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文檔簡介
1、1,JB/T4730承壓設(shè)備無損檢測標(biāo)準(zhǔn)修訂情況介紹(超聲部分),承德高中壓閥門管件集團有限公司 李偉鵬,2,前 言,JB4730承壓設(shè)備無損檢測是承壓設(shè)備行業(yè)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的配套標(biāo)準(zhǔn),也是全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口的強制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)貫徹執(zhí)行10余年來,對規(guī)范壓力容器的管理,提高壓力容器行業(yè)設(shè)計、選材、制造、使用和檢驗水平,減少爆炸事故等方面起到積極的作用。但在貫徹執(zhí)行中也發(fā)現(xiàn)不少問題,如有色金屬材料檢測內(nèi)容缺口比較大、沒有包括鍋爐T型焊接接頭的檢測內(nèi)容、缺少壓力管道的超聲檢測內(nèi)容、射線檢測部分尚有一些條款不完善、沒有在用承壓設(shè)備的檢測內(nèi)容等。 上述問題有的通過標(biāo)準(zhǔn)修改單和標(biāo)準(zhǔn)宣貫
2、進行了修改和說明,有的則尚未解決。2000年鍋爐局及全國鍋容標(biāo)委會決定對JB4730標(biāo)準(zhǔn)進行修訂。現(xiàn)將修訂的工作情況和超聲檢測部分的主要修訂內(nèi)容給大家作一個匯報。,3,JB4730標(biāo)題承壓設(shè)備無損檢測,JB4739-94標(biāo)準(zhǔn)主要用于壓力容器及部分壓力管道制造、安裝無損檢測,屬于制造檢驗標(biāo)準(zhǔn)的范疇,當(dāng)時鍋爐系統(tǒng)、建設(shè)部、電力系統(tǒng)、長輸管道系統(tǒng)都有自己一套相對獨立的檢測標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)使用比較亂,而且缺口比較大。 由于鍋爐、壓力容器及壓力管道都是承壓設(shè)備,有比較深刻的內(nèi)在聯(lián)系,美國ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第篇就是將其檢測內(nèi)容放在一起考慮的,2003年國務(wù)院頒布的特種設(shè)備安全監(jiān)察條例也將鍋爐、壓力容器及壓
3、力管道等通稱為承壓類特種設(shè)備。從這個角度考慮,將承壓類特種設(shè)備的無損檢測標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一在一起,一方面檢驗檢測單位使用起來比較方便和明確,另一方面安全監(jiān)察機構(gòu)管理起來也比較清楚。 由于本次修訂既包括了金屬材料制鍋爐、壓力容器及壓力管道原材料、零部件和設(shè)備的制造、安裝檢測。同時也包括了金屬材料制鍋爐、壓力容器及壓力管道的在用檢測。此外從本質(zhì)上看其它承壓類設(shè)備采用本標(biāo)準(zhǔn)進行檢測也不存在任何安全障礙。因此本標(biāo)準(zhǔn)報批稿的標(biāo)題改為承壓設(shè)備無損檢測應(yīng)該說是名副其實的。,4,JB4730標(biāo)準(zhǔn)修訂工作情況,1、2000年1月成立標(biāo)準(zhǔn)修訂組,3月完成了JB4730 標(biāo)準(zhǔn) (征求意見稿)。上報鍋爐局以及全國壓力容器標(biāo)委會
4、和全國鍋爐標(biāo)委會,并發(fā)至行業(yè)近80個單位征求意見。 2、標(biāo)準(zhǔn)修訂組根據(jù)回函意見并廣泛地征求了有關(guān)方面的意見,在此基礎(chǔ)上提出了JB4730標(biāo)準(zhǔn)(征求意見討論稿),根據(jù)鍋爐局及鍋容標(biāo)會的要求,修訂稿的適用范圍包括鍋爐、壓力容器及壓力管道。 3、2001年9月按鍋容委標(biāo)會暨制造分會要求,標(biāo)準(zhǔn)修訂組在合肥對討論稿進行討論,提出JB4730征求意見修訂稿。 4、2002年3月根據(jù)鍋爐局和鍋容標(biāo)會要求,在JB4730征求意見修訂稿加入在用檢測內(nèi)容,完成送審稿(草稿)。 5、2002年9月根據(jù)鍋爐局和鍋容標(biāo)委會的指示精神,將送審稿分為6個部分(包括通用要求、射線、超聲、磁粉、滲透、渦流等)。 6、送審稿于2
5、002年10月在張家界,經(jīng)制造分會初審?fù)ㄟ^。 7、2003年3月在鍋爐局和鍋容標(biāo)委會直接領(lǐng)導(dǎo)下,對標(biāo)準(zhǔn),5,JB4730標(biāo)準(zhǔn)修訂工作情況,修訂工作組進行整頓擴充,并在合肥對JB4730標(biāo)準(zhǔn)送審稿進行討論,取得共識。會后又分別在南昌、北京等地對標(biāo)準(zhǔn)的六個部分分別討論定稿。 8、2003年9月在全國鍋容標(biāo)委員會的組織下,在北京進行標(biāo)準(zhǔn)匯稿。 9、2004年5月在全國鍋爐壓力容器無損檢測級人員考核換證班上對送審稿進行征求意見。 10、 2004年8月在全國鍋容標(biāo)委會的組織下,在沈陽進行標(biāo)準(zhǔn)匯稿和統(tǒng)稿。 11、2004年9月在全國鍋容標(biāo)委會的組織下,在北京進行標(biāo)準(zhǔn)的定稿,標(biāo)準(zhǔn)更名為JB4730-承壓設(shè)
6、備無損檢測,并報全國鍋容標(biāo)委會委員審查。 12、2005年3月1116日在北京根據(jù)全國鍋容標(biāo)委會審查情況,召開JB4730承壓設(shè)備無損檢測定稿會,整理報批。 13、05年3月31日在北京將JB4730標(biāo)準(zhǔn)修訂情況向鍋爐局鍋爐容器處、管道處和綜合處作了匯報,獲得共識和認可。,6,承壓設(shè)備風(fēng)險管理技術(shù),1、承壓設(shè)備風(fēng)險管理技術(shù) 通過對承壓設(shè)備安全所進行的大量試驗研究和經(jīng)驗積累,人們發(fā)現(xiàn):、絕大部分的承壓設(shè)備內(nèi)部都存在缺陷;、大部分的缺陷都是無害的,不會導(dǎo)致設(shè)備的失效;、極少數(shù)的缺陷會導(dǎo)致災(zāi)難性的失效后果;、企業(yè)80%的風(fēng)險是由不到20%設(shè)備提供的;、對于高風(fēng)險設(shè)備可以通過檢驗檢測來降低風(fēng)險率。風(fēng)險
7、事故概率事故后果。 2、可接受的風(fēng)險率: 如:工業(yè)生產(chǎn)的死亡風(fēng)險率一般以死亡/(人.年)表示。 10-3數(shù)量級的死亡風(fēng)險率相當(dāng)人類由于生病引起死亡的疾病死亡率,是社會和人民不能忍受的,因此必須立即采取措施予以改進; 10-4數(shù)量級的死亡風(fēng)險率相當(dāng)于中等程度危險,遇到這種情況應(yīng)該采取必要的措施; 10-5數(shù)量級的死亡風(fēng)險率相當(dāng)于體育運動的事故風(fēng)險率,人們對此是關(guān)心的,也愿意采取措施予以預(yù)防; 10-6數(shù)量級的死亡風(fēng)險率相當(dāng)于地震和天災(zāi)的風(fēng)險率,人們對此是關(guān)心的,但即使投入再多的錢,效果也不顯著,感到有些無能為力。 10-7 以上數(shù)量級的死亡率風(fēng)險率相當(dāng)于隕石墜落傷人的風(fēng)險率,這種情況投資沒有回報
