小径管焊口超声波探伤作业指导书

超声检测

目 录

1 总则

2 检验人员

3 准备工作

4 作业方法及工艺要求

5 焊接接头质量评定

6 安全技术措施

7 文明施工及环境保护措施

8 附录

超声检测

1 总则

1.1 工程概况

？？？工程（？MW）#2机组的安装焊口接近？万个，施工工期短，同时无损探伤的检验比例高，探伤的工作极其繁重。

1.2 施工范围

本作业指导书适用于？？工程（？？MW）#？机组安装时，外径大于或等于32mm、小于或等于159mm，壁厚大于或等于4mm、小于或等于14mm的铁素体类钢制承压管道单面焊接双面成型的中厚壁管焊接接头手工A型脉冲反射法超声波检验。

1.3 编制依据

1.3.1 《？？MW工程？机组金属检验施工组织设计》

1.3.2 《火力发电厂焊接技术规程》 DL/T869-2004

1.3.3 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 劳部发<1996>276号

1.3.4 《压力容器安全技术监察规程》 质技监局锅发<1999>154号

1.3.5 《管道焊接接头超声波检验技术规程》DL/T 820-2002（以下简称《超规》）

1.3.6 《承压设备无损检测》 JB/T4730—2005

1.3.7 《电力建设安全工作规程（第一部分：火力发电厂）》DL5009.1－2002

2 检验人员

2.1 超声波探伤工作人员，必须取得电力工业无损检测人员资格考核委员会颁发的资格证书，探伤报告必须由Ⅱ级或Ⅱ级以上的超声波探伤人员签发。

2.2 探伤人员应熟悉本作业指导书的各条规定，并能按规定的探伤工艺熟练地操作。

2.3 探伤人员必须遵守现场安全规程和其它有关规定。

3 准备工作

3.1 技术准备

3.1.1 根据《金属试验委托单》了解被检工件材质、规格、焊接工艺、热处理工艺等。

3.1.2 确定检验比例、检验数量、检验工作质量等级、受检工件质量验收级别。

3.2 现场情况及现场准备

3.2.1 了解被检工件结构、焊接位置、坡口型式、内壁加工情况和环境情况。

3.2.2 对焊接接头的表面质量及外形尺寸应进行检查，所检管件的焊缝余高过高、过宽或有不清晰回波信号产生的地方，应进行修磨，使之满足检验的要求。

3.2.3 探测面探头移动区应清除飞溅、锈蚀、氧化物及油垢。必要时表面应打磨平滑， 打磨宽度应满足表3.2.3的要求。

3.3 工艺制订

根据有关标准规定及现场情况等制订工艺卡，确定探伤仪、试块、探头及扫描比例、探测灵敏度、探测方式等。以上参数参见具体检验项目的《超声波探伤工艺卡》。

3.4 器材准备及仪器、探头性能的测试

选择的器材、调整的具体参数参看《超声波探伤工艺卡》。

3.4.1 探伤仪

3.4.1.1 用于检验的仪器在运行中不得出现任何种类的临界值和阻塞情况，宜采用数字式A型脉冲反射式超声波探伤仪。

3.4.1.2 仪器的主要性能指标和测试方法

超声检测

a) 超声波检验仪器的性能指标应符合JB/T 10061的规定。

b) 超声波检验仪器的性能测试方法应符合JB/T 9214的规定。

c) 工作频率范围至少为1MHZ～6MHZ。

d) 对于全数字式A型脉冲反射式超声探伤仪器要求时实采样频率不小于40MHZ。

3.4.1.3 仪器的校准

在仪器开始使用时，应对仪器的水平线性和垂直线性进行测定，测定方法按JB/T10061的规定进行。在使用过程中，每隔三个月至少应进行一次测定。

3.4.2 探头

3.4.2.1 探头的选择

选用的探头直射波扫查时按《超规》图12所示，应扫查到焊接接头1/4以上壁厚范围。

3.4.2.1.1 频率：探头频率为5MHZ。

3.4.2.1.2 角度：斜探头的折射角β应依据管壁厚度来选择，不同管壁厚度焊接接头推荐使用的探头角度见表3.4.2.1.2。

用6mm×6mm、8mm×8mm、7mm×9mm。

3.4.2.1.4 探头前沿：管壁厚度小于或等于6mm时探头前沿应小于或等于5mm。管壁厚度大于6mm时可适当增大。

3.4.2.1.5 始脉冲占宽：使用的探头与探伤仪应有良好的匹配性能，在扫查灵敏度的条件下，探头的始脉冲宽度应尽可能小。一般小于或等于2.5mm（相当于钢中深度）。

