11.3.3在工件柱面B掃圖像上，相鄰兩個或多個不連續(xù)在滿足以下條件時應(yīng)視為一個不連續(xù)，并以該條不連續(xù)在y軸方向上的上下端點的距離作為其指示長度：a)兩不連續(xù)在y軸方向的間距小于其中較小的不連續(xù)指示長度；b)兩不連續(xù)最大反射波的位置間距小于被檢工件直徑的一半且不超過10mm。11.3.4檢測結(jié)果按照被檢工件的質(zhì)量工藝要求或標(biāo)準(zhǔn)評定。12檢測記錄及報告應(yīng)按照現(xiàn)場檢測實際情況詳細(xì)、客觀記錄檢測過程的有關(guān)信息和數(shù)據(jù)。檢測記錄應(yīng)至少包括以下a)記錄編號；b)檢測工藝卡名稱及編號；c)被檢工件：項目名稱、工件名稱、編號、規(guī)格尺h)檢測日期和地點。12.2檢測報告檢測報告應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：a)報告編號；9GB/T43480—2023d)檢測區(qū)域應(yīng)在報告上予以表明，如有因幾何形狀限制而檢測不到的部位，也