8、,通常沒有人愿意為這類事故投資加以預(yù)防。 可接受的風(fēng)險率實際應(yīng)用時,一方面要從經(jīng)濟上考慮是否合算、(通常取1020倍的保險系數(shù)),另一方面也要考慮時代進步、科技發(fā)展、人民和政府對人民生命財產(chǎn)損失的承受力等方面的因素。 (政治家),7,承壓設(shè)備無損檢測特點,1、無損檢測應(yīng)與破壞性檢測相接合:無損檢測的最大特點是在不損傷材料和工件結(jié)構(gòu)的前提下檢測,具有一般檢測所無可比擬的優(yōu)越性。但是無損檢測不能代替破壞性檢測,也就是說對承壓設(shè)備進行評價時,應(yīng)將無損檢測結(jié)果與破壞性檢測結(jié)果(如爆破試驗等)進行對比,才能作出準(zhǔn)確的判斷。 2、正確選用無損檢測時間:在進行承壓設(shè)備無損檢測時,應(yīng)根據(jù)檢測目的,結(jié)合設(shè)備的特
9、點,選擇合適檢測時間。 3、正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法:由于各種檢測方法都具有一定的特點,為提高檢測結(jié)果可靠性,應(yīng)根據(jù)設(shè)備材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件和失效模式,預(yù)計可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向,選擇合適的無損檢測方法。 4、綜合應(yīng)用各種無損檢測方法:任何一種無損檢測方法都不是萬能的,每種方法都有自己的優(yōu)點和缺點。應(yīng)盡可能多用幾種檢測方法,互相取長補短,以保障承壓設(shè)備安全運行。 此外在無損檢測的應(yīng)用中,還應(yīng)充分認識到,檢測的目的不是片面追求過高要求的“高質(zhì)量”,而是應(yīng)在充分保證可接受風(fēng)險率和無損檢測可靠性的基礎(chǔ)上,著重考慮其經(jīng)濟效益和投資回報性。只有這樣,無損檢測在承壓設(shè)備的應(yīng)
10、用才能達到預(yù)期目的。,8,JB4730標(biāo)準(zhǔn)的修訂原則,1、加入WTO后,標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡量采用國際先進標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求,盡量和國際接軌。但由于中國仍是發(fā)展中國家,為保護民族工業(yè),需要增加合理和必要的技術(shù)壁壘; 2、根據(jù)國內(nèi)承壓設(shè)備行業(yè)多年的研究成果和應(yīng)用經(jīng)驗,參考美國ASME第篇和日本JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及行業(yè)反饋意見進行修訂,同時也參考部分歐洲標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容; 3、針對承壓設(shè)備介質(zhì)的腐蝕性和易燃、易爆、有毒等特點,本標(biāo)準(zhǔn)有些技術(shù)參數(shù)要求比通用無損檢測標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定更為嚴(yán)格; 4、JB4730標(biāo)準(zhǔn)是強制性和配套的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),因此其主要內(nèi)容應(yīng)遵照、依據(jù)、和滿足承壓設(shè)備法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求和規(guī)定。,9,JB4730標(biāo)
11、準(zhǔn)的修訂原則,5、JB4730標(biāo)準(zhǔn)是承壓類特種設(shè)備技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。 由熱壁加氫反應(yīng)器國產(chǎn)化 (94)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。 超聲檢測:鋼板(厚度),鍛件、堆焊層,主焊縫(厚度120mm,角焊縫); 射線檢測:焊接接頭(厚度200mm,對接、膠片); 磁粉檢測:標(biāo)準(zhǔn)不完善; 滲透檢測:標(biāo)準(zhǔn)不完善,堆焊層檢測無標(biāo)準(zhǔn)。 由承壓設(shè)備檢測標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和在用承壓設(shè)備檢測JB4730承壓設(shè)備無損檢測的修訂。,10,JB4730標(biāo)準(zhǔn)修訂質(zhì)量控制原則,質(zhì)量控制原則是利用無損檢測對承壓設(shè)備制造安裝質(zhì)量進行控制的一種安全評定原則。如圖1所示,缺陷當(dāng)量超過P曲線時為危險區(qū)域,即判廢線;缺陷當(dāng)量低于A曲線時為安全區(qū)域,即安全線;缺陷
12、當(dāng)量位于P、A曲線之間時,應(yīng)根據(jù)單位長度、單位面積或單位體積缺陷的數(shù)量和密集程度確定其等級,其主要控制門檻值(P、A曲線)是以實驗室試驗數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗所確定。在承壓設(shè)備行業(yè)所反映出來的主要是產(chǎn)品制造驗收標(biāo)準(zhǔn),因為其可靠性取決于控制門檻值有充分的安全裕度,所以在真實缺陷與評定等級之間允許有一定的偏差。其主要檢測參數(shù)一般包括缺陷波幅、缺陷位置、指示長度和缺陷密集程度等。,圖10-1 質(zhì)量控制基本模式,11,JB4730標(biāo)準(zhǔn)修訂-合于使用原則,合于使用原則是確保沒有危害性缺陷從而保證承壓設(shè)備安全運行的一種安全評定原則,主要用于下列兩種情況: 、對按質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)品制造過程中發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷作放寬處理
13、; 、對在用設(shè)備檢查時發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷作安全評定。 合于使用原則主要以斷裂力學(xué)為基礎(chǔ),對產(chǎn)品的焊接,材料、缺陷和介質(zhì)腐蝕影響進行綜合評價,以衡量產(chǎn)品可否使用及使用壽命。由于在斷裂力學(xué)分析中,通常都保守地假設(shè)所有的缺陷都是平面型缺陷,嚴(yán)格說來缺陷的確切性質(zhì)已并不十分重要。其主要檢測參數(shù)為缺陷自身高度、缺陷性質(zhì)、缺陷位置以及缺陷密集程度等。,12,JB4730標(biāo)準(zhǔn)主題內(nèi)容與適用范圍,1、修訂稿規(guī)定了射線、超聲、磁粉、滲透和渦流檢測等五種主要常規(guī)檢測方法及質(zhì)量等級評定(同時規(guī)定在某些特定場合可以使用聲發(fā)射、射線實時成象檢測等新的無損檢測技術(shù))。 2、鍋爐、壓力容器及壓力管道都是承壓設(shè)備,檢測內(nèi)容有許多