3.4.2.1.6 探头分辨力：探头分辨力应大于等于20dB。

3.4.2.1.7 探头与检验面应紧密接触，见《超规》图13，间隙X不应大于0.5mm。若不能满足，应进行修磨，修磨的要求和方法见《超规》附录H。

3.4.2.2 探头的主要性能指标和测试方法

3.4.2.2.1 探头的性能指标须按JB/T 10062《超声波用探头性能测试方法》进行测定。

3.4.2.2.2 斜探头置于标准试块上探测棱边，当反射波幅最大时，探头中心线与被测棱边的夹角应在90°±2°的范围内。

3.4.2.2.3 斜探头主声束在垂直方向不应有明显的双峰或多峰。

3.4.2.2.4 探头的中心频率允许偏差为±0.5MHZ。

3.4.2.3 探头的校准

在新探头开始使用时,应对探头进行一次全面的校准.测定方法按JB/T 10062的有关规定进行。

a) 斜探头使用前，至少应进行前沿距离、折射角、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等的校准。使用过程中，每个工作日应标准前沿距离、折射角和主声束偏离。

b) 直探头的始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力应每隔一个月检查一次。

3.4.3 试块

采用《超规》附录G所示的DL-1型专用试块，以测定探头参数、系统组合性能及校准时基线性。

3.4.4 偶合剂

3.4.4.1 宜采用甲基纤维素的糊状物或甘油为基本成分的偶合剂，不宜采用油类作为偶合剂。

超声检测

3.4.4.2 在试块上调节仪器和产品检验应采用相同的耦合剂。

4 作业方法及工艺要求

4.1 仪器的调整、校验

4.1.1 探头参数及性能的测定

在DL-1型专用试块上测定探头的前沿、折射角、始脉冲占宽和探头分辨力，测量方法见《超规》附录I。

4.1.2 时基线扫描的调节

在DL-1型专用试块上调节时基线，调节方法见《超规》附录J。

4.1.3 DAC曲线的绘制

DAC曲线应以所用探伤仪和探头在DL-1型专用试块上实测的数据测绘。

4.1.3.1 被检验管子厚度小于或等于6mm时，DAC测绘见《超规》图14所示：将h=5mm的Ф1mm通孔回波高调节到垂直刻度的80%，画一条直线（用于直射波检验），然后降4dB再画一条直线（用于一次反射波检验）。

4.1.3.2 被检验管子厚度大于6mm时,按《超规》附录D方法画Ф1mm通孔的DAC曲线。

4.1.4 仪器调整的校验

仪器调整的校验在DL-1型专用试块上进行。

4.1.4.1 每次检测前均应在对比试块或其他等效试块上对扫描线、灵敏度进行校验，校验过程中使用的试块与被检管件的温差不大于15℃。

遇有下述情况应随时对其进行重新核查：

a) 校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；

b) 开路电压波动或者检测者怀疑灵敏度有变化时；

c) 连续工作4h以上时；

d) 工作结束时。

4.1.4.2 时基调节校验时，如发现校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的10%或满刻度的5%（两者取较小值），则扫描比例应重新调整，前次校验后已经检验的焊接接头要重新检验。

4.1.4.3 灵敏度校验时，如校验点的反射波幅比距离—波幅曲线降低20%或2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，并应重新检验前次校验后检查的全部焊接接头。如校验点的反射波幅比距离—波幅曲线增加20%或2dB以上，则仪器灵敏度应重新调整，对前次校验后已经记录的缺陷进行尺寸参数重新测定并予于评定。

4.1.4.4 距离—波幅曲线复核时，校核应不少于3点。如曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次所有的检测结果进行复检；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。

4.1.4.5 校准、复核和线性检验时，任何影响仪器线性的控制器（如抑制或滤波开关等）都应放在“关”的位置或处于最低水平上。

4.2 检验

4.2.1 检验区域

检验区域应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30﹪的一段区域，这个区域最小10mm，最大20mm，见《超规》图1。