14、共同點,參照ASME規(guī)定,本修訂稿檢測范圍包括金屬材料制承壓設(shè)備。 3、在用承壓設(shè)備的數(shù)量和使用范圍已達相當(dāng)規(guī)模,一旦破壞將產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果,本修訂稿增加了在用承壓設(shè)備無損檢測的內(nèi)容。 4、原承壓設(shè)備行業(yè)對支承件和結(jié)構(gòu)件無損檢測沒有規(guī)定統(tǒng)一的處理辦法,本修訂稿增加了承壓設(shè)備支承件和結(jié)構(gòu)件無損檢測的內(nèi)容,13,JB4730標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu),JB4730報批稿共分為JB4730.16等六個正文部分和32個附錄: 1、JB4730.1(通用要求)-、范圍;、規(guī)范性引用文件;、術(shù)語和定義;、使用原則、一般要求。以及附錄A等一個資料性附錄。 2、JB4730.2(射線檢測)-、范圍;、規(guī)范性引用文件;、一般
15、要求;、具體要求;、承壓設(shè)備熔化焊對接焊接接頭射線檢測質(zhì)量分級;、承壓設(shè)備管子及壓力管道熔化焊環(huán)向?qū)咏宇^射線檢測質(zhì)量分級;、射線檢測報告。以及附錄A、附錄B、附錄C、附錄D等四個資料性附錄;附錄E、附錄F、附錄G、附錄H等四個規(guī)范性附錄。 3、JB4730.3(超聲檢測)-、范圍; 規(guī)范性引用文件; 一般要求;承壓設(shè)備用原材料和零部件的超聲檢測;承壓設(shè)備熔化焊焊接接頭超聲檢測和質(zhì)量分級;承壓設(shè)備管子和壓力管道環(huán)向焊接接頭超聲檢測和質(zhì)量分級; 在用和質(zhì)量分級超聲檢測; 超聲檢測報告。以及附錄A附錄L等12個規(guī)范性附錄;附錄M和附錄N等2個資料性附錄。,14,JB4730標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu),4、JB47
16、30.4(磁粉檢測)-、范圍;、規(guī)范性引用文件;、一般要求;、檢測方法;、磁痕顯示的分類和記錄;、復(fù)驗;、退磁;、在用承壓設(shè)備磁粉檢測;、磁粉檢測質(zhì)量分級;、磁粉檢測報告。以及附錄A和附錄B等兩個資料性附錄。 5、JB4730.5(滲透檢測)-、范圍;、規(guī)范性引用文件;、一般要求;、滲透檢測基本程序;、滲透檢測操作方法;、滲透顯示的分類和記錄;、質(zhì)量分級;、在用承壓設(shè)備滲透檢測;、滲透檢測報告。以及附錄A和附錄B等兩個規(guī)范性附錄。 6、JB4730.6(渦流檢測)-、范圍; 規(guī)范性引用文件; 一般要求; 鐵磁性鋼管渦流檢測; 非鐵磁性金屬管材渦流檢測; 在用鐵磁性鋼管的遠場渦流檢測; 在用非鐵
17、磁性管渦流檢測; 檢測結(jié)果的評定與處理; 檢測報告。以及附錄A和附錄B等兩個規(guī)范性附錄。,15,JB4730標(biāo)準(zhǔn)主要修改內(nèi)容(1),本標(biāo)準(zhǔn)主要參照ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第分篇和JIS標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求,并結(jié)合國內(nèi)的實際情況制定。與JB4730-1994版相比,有如下幾點變化: 、使用范圍擴大到金屬材料制承壓設(shè)備的制造安裝檢測; 、增加了在用承壓設(shè)備無損檢測的技術(shù)要求; 、增加銅及銅合金和鎳及鎳合金承壓設(shè)備射線檢測的內(nèi)容;增加鎳及鎳合金、銅及銅合金、鋁及鋁合金和鈦及鈦合金制承壓設(shè)備管子和壓力管道環(huán)向?qū)雍附咏宇^的射線檢測內(nèi)容; 、增加對射線照相技術(shù)等級如何選擇的內(nèi)容;對鋼、鎳、銅及銅合金、鋁及鋁合
18、金和鈦及鈦合金不同厚度允許的最高管電壓圖進行修訂;對小徑管對接焊接接頭的透照布置和透照次數(shù)進行修訂;增加根據(jù)不同K值要求,確定相應(yīng)對接環(huán)向?qū)雍附咏宇^透照次數(shù)的要求;增加工業(yè)射線透照膠片系的內(nèi)容;增加黑度計的有關(guān)內(nèi)容;增加Se-75射線源的應(yīng)用;增加嚗光曲線的內(nèi)容; 、鋼對接焊接接頭射線檢測范圍擴大到6400mm;對觀片燈亮度的有關(guān)要求進行修改。對不同射線源適用的底片黒度,16,JB4730標(biāo)準(zhǔn)主要修定內(nèi)容(2),范圍進行修訂,對射線底片的象質(zhì)指數(shù)要求進行修訂,靈敏度有所提高。 、增加奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼鋼板的超聲檢測內(nèi)容;增加鋁及鋁合金板材、鈦及鈦合金板材超聲檢測內(nèi)容;統(tǒng)一 爆炸和軋制復(fù)
19、合鋼板超聲檢測內(nèi)容; 、將焊接接頭超聲檢測厚度范圍擴大到6400mm;增加鋼焊接接頭超聲檢測等級分類的內(nèi)容;增加T型焊接接頭超聲檢測內(nèi)容,以及奧氏體不銹鋼焊接接頭的超聲檢測內(nèi)容; 、增加壁厚大于或等于4.0mm,外徑為32159mm或壁厚4.06 mm,外徑大于或等于159mm的鋼制承壓設(shè)備管子和壓力管道環(huán)向?qū)雍附咏宇^超聲檢測內(nèi)容;增加壁厚大于或等于5mm,外徑為80mm159mm或壁厚5.08 mm,外徑大于或等于159mm的鋁及鋁合金管子和壓力管道環(huán)焊接接頭超聲檢測內(nèi)容; 、增加對高強鋼以及裂紋敏感材料應(yīng)使用熒光磁粉或熒光滲透檢測的內(nèi)容; 、增加在用鐵磁性鋼管采用遠場渦流檢測方法;增加在
20、用非鐵磁性管的渦流檢驗方法。,17,JB4730修改內(nèi)容解釋超聲檢測范圍,超聲檢測:能確定缺陷位置和相對尺寸。厚度檢測范圍如下,18,JB4730修改內(nèi)容解釋無損檢測人員,承壓設(shè)備無損檢測是一項非常重要的工作,直接牽涉到千百萬人民生命財產(chǎn)的安全,因此采用統(tǒng)一的尺度對無損檢測人員進行培訓(xùn)、考核是十分必要的。多年來鍋爐局一直在從事無損檢測人員的培訓(xùn)考核工作,并在全國范圍內(nèi)成立了由各級承壓設(shè)備安全監(jiān)察機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)下的考核委員會。對檢測人員的資格培訓(xùn)、考核和管理做了大量卓有成效的工作,具有一定的權(quán)威性和公正性,因此,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定凡從事承壓設(shè)備無損檢測的人員應(yīng)按“考規(guī)”的規(guī)定進行考核鑒定。 由于不同的檢測方法
21、涉及到光、電、聲等一系列不同的技術(shù)領(lǐng)域、這些檢測方法雖然具有一定的本質(zhì)聯(lián)系,但也存在很大的差異。即使一個檢測人員熟練掌握了某一種檢測方法,當(dāng)從事其他檢測方法時,若不進行一次系統(tǒng)的實踐、培訓(xùn)和考核,往往會把工作搞糟,甚至?xí)順O其嚴(yán)重的后果。 各種檢測方法均分為高、中、低三個技術(shù)等級,在考核鑒定時對不同技術(shù)等級規(guī)定了相應(yīng)的學(xué)歷、工作年限要求和不同檔次的考核內(nèi)容及考核項目。從這個意義上講獲得不同技術(shù)等級的檢測人員的檢測水平、解決問題的能力是不同的。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取得某種檢測方法不同技術(shù)等級的檢測人員只能從事與該等級相應(yīng)的檢測工作,承擔(dān)相應(yīng)的技術(shù)責(zé)任,19,JB4730修改內(nèi)容解釋-新的檢測方法,本
22、標(biāo)準(zhǔn)不排斥新無損檢測方法的應(yīng)用,當(dāng)采用未列入本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的無損檢測方法時,應(yīng)用單位應(yīng)向全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提交有關(guān)技術(shù)資料,經(jīng)評審認可,可以標(biāo)準(zhǔn)案例形式納入本標(biāo)準(zhǔn)。主要有兩個基本意義: 、采用國外新的檢測方法時,這種方法應(yīng)是國外承壓設(shè)備行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)所允許使用的方法,其使用范圍不應(yīng)超出該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定允許使用的范圍。 、采用國內(nèi)新研制的檢測方法和檢測設(shè)備(進口)時,負責(zé)研制單位或使用單位應(yīng)將有關(guān)的技術(shù)資料和鑒定材料報全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會審定,審定合格后出具允許使用的證明書,報國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構(gòu)批準(zhǔn)后方可使用。,20,國內(nèi)承壓設(shè)備超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,J
23、B1150-73壓力容器用鋼板超聲波探傷、JB1151-73高壓無縫鋼管超聲波探傷、JB1152-73鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷、JB755-73壓力容器鍛件技術(shù)條件 JB1152-81鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷、JB3144-82鍋爐大口徑管座角焊縫超聲波探傷、GB4163-84不銹鋼管超聲波探傷方法、JB3963-85壓力容器鍛件超聲波探傷、GB5777-86無縫鋼管超聲波探傷方法、GB7734-86復(fù)合鋼板超聲波探傷方法 ZBJ74003-88壓力容器用鋼板超聲波探傷、GB11345-89鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級、GB/T2970-91中厚鋼板超聲波探傷
24、方法 JB4730-94壓力容器無損檢測、JB4733-96壓力容器用爆炸不銹鋼復(fù)合鋼板 JB4730-2005承壓設(shè)備無損檢測。,21,國外主要承壓設(shè)備超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)(部分),日本: JISG0801-93壓力容器鋼板超聲檢測、JISG0601-89復(fù)合鋼板超聲檢測方法 JISZ3060-94鋼焊縫超聲波探傷方法及探傷結(jié)果的等級分類方法、JISZ3050管道焊縫無損檢測方法、JISZ3080-95鋁焊縫超聲波斜角探傷方法及探傷結(jié)果的等級分類方法、JISZ2344-93金屬材料脈沖反射法超聲檢測通則、 JISZ2345-94超聲檢測用標(biāo)準(zhǔn)試塊 ; 德國:DIN54123復(fù)合層超聲波檢驗、DIN5
25、4125焊縫超聲波檢驗、DIN54126超聲波檢驗一般規(guī)則; 美國:ASMEE-114接觸法脈沖縱波反射超聲檢驗、ASMEE-164焊縫超聲波檢驗、ASMEA-388大型鋼鍛件超聲波檢驗方法、ASMEA-435壓力容器鋼板超聲波檢驗方法、 ASMEE-1065超聲探頭特性評定指南、ASMEE-213金屬輸送管道和管材超聲檢測方法 ; 英國:BS3923焊縫超聲波檢驗方法、BS3889管子無損檢測、BS4124鋼鍛件超聲波檢驗方法、BS5996鋼板超聲波檢驗及質(zhì)量評定方法; 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織:ISO5180超聲波檢驗用鋼校準(zhǔn)試塊、ISO10375-97。 無損檢測-超聲檢驗-探頭和聲場的特征等 歐
26、盟:EN583-98無損檢測-超聲檢測、 EN10288-99鋼鍛件無損檢測、EN1714-97 焊縫的無損檢測-焊接接頭的超聲檢測、 EN10246-97 鋼管的無損檢測、EN10160-99厚度大于等于6mm鋼板的超聲檢測、EN12668-2000超聲檢驗設(shè)備的特性和校驗。,22,JB4730.3 超聲檢測(主要修改內(nèi)容),一、承壓設(shè)備用原材料零部件超聲檢測 1、增加奧氏體鋼板和雙相鋼鋼板超聲檢測內(nèi)容; 2、對壁厚小于3倍近場區(qū)工件材質(zhì)衰減系數(shù)公式進行修正; 3、增加承壓設(shè)備用鋁及鋁合金板材、鈦及鈦合金板材超聲檢測內(nèi)容; 4、統(tǒng)一和修訂承壓設(shè)備用復(fù)合鋼板(爆炸和軋制)超聲檢測內(nèi)容; 5、增
27、加雙相鋼鍛件超聲檢測內(nèi)容。(甲氨泵),23,JB4730.3 超聲檢測(主要修改內(nèi)容),二、承壓設(shè)備焊接接頭超聲檢測 1、承壓設(shè)備鋼焊接接頭檢測范圍擴大到6400mm,滿足厚壁加氫反應(yīng)器和薄壁制冷及壓縮機輔助容器制造使用要求。增加68mm對接焊接接頭檢測附錄; 2、增加焊接接頭超聲檢測等級分類的內(nèi)容。將焊接接頭檢測級別分為A、B、C三個級別; 3、增加鋼制承壓設(shè)備T型焊接接頭(主要用于鍋爐和換熱器)的超聲檢測內(nèi)容; 4、在參考性附錄N中增加奧氏體鋼對接焊接接頭的超聲檢測內(nèi)容。(通用所和鍋檢中心在用檢測和試驗研究成果)(奧氏體鋼和五鎳鋼)。,24,JB4730.3 超聲檢測(主要修改內(nèi)容),三、
28、壓力管道和管子環(huán)向?qū)雍附咏宇^超聲檢測 1、增加壁厚4.0mm,外徑為32159mm或壁厚4.06 mm,外徑159mm的鋼制壓力管道和管子環(huán)向?qū)雍附咏宇^超聲檢測內(nèi)容。(建立在我所、鍋檢中心、哈鍋等單位對薄壁管大量試驗研究基礎(chǔ)上。) 2、規(guī)定壓力管道和管子焊接接頭縱焊縫、螺旋焊縫超聲檢測可按本標(biāo)準(zhǔn)進行。(滿足長輸管道要求) 3、增加壁厚大于或等于5mm,外徑為80mm159mm或壁厚5.08 mm,外徑大于或等于159mm鋁及鋁合金接管環(huán)焊縫超聲檢測內(nèi)容;。,25,JB4730.3超聲檢測(主要修改內(nèi)容),四、在用承壓設(shè)備超聲檢測 1、增加在用螺栓件的超聲檢測方法內(nèi)容; 2、增加按“合于使用