4.2.2 母材的测厚

对管子外径大于89mm，或有该项检验要求的焊接接头，焊缝两侧的母材，检验前应测量管壁厚度，至少每隔90°测量一点，以便检验时参考。

4.2.3 焊接接头的检验

4.2.3.1 扫查

超声检测

4.2.3.1.1 扫查灵敏度为DAC曲线增益10dB。

4.2.3.1.2 探头的扫查速度不应超过150mm/s，当采用自动报警装置扫查时不受此限制。

4.2.3.1.3 扫查方式

a） 为了探测焊接接头的纵向缺陷，一般采用斜探头垂直于焊缝中心线放置在检验面上，沿焊接接头进行矩形移动扫查，见《超规》图6。探头前后移动的距离应保证扫查到

4.1条规定的焊接接头检验区域宽度全部范围。扫查时相邻两次探头移动间隔应保证至少有10%的重叠。

b） 对环向对接接头从焊缝两侧进行，移动范围见《超规》图15所示。

c） 对角接接头以小径管为检验面进行单侧扫查，见《超规》图16、图17所示。 d） 为了确定缺陷的位置、方向、形状，观察缺陷动态波形或区分缺陷信号与非缺陷信号，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式，见《超规》图9。

4.2.3.2 反射回波的分析

对波幅超过DAC-10dB的反射回波或波幅虽然未超过DAC-10dB的反射回波，但有一定长度范围来自焊接接头被检区域的反射回波，应根据探头位置、方向、反射波的位置及焊接接头的具体情况，参照《超规》附录F进行分析，判断其是否为缺陷。判断为缺陷的部位均应在焊接接头表面做出标记。

4.2.3.3 缺陷的测定及记录

对在焊接接头检验扫查过程中被标记的缺陷部位进行检验，并确定其具体位置、最大反射波幅度和指示长度。

4.2.3.3.1 最大反射波幅度的测定

a) 按4.2.3.1.3的扫查方式移动探头至缺陷出现最大反射波信号的位置,测出最大反射波幅度并与DAC曲线比较。波幅测定的允许误差为2dB。

b) 最大反射波幅度A与DAC的dB差值记为DAC±（）dB。

4.2.3.3.2 位置参数测定

缺陷位置以获得缺陷最大反射波信号的位置来表示，根据探头的相应位置和反射波在荧光屏上的位置来确定如下位置参数：

a) 缺陷沿焊接接头方向的位置。

b) 缺陷位置到检验面的垂直距离（即深度）。

c) 缺陷位置离开焊缝中心的距离。

4.2.3.3.3 缺陷尺寸参数的测定

应根据缺陷最大反射波幅度测定缺陷指示长度△L,可采用如下两种方法：

a) 当缺陷反射波信号只有一个高点，用降低6dB相对灵敏度法测量缺陷的指示长度，见《超规》图10。

b) 在测长扫查过程中，当缺陷反射波信号起伏变化有多个高点，缺陷端部反射波幅度位于DAC线或以上时，则将缺陷两端反射波极大值之间探头的移动距离确定为缺陷的指示长度，即端点峰值法，见《超规》图11。

4.2.3.3.4 缺陷指示长度小于或等于5mm记为点状缺陷。

4.2.3.3.5 缺陷位置的标记

缺陷位置标记方法，依介质流向：流入为A、流出为B，以焊口横截面按时钟钟点进行划分，吊焊缝以平焊位置为“0”点，横焊焊缝以朝东方向为“0”点，若缺陷在某两钟点之间则以相应的两钟点表示，如1～2：表示缺陷在1与2点之间。缺陷编号方法按顺时针方向依次编号。

4.3 缺陷的评定（《超规》）

按条款5的规定进行检验结果的评定，并做好记录。

4.4 返修焊接接头的检验要求

超声检测

返修焊接接头，其返修部位及返修时受影响的区域，均应按原检验条件进行复检，复检部位的缺陷要按条款5的规定进行评定。

4.5 出具返修单及报告

4.5.1 根据检验原始记录，对有超标缺陷的焊口，及时填写并出具返修单，以便返修及复检。

4.5.2 在规定时间内填写并出具报告。

5 焊接接头质量评定（《管道焊接接头超声波检验技术规程》DL/T 820-2002）

根据缺陷类型、缺陷波幅的大小以及缺陷的指示长度，缺陷评定为允许存在和不允许存在两类。

5.1 不允许存在的缺陷：

5.1.1 性质判定为裂纹、坡口未熔合、层间未熔合、未焊透及密集性缺陷者1）；

*注1：密集性缺陷指扫查灵敏度下荧光屏有效声程范围内同时有2个或2个以上的缺陷反射信号。

5.1.2 单个缺陷回波幅度大于或等于DAC-6dB者;