29、”原則,進行超聲檢測的缺陷定量(自身高度測定)內(nèi)容(端點衍射(TOFD)、6dB法、端部最大回波法、AVG方法等); 3、增加超聲確定缺陷類型(點狀缺陷、體積狀缺陷和面狀缺陷)和缺陷性質(zhì)估判的內(nèi)容; 4、增加在用承壓設(shè)備超聲檢測的缺陷記錄和檢測程序。,26,超聲修改內(nèi)容解釋超聲儀器,1、A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀:A型顯示是一種波形顯示,探傷儀熒光屏的橫坐標(biāo)表示超聲波的傳播時間(或距離),縱坐標(biāo)表示超聲反射波的波幅。探傷儀通過探頭向被檢測工件周期性發(fā)射不連續(xù)且頻率不變的超聲波,根據(jù)聲波的傳播時間及反射幅度來判斷工件中缺陷的位置和大小,這是目前使用最廣泛的超聲波探傷儀。 2、B型顯示超聲波探
30、傷儀:B型顯示是一種圖象顯示,探傷儀熒光屏的橫坐標(biāo)表示靠探頭機械掃描的掃查軌跡,縱坐標(biāo)表示靠電子掃描來表示超聲波的傳播時間(或距離),可直觀顯示被檢工件任一縱截面上缺陷的分布和缺陷的深度。 3、C型顯示超聲波探傷儀:C型顯示也是一種圖象顯示,探傷儀熒光屏的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都是靠機械掃描來表示探頭在工件表面的位置。探頭接收反射波的幅度以光點輝度表示。當(dāng)探頭在工件表面移動時,熒光屏上可顯示工件內(nèi)部缺陷的平面圖象,但不能表示深度。 本標(biāo)準(zhǔn)采用的主要是A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀。,27,超聲修改內(nèi)容解釋-始脈沖寬度,盲區(qū)是指從探測面到能夠發(fā)現(xiàn)缺陷的最小距離。盲區(qū)的大小與儀器的阻塞時間和始脈沖寬度有關(guān)
31、。 始脈沖寬度是指在一定的靈敏度下,示波屏上高度超過滿刻度20%的始脈沖延續(xù)長度。始脈沖寬度與晶片的機械品質(zhì)因子m和發(fā)射強度有關(guān)。mm值大,發(fā)射強度大,始脈沖寬度大。同樣始脈沖寬度愈大,能夠發(fā)現(xiàn)缺陷的最小距離也愈大。 對于中薄鋼板(t20mm)單直探頭超聲檢測來說,其厚度方向檢測范圍本來就比較小,如果再考慮到檢測盲區(qū)的影響,可以檢測的部位就屈指可數(shù)了,這樣的檢測結(jié)果對于保證鋼板的質(zhì)量水平,提高承壓設(shè)備的長周期安全是不利的。在實際超聲檢測的情況下,控制單直探頭始脈沖寬度,并將其保持在一個可接受的范圍內(nèi),對于中薄鋼板的超聲檢測來說是至關(guān)重要的。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:1、儀器和直探頭組合的始脈沖寬度(在基
32、準(zhǔn)靈敏度下):對于頻率為5MHz的探頭,寬度不大于10mm;對于頻率為2.5MHz的探頭,寬度不大于15mm;2、 t20mm中薄鋼板超聲檢測應(yīng)采用雙晶直探頭。,28,超聲修改內(nèi)容解釋-頻率誤差要求,超聲檢測時,頻率和波長是兩個非常重要的參數(shù),它對于確定探頭的近場區(qū)、指向角、缺陷反射回波的幅度,試塊寬度和缺陷定量等具有極其顯著的影響,將直接涉及缺陷等級評定的正確性。尤其是鍛件直探頭檢測時,直接采用頻率和波長計算缺陷當(dāng)量直徑,因此影響更大。 而在實際超聲檢測時,由于探頭制作時本身的頻率誤差、探頭和儀器組合而引起的對頻率的影響,以及超聲波的頻率往往會隨著通過的材料的不同而不同,通常高頻部分容易衰減
33、,逐漸變?yōu)榈皖l。因此其實際工作頻率往往與公稱頻率差距比較大,嚴(yán)重地影響了檢測結(jié)果的可靠性。因此JB4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定儀器和探頭的組合頻率與公稱頻率的誤差不得大于10%,并將其作為重要參數(shù)加以控制,以減少干擾,提高超聲檢測可靠性。關(guān)于上述內(nèi)容在、BS和JIS標(biāo)準(zhǔn)中也有相類似規(guī)定。 由于A型脈沖超聲波探傷儀采用的是脈沖波,究其根源來說,頻率這一概念有時是不明確的。,29,熒光屏繪制距離-波幅曲線應(yīng)注意問題,在熒光屏上繪制距離-波幅曲線,應(yīng)特別注意基準(zhǔn)波高不要選得過高,最大探測距離處的曲線(波高)位置不得過低,如果上述兩條要求不能同時滿足,可以重新挑選超聲波探頭,也可以分段繪制距離-波幅曲線。 實際繪
34、制時,基準(zhǔn)波高通常選擇為熒光屏滿刻度的6080。全跨距探傷時,深度為工件厚度2倍的孔的反射波幅最好不低于熒光屏滿刻度的40,至少應(yīng)不低于熒光屏滿刻度的20。因為曲線位置太高或太低,將超出儀器的線性動態(tài)范圍,檢測的線性變差,對缺陷的定性、定量帶來很大的不確定度。 這種情況實際上是降低了檢測靈敏度。且波幅過低時,探頭掃查過程中的回波動態(tài)變化不易觀察到,容易導(dǎo)致缺陷漏檢。,30,超聲修改內(nèi)容解釋-抑制或濾波開關(guān),抑制和濾波開關(guān)的調(diào)節(jié)主要是限制檢波后缺陷信號的輸出幅度和變化范圍,從而抑制或濾去較小的雜波信號,使之不予顯示,從而使熒光屏顯示的波形清晰。 由于上述開關(guān)都是非線性的,因此,一經(jīng)使用則導(dǎo)致主信
35、號波形變化、垂直線性變壞,動態(tài)范圍變小,線性區(qū)域改變,將嚴(yán)重影響校核、復(fù)核、線性和回波動態(tài)波型檢驗結(jié)果,并造成缺陷判斷失誤。 因此,JB4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行超聲校準(zhǔn)、復(fù)核和線性校驗時,應(yīng)將抑制、濾波開關(guān)等置于“關(guān)”的位置或處于最低水平上。,31,超聲修改內(nèi)容解釋探頭種類和結(jié)構(gòu),1、單直探頭:直探頭主要用于發(fā)射和接收縱波,又稱為縱波探頭。 2、單斜探頭:根據(jù)入射角度的不同,單斜探頭可分為縱波斜探頭、橫波斜探頭、表面波斜探頭、爬波探頭和板波探頭。 3、雙晶探頭(分割探頭):雙晶探頭有兩塊壓電晶片,一塊用于發(fā)射超聲波,一塊用于接收超聲波,根據(jù)探頭入射角不同,分為雙晶縱波探頭和雙晶橫波探頭兩種。主要用
36、于檢測近表面缺陷。 4、聚焦探頭:根據(jù)焦點形狀不同可分為點聚焦和線聚焦。點聚焦的聲透鏡為球面,線聚焦的聲透鏡為柱面。根據(jù)耦合情況不同,可分為水浸聚焦和接觸聚焦兩種。 5、可變角探頭:可變角探頭的入射角是可變的??蓪崿F(xiàn)縱波、橫波、表面波和板波檢測。 6、高溫探頭:高溫條件下使用的探頭,其壓電晶片選用居里溫度較高的鈮酸鋰(1200)等材料制作。這種探頭通常在400700 高溫下使用。 7、電磁探頭:電磁探頭檢測為非接觸檢測,可用于粗糙表面和高溫工件檢測。主要通過改變渦流與恒定磁場的方向,產(chǎn)生超聲縱波、和橫波。電磁探頭換能效率低,且只能探測導(dǎo)電材料。此外還有水浸探頭等。 本標(biāo)準(zhǔn)除采用本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的探頭
37、(單直探頭、單斜探頭、雙晶探頭、聚焦探頭等)外,不拒絕其它相關(guān)探頭的使用,但在實際使用時,應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的探頭(包括頻率、晶片尺寸等)進行對比和標(biāo)定,在此基礎(chǔ)上才能取得較好的檢測效果。,32,JB4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試塊,標(biāo)準(zhǔn)試塊是指本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用于儀器探頭系統(tǒng)性能校準(zhǔn)和檢測校準(zhǔn)的試塊,JB4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊有: 鋼板用標(biāo)準(zhǔn)試塊:CB、CB; 鍛件用標(biāo)準(zhǔn)試塊:CS、CS、CS; 焊接接頭用標(biāo)準(zhǔn)試塊:CSK-A 、CSK-A、CSK-A、CSK-A。,33,承壓設(shè)備鋼板鍛件超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)試塊,CBA試塊 CBA試塊,CS 試塊 CS試塊 CS試塊,34,承壓設(shè)
38、備焊接接頭超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)試塊,CSK-A試塊 CSK-A試塊 CSK-A試塊,CSK-A 試塊,35,超聲修改內(nèi)容解釋對比試塊,對比試塊是指用于檢測校準(zhǔn)的試塊。對比試塊的外形尺寸應(yīng)能代表被檢工件的特征,試塊厚度應(yīng)與被檢工件的厚度相對應(yīng)。如果涉及到兩種或兩種以上不同厚度部件焊接接頭進行檢測時,試塊的厚度應(yīng)由其最大厚度來確定。 JB4730標(biāo)準(zhǔn)涉及的超聲校準(zhǔn)用反射體有長橫孔、短橫孔、橫通孔、平底孔、V型槽和其他線切割槽等。 、橫通孔和長橫孔具有軸對稱特點,反射波幅比較穩(wěn)定,有線性缺陷特征,適用于各種K值探頭。一般代表工件內(nèi)部有一定長度的裂紋、未焊透、未熔合和條狀夾渣。通常使用在焊縫、堆焊層的超聲檢測
39、中,也有用于螺栓件和鑄件檢測。 、短橫孔在近場區(qū)表現(xiàn)為線狀反射體特征,在遠場區(qū)表現(xiàn)為點狀反射體特征。主要用于焊縫檢測。適用各種K值探頭。 、平底孔一般具有點狀面積型反射體的特點,主要用于鍛件、鋼板、焊縫、復(fù)合板、堆焊層的超聲檢測。通常適用于直探頭和雙晶探頭的校準(zhǔn)和檢測。 、V型槽和其他切割槽具有表面開口的線性缺陷的特點。適用于鋼板、鋼管、鍛件等工件的橫波檢測,也可模擬其他工件或焊縫表面或近表面缺陷以調(diào)整檢測靈敏度。檢測或校準(zhǔn)時,通常采用K1斜探頭,根據(jù)需要,也可采用其他K值探頭。,36,JB4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的對比試塊,對比試塊是指本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用于檢測校準(zhǔn)的試塊,JB4730.3-
40、2005標(biāo)準(zhǔn)采用的對比試塊主要有: 、鋼板橫波檢測對比試塊; 、鍛件橫波檢測對比試塊; 、無縫鋼管橫波檢測用對比試塊:縱向人工缺陷試塊、橫向人工缺陷試塊; 、聲能傳輸損耗超聲檢測對比試塊; 、T型焊接接頭超聲檢測對比試塊:; 、鋁焊接接頭超聲檢測對比試塊; 、鋼制壓力管道和管子焊接接頭超聲檢測對比試塊; 、鋁及鋁合金壓力管道和管子焊接接頭超聲檢測對比試塊; 、鈦焊接接頭超聲檢測對比試塊; 、T1、T2、T3型堆焊層超聲檢測對比試塊。,37,超聲檢測對比試塊,鋼板橫波檢測對比試塊 鋼管橫波軸向檢測對比試塊,鍛件橫波檢測對比試塊,38,超聲檢測對比試塊,無縫鋼管橫向缺陷超聲檢測對比試塊,聲能傳輸損
41、耗超聲檢測對比試塊,39,超聲檢測對比試塊,鋁焊接接頭超聲檢測對比試塊,鋼、鋁壓力管道和管子焊接接頭超聲檢測對比試塊,40,超聲檢測對比試塊,鈦焊接接頭超聲檢測對比試塊,奧氏體不銹鋼焊接接頭超聲檢測對比試塊,41,超聲檢測對比試塊,第三類T型焊接接頭超聲檢測,第一類T型焊接接頭超聲檢測 第二類T型焊接接頭超聲檢測,42,超聲檢測對比試塊,T1堆焊層試塊,T2堆焊層試塊 T3堆焊層試塊,43,超聲修改解釋-奧氏體和雙相鋼板材檢測,國內(nèi)以前鋼板超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)如JB1150-73、ZBJ74003-88等都明確規(guī)定,其檢測內(nèi)容不包括奧氏體鋼板材和雙相鋼板的超聲檢測。但是,隨著承壓設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展與國外
42、交往的不斷擴大,實際檢測中,有時也會碰到奧氏體鋼板材和雙相鋼鋼板檢測。由于沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行,因此許多單位對此做了大量的試驗研究,并進行了一些解剖驗證。發(fā)現(xiàn)采用常規(guī)的鋼板超聲檢測方法對奧氏體鋼板材和雙相鋼板材基本上是適用的,缺陷等級分類部分也是可行的。 因此,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定奧氏體鋼和雙相鋼板材可按碳鋼和低合金鋼板材的方法進行檢測,但同時也考慮到這些試驗主要是針對50mm以下的奧氏體鋼和雙相鋼板材,對于壁厚比較厚的奧氏體鋼板材來說,由于軋制引起的晶粒粗大和各向異性將導(dǎo)致檢測情況趨于復(fù)雜,有些情況還不是很清楚,因此,本標(biāo)準(zhǔn)為保證條文嚴(yán)格和準(zhǔn)確起見,規(guī)定奧氏體鋼和雙相鋼板材的超聲檢測可參照本標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)
43、規(guī)定執(zhí)行。,44,超聲修改內(nèi)容解釋超厚板超聲檢測,JISG0801-95標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壁厚200mm的鋼板采用單塊階梯試塊或5平底孔平底孔試塊來較正靈敏度,200300mm的鋼板則利用一組平底孔試塊測的距離波幅曲線作為基準(zhǔn)靈敏度。ASME第分篇對此也有類似規(guī)定。 本標(biāo)準(zhǔn)采用5平底孔試塊檢測板厚為6250mm的碳素鋼、低合金鋼、不銹鋼、鎳及鎳基合金承壓設(shè)備用板材和質(zhì)量等級評定。主要是利用某一深度的平均靈敏度檢測,在近檢測面一側(cè),驗收比較嚴(yán);在遠檢測面一側(cè),驗收比較松。如對于壁厚250mm的板材則采用5平底孔的距離波幅曲線來確定基準(zhǔn)靈敏度,這樣比較合理、其重復(fù)性也比較好。,圖26-1,45,超聲修改內(nèi)容
44、解釋-鋼板檢測靈敏度,當(dāng)鋼板進行超聲檢測時。若缺陷尺寸較小,則缺陷回波和底面回波同時存在,由于疊加效應(yīng),缺陷的多次回波會出現(xiàn)逐漸升高,當(dāng)升高到一定程度后又逐漸降低的現(xiàn)象,這種情況將嚴(yán)重影響定量的準(zhǔn)確性,甚至導(dǎo)致誤判。因此,在鋼板超聲檢測時,為了避免疊加效應(yīng)的干擾,一般應(yīng)以一次底波前的缺陷回波作為評定基準(zhǔn)。當(dāng)板材較薄,波束不容易分辯時,可采用第二次缺陷波和第二次底波來評定缺陷。同時了為抵消疊加效應(yīng)的影響,規(guī)定在此情況下,應(yīng)以相應(yīng)的第二次底面或參考反射體的反射回波來校準(zhǔn)檢測靈敏度。 厚鋼板在軋制成型時,若軋制能力或軋制比不夠,往往可能產(chǎn)生與檢測表面成一定角度的缺陷,它要比平行于檢測面的夾層類缺陷具