5.1.3 单个缺陷回波幅度大于或等于DAC-10dB且指示长度大于5mm者。

5.2 允许存在的缺陷：

单个缺陷回波幅度小于DAC-6dB，且指示长度小于或等于5mm者。

6 安全技术措施

6.1 一般安全施工措施

1）检验工作人员必须认真遵守执行上级颁发的安全规程、安全施工管理规定和安全施工措施，严格遵守《电力建设安全工作规程》规定。正式开工前应进行安全、技术交底并做记录，学习并熟悉本作业指导书。

2）所有检验人员必须进行三级安全教育，熟悉和了解安规与本工地的实际情况，并经考试合格后才能上岗，严禁酒后上岗。

3）安全防护用品，如安全帽、安全带等必须由厂家合格标志。

4）脚手架由专门架子工搭设，由使用部门检验合格，挂牌后方可使用。

5）高空作业人员要衣着灵便，穿软底、平底鞋。高处作业人员必须系好安全带及保险绳，危险区域应选用速差保护器。

6）雨后工作要注意防滑。

7）夜间工作要有充足的照明，现场选择合适地点布置照明。

6.2 特殊安全技术措施

6.2.1 不同的超声波仪器在冲电时，对电源的种类、电压稳定性，连接方式等方面都有不同要求，要求注意按各种仪器的使用说明书要求进行冲电，以免损坏仪器。

6.2.2 用电动工具对焊口进行打磨时要戴好防护面罩。

6.2.3 当探伤条件不符合工艺要求或不具备安全作业条件时，探伤人员有权停止作业，待条件改善符合要求后再进行探伤。

6.3 对施工作业危险点的安全预防和控制措施

详见附表一。附表一是《超声波探伤作业危险源预控库》，超声波探伤要根据这个表中的所提到的危害因素及可能的事故，做好预控工作，制订安全防范措施，保证作业安全、顺利圆满地完成。

7 文明施工及环境保护措施

7.1 文明施工

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7.1.1 严格按照公司管理体系和ISO14001有关规定施工。

7.1.2 严格控制检验工艺水平，严格执行工艺纪律，使其符合有关规范和验标要求。

7.1.3 图纸、安全措施、检验记录等各类资料齐全，技术资料归类明确，目录清楚，查阅方便，保管妥善，字迹工整。

7.1.4 超声波仪器完好、清洁，安全操作规程齐全，操作人员持证上岗，并熟悉机械性能和工作条件。

7.1.5 超声波仪器要进行定期检查和保养，及时消除故障，严禁带病运行。阴雨天气要注意防潮，长期不用的仪器应定时进行冲、放电，以驱赶仪器内部的潮气。

7.1.6 高空作业时应采取相应的隔离措施和防止高空落物、坠落的措施。

7.1.7 每个作业面都应做到“工完料尽场地清”。剩余材料要堆放整齐、可靠，废料及时清理干净并放置于指定地点定期处置。工程全过程坚持文明施工“五清”原则，“突出随干随清”。

7.1.8 禁止检验人员流动吸烟或边作业边吸烟。

7.2 环境保护

7.2.1 及时清理超声波留下的油迹，不发生环境污染事故。

7.2.2 环境管理评价表

附表二是与超声波探伤有关的环境因素汇总及评价表（施工现场），超声波探伤要根据这个表中的所提到的危害环境的因素及可能的事故，制订环境保护防范措施，做好预控工作，保护环境。

8 附录

8.1 附表一 超声波探伤作业危险源预控库表

8.2 附表二 超声波探伤作业有关的环境因素汇总及评价表（施工现场）

超声检测

附表一超声波探伤作业危险源预控库

附表二 环境因素汇总及评价表（施工现场）

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