45、有更大的危害,對這類缺陷的檢測是非常重要的。但考慮到國內(nèi)目前鋼板生產(chǎn)的實際情況,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只有對缺陷有疑問或供需雙方技術(shù)協(xié)議上有規(guī)定時,方采用橫波檢測。,46,超聲修改內(nèi)容解釋-鋼板超聲分級,鋼板超聲檢測主要是針對鋼板的分層和夾灰等缺陷的,所謂的單個指示面積不計的缺陷主要是指鋼板中的小分層缺陷。由于這類缺陷對鋼板的強度影響不大,同時產(chǎn)生較大數(shù)量的小分層缺陷的幾率也比較低,因此,對這類小分層缺陷,在用缺陷面積百分比進行評定分級或多個相鄰缺陷進行疊加時,為統(tǒng)一起見,一律不予考慮。但對于鋼廠來說,應(yīng)對煉鋼工藝和非金屬氧化物的去除工藝進行修正和改進。 新的GB6654標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定按用戶要求可同時采用GB2
46、970和JB4730,但目前鋼廠有90%的鋼板是按照JB4730的要求進行訂貨的,其中有相當(dāng)一部分(尤其是厚度120mm的鋼板)并不是用于承壓設(shè)備的制造安裝,而是用于各個不同行業(yè)的支承件和結(jié)構(gòu)件。由于作為支承件和結(jié)構(gòu)件的厚鋼板并不需要太高的質(zhì)量,因此根據(jù)鋼廠的要求增加鋼板(級)的級別分類,供與承壓設(shè)備有關(guān)支承件和結(jié)構(gòu)件的制造安裝使用,也可供其它行業(yè)選用。,47,超聲修改內(nèi)容解釋鋼板超聲橫波檢測,鋼板橫波檢測的距離-波幅曲線是利用帶有60尖角槽的校準(zhǔn)試塊確定: 壁厚50mm時,距離-波幅曲線的制作如圖3-1所示。 壁厚為50150mm時,距離-波幅曲線的制作如圖3-2所示。 壁厚為150200m
47、m時,距離-波幅曲線的制作如圖3-3所示。 實際進行鋼板橫波檢測時,其掃查靈敏度還應(yīng)在上述基準(zhǔn)上提高6dB。承壓設(shè)備用鋼板橫波檢測發(fā)現(xiàn)有分層類缺陷時,須以縱波方法作輔助檢測。以縱波方法作輔助檢測時,若發(fā)現(xiàn)缺陷性質(zhì)是分層類的,則應(yīng)按縱波檢測的規(guī)定處理評定結(jié)果為準(zhǔn)。,48,超聲修改內(nèi)容解釋-鍛件缺陷和檢測范圍,鍛件缺陷主要有縮孔殘余、疏松、夾雜、白點和裂紋等。縮孔殘余是鑄錠中的縮孔在鍛造時切頭量不足所殘留下來的,多見于鍛件的端部;疏松是鋼錠在凝固收縮時形成的不致密和孔穴。在鍛造時因鍛造比不足而未全熔合后,主要存在于鋼錠中心及頭部;夾雜有內(nèi)在夾雜、外表非金屬夾雜和金屬夾雜。內(nèi)在夾雜主要集中于鋼錠中心
48、及頭部;白點是由于鍛件含氫量較高,鍛后冷卻過快,鋼中溶解的氫來不及逸出,造成應(yīng)力過大引起開裂而形成的。白點主要集中于鍛件大截面中心,一般總是成群出現(xiàn),通常合金總含量超過3.5%4.0%或含Cr、Ni、Mn的合金鋼鍛件容易產(chǎn)生白點;裂紋有鑄造裂紋、鍛造裂紋和熱處理裂紋三種,通常是由于鍛造和熱處理工藝不當(dāng),而在鍛件表面或心部形成的。 本標(biāo)準(zhǔn)由于采用了雙晶直探頭和雙晶探頭校準(zhǔn)試塊,利用實測的距離-波幅曲線來校正靈敏度,從而回避了雙晶直探頭的回波特性和聲場規(guī)律的變化,使檢測結(jié)果能基本如實地反映工件實際情況,同時由于雙晶直探頭盲區(qū)較小,可以檢測近表面缺陷。因此,本標(biāo)準(zhǔn)對檢測厚度范圍不再加以限制,以滿足小
49、、薄鍛件的檢測需要。,49,超聲修改內(nèi)容解釋-材質(zhì)衰減系數(shù),JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)主要考慮采用厚壁試塊來測量衰減系數(shù),修改稿在此基礎(chǔ)上增加采用薄壁試塊測量衰減系數(shù)的內(nèi)容。 1、薄壁試塊測量衰減系數(shù) 衰減系數(shù)的計算公式(T3N,且滿足 n3N/ T,m2n) (BnBm)6dB/2(mn)T 式中: 衰減系數(shù),dB/m(單程); (BmBn)兩次衰減器的讀數(shù)之差,dB; T工件檢測厚度,mm。 N單直探頭近場區(qū)長度,mm。 m、n底波反射次數(shù)。 2、厚壁試塊測量衰減系數(shù) 衰減系數(shù)的計算公式(T3N) (B1B2)6 dB/2T,50,超聲修改內(nèi)容解釋-底波調(diào)節(jié)檢測靈敏度,當(dāng)鍛件被探部位厚度X3N
50、(N為近場區(qū)長度),且鍛件具有平底面或圓柱形曲底面時,常用底波法來調(diào)節(jié)檢測靈敏度。 平底面或?qū)嵭膱A柱形曲底面同距離處底波與平底孔回波的分貝差: 20lg(PB/P)20lg(2X2)(dB) 式中: PB大平底的回波聲壓; P平底孔的回波聲壓; 波長,mm; x被探部位的厚度,mm; 平底孔直徑,mm。 空心圓柱體同距離處圓柱形曲底面回波與平底孔回波的分貝差為 20lg(PB/P)20lg(2X2)10lg(D/d)(dB) 式中: PB圓柱曲底面的回波聲壓; d空心圓柱體內(nèi)徑,mm; D空心圓柱體外徑,mm; “+”內(nèi)孔探測,凹柱面反射; “”外壁探測,凸柱面反射。 儀器調(diào)節(jié)時應(yīng)將探頭對準(zhǔn)工
51、件完好區(qū)的底面,調(diào)衰減器使底波達基準(zhǔn)波高,然后再將儀器靈敏度提高dB,即為檢測靈敏度,同時,儀器也告調(diào)節(jié)完畢。,51,超聲修改內(nèi)容解釋-鍛件游動信號,鍛件游動信號就是指隨著探頭在鍛件表面移動,缺陷回波信號在時基線上隨之移動,若信號前沿移動距離25mm時,則該信號稱之為游動信號。游動信號之所以產(chǎn)生,主要由于超聲波呈束狀向外傳播,當(dāng)缺陷取向與檢測面傾斜一個角度時,探頭每移動一個點,聲程就會發(fā)生變化,且缺陷波在掃描線上位置相應(yīng)發(fā)生變化。探頭移動速度快,不同聲程缺陷波的變化也快,于是構(gòu)成缺陷游動信號。以第一次底面回波為基準(zhǔn),圓形或筒形鍛件產(chǎn)生的游動信號可分為兩種:一種是底波前的游動;另一種是底波前后游
52、動。在底波前游動的信號通常是由偏析缺陷引起的。在底波前后游動的信號,主要是由圓形鍛件內(nèi)部或空心圓柱體內(nèi)孔壁上呈徑向或切向的缺陷所引起的。 雖然試驗研究表明,裂紋回波信號不一定游動,游動信號也不一定全是裂紋。但一般說,具有游動信號特征的缺陷具有明顯的方向性,對鍛件危害比較大,需要在超聲檢測中加以特別注意。游動信號除與聲程差有關(guān)外,還與檢測靈敏度、重復(fù)頻率、鍛件內(nèi)部組織、缺陷與檢測面的方位角和探頭的指向角有關(guān),因此,檢測時應(yīng)綜合考慮和合理使用適當(dāng)?shù)念l率及靈敏度,使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。,52,超聲修改內(nèi)容解釋-底面回波降低量,鍛件檢測時,底面回波的變化情況對于鍛件質(zhì)量的評價是至關(guān)重要的。通常當(dāng)缺陷回
53、波很高,并有多次重復(fù)回波,且底波嚴(yán)重下降甚至消失,則表明鍛件中存在平行于探測面的大面積缺陷;若缺陷回波和底面回波都比較低甚至消失,則表明鍛件中存在大面積與探測面傾斜的缺陷或在探測面附近有大缺陷;若示波屏上出現(xiàn)密集的彼此相連的缺陷回波(通常比較低)、底面回波明顯下降或消失,則表示鍛件中存在密集性缺陷。 綜上所述,可以發(fā)現(xiàn)由缺陷引起的底波降低量是鍛件質(zhì)量指標(biāo)一個很重要困素,尤其是后兩種情況僅靠單個缺陷或密集區(qū)缺陷兩項指標(biāo)是無法進行評定的,因此,為了保證鍛件的質(zhì)量、提高設(shè)備可靠性,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將由缺陷引起的底波降低量作為評價鍛件質(zhì)量的一個重要參數(shù)。,圖34-1,53,超聲修改內(nèi)容解釋-缺陷當(dāng)量計算公式
54、,鍛件超聲檢測中,若缺陷尺寸小于聲束截面且位于x3N的范圍內(nèi),應(yīng)采用當(dāng)量計算法,利用各種規(guī)則反射體的回波聲壓公式和實際檢測時的缺陷回波高度來計算缺陷當(dāng)量。采用當(dāng)量計算定量時,應(yīng)充分考慮檢測靈敏度的調(diào)節(jié)方法和基準(zhǔn)波高。 當(dāng)用大平底和實心圓柱形曲底面調(diào)節(jié)靈敏度時,當(dāng)量計算公式為 20lg(PB/P)20lg(2x22XB)2(XXB) 式中 x缺陷至探測面的距離,mm; xB鍛件底面至探測面的距離,mm; 材質(zhì)衰減系數(shù),dB/m; 波長,mm; 缺陷的平底孔當(dāng)量直徑,mm; B大平底回波與缺陷回波的分貝差。 當(dāng)采用空心圓柱體內(nèi)孔或外圓曲面調(diào)節(jié)靈敏度時,當(dāng)量計算公式為 20lg(PB/P)20lg(
55、2x22XB)10lg(D/d)2(XXB) 式中 d空心圓柱體內(nèi)徑,mm; D空心圓柱體外徑,mm; “+”外圓徑向探測,內(nèi)孔凸柱面反射; “”內(nèi)孔徑向探測,外圓凹柱面反射。 根據(jù)上述公式,可以計算出缺陷當(dāng)量直徑。,54,超聲修改內(nèi)容解釋-鍛件修復(fù)檢測,由于承壓設(shè)備用鍛件價格貴和制造周期長,一旦報廢將給生產(chǎn)帶來極其巨大的損失。因此,不管是鍛件生產(chǎn)廠或是制造廠對鍛件的修復(fù)及檢測都十分重視。本標(biāo)準(zhǔn)對鍛件的修復(fù)和檢查是這樣考慮的:一旦鍛件發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷,則應(yīng)進行挖、刨消除,并對其表面進行表面檢測,以驗證缺陷是否完全消除;然后進行焊補,焊補表面應(yīng)進行表面檢測,焊肉內(nèi)部應(yīng)用直探頭或雙晶直探頭進行檢
56、測,并按鍛件的要求進行評價。關(guān)于焊肉檢測這個問題,有些單位提出鍛件修補處實際上是焊縫,為什么不按焊縫的要求進行檢測。對此,本標(biāo)準(zhǔn)編制組和鍛件標(biāo)準(zhǔn)編制組進行了協(xié)調(diào),認為修補后的鍛件以后還是作為鍛件來使用,其所有性能都應(yīng)滿足鍛件的要求,從這個意義上來看,修補處還是按鍛件要求進行超聲檢測比較合理。因此,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鍛件修復(fù)后,仍應(yīng)按鍛件標(biāo)準(zhǔn)進行檢測評定。,55,超聲修改內(nèi)容解釋-鍛件橫波檢測,承壓設(shè)備鍛件的橫波檢,鍛造缺陷一般呈面狀,且垂直于主鍛造方向,因此,鍛件超聲檢測時,一般選用直探頭采用縱波進行檢測,以取得較好的檢測效果。但由于有些鍛件形比較復(fù)雜,而且鍛造方向千變?nèi)f化,因此,也可能產(chǎn)生取向各異的
57、各種缺陷,此時僅靠直探頭縱波檢測已不能滿足質(zhì)量要求,而必須增加采用橫波檢測工序以取得較好的檢測效果。如超高壓整體鍛造氣瓶、水晶釜、筒形和環(huán)形鍛件等等都存在這個問題。由于鍛件缺口敏感性比較高,為了滿足實際生產(chǎn)的需要,規(guī)定對筒形鍛件等應(yīng)進行橫波檢測,但掃查部位和驗收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由供需雙方商定,為統(tǒng)一檢測方法,在附錄I(補充件)中規(guī)定了超聲橫波檢測的有關(guān)內(nèi)容。 鋼鍛件質(zhì)量評級:1、缺陷波幅大于距離-波幅曲線(基準(zhǔn)線)的質(zhì)量等級定為級。2、波幅在距離-波幅曲線(基準(zhǔn)線)50%100%的缺陷按表1分級。 表1 缺陷質(zhì)量等級,56,超聲修改內(nèi)容解釋-雙相鋼鍛件檢測,雙相鋼是鐵素體加奧氏體或珠光體加奧氏體的機械混
58、合物,目前在化工行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。如法國進口的尿素設(shè)備中,許多以甲氨為介質(zhì)的設(shè)備中大量的采用了雙相鋼鍛件。對于這類雙相鋼鍛件的超聲檢測,合肥通用所自80年代初以業(yè)對此做了大量的試驗研究,在此基礎(chǔ)上標(biāo)準(zhǔn)編制組做了一些規(guī)定。即:對于這類鍛件,當(dāng)奧氏體含量50%時,可采用碳鋼和低合金鋼超聲檢測的規(guī)定進行超聲檢測。當(dāng)奧氏體含量60%時,可進行一些對比試驗,以確定是采用碳鋼和低合金鋼還是采用奧氏體不銹鋼超聲檢測的規(guī)定進行超聲檢測。當(dāng)奧氏體含量大于80%時,可采用奧氏體不銹鋼超聲檢測的規(guī)定進行超聲檢測。,57,超聲修改內(nèi)容解釋-鑄件超聲檢測,通??刹捎贸暀z測的鑄件主要有球墨鑄鐵件和鑄鋼件兩種,其所含
59、的石墨一般呈球狀或團絮狀。由于石墨體強度很低,因此可將該部位看作孔洞,實際上就相當(dāng)于工件中的氣孔和夾渣。壓力容器鑄件目前在行業(yè)上用得比較少,使用壓力也比較低,在GB150和壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中也沒有提出很明確的要求,因此,JB4730標(biāo)準(zhǔn)的制訂時,沒有涉及到鑄件超聲檢測的問題。 對于這類承壓鑄件的檢測,合肥通用所曾于90年代初制訂過兩個標(biāo)準(zhǔn),即JB5439-91壓縮機球鐵零部件的超聲波探傷和JB5440-91壓縮機鑄鋼零部件超聲波探傷。由于這兩個標(biāo)準(zhǔn)適用于壓縮機系統(tǒng)的高壓氣缸和高壓氣缸頭鑄件的超聲檢測,這些鑄件實際上就是一個壓力容器。因此,對于需要進行超聲檢測的壓力容器鑄件,若沒有對應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)時,可以參照上述標(biāo)準(zhǔn)進行超聲檢測。,58,超聲修改內(nèi)容解釋鋁、鈦板材檢測,承壓設(shè)備鋁合金、鈦合金和鎳合金板材超聲檢測在JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中是空白點,但壓
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