超声波探伤作业指导书

HTFD/QC—02 超声波探伤作业指导书

超声波探伤作业指导书

1 目的

为控制和提高工件的质量，有效地检出工件中的缺陷，并使检验工作有序进行，特制定本作业指导书。

2 适用范围

本指导书适用于锅炉压力容器，管道及钢结构熔化焊焊缝、钢板、锻件、铸钢件、高压无缝钢管、高压螺栓等原材料及零部件。

3 引用标准

3.1 GB11345－89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 3.2 JB1152－81《锅炉和钢制压力容器的对接缝超声波探伤》 3.3 JB4730－94《压力容器无损检测》 3.4 GB5777－1996《无缝钢管超声波检验方法》 3.5 GB7233－87《铸钢件超声波探伤及质量评级方法》 3.6 GB6402－91《钢锻材超声波纵波探伤方法》

3.7 JB1581－85《汽轮机、发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法》 3.8 JB1582－85《汽轮机叶轮锻件超声波探伤方法》 3.9 JB4010－85《汽轮发电机用钢制护环超声波探伤方法》 3.10 JB3144－82《锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤》 3.11 DL／T820－2002《管道对接接头超声波检验技术规程》 3.12 DL／T542－94《钢熔化焊T形接头角焊缝超声波检验方法和质量分级》

3.13 ZBJ04001－87《A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方

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法》

3.14 劳部发（1996）276号文《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 3.15 质技监局锅发（1999）154号《压力容器安全技术监察规程》

4 检测人员

4.1 检测人员必须经过技术培训，并持有上级主管部门颁发的锅炉压力容器无损检测人员资格证书。

4.2 检测人员除具备有良好的身体素质外，其校正视力不得低于1.0，并一年检查一次。

5 设备器材及材料

5.1 探伤仪

5.1.1 采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围1－5MHZ，仪器至少在荧光屏满刻度的80％范围内呈线性显示。探伤仪应具备有的80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2 dB, 其精度为任意相邻12 dB误差在±1 dB以内，最大累计误差不超过1 dB。 5.1.2 动态范围：仪器的动态范围不小于26 dB。 5.1.3 垂直线性：垂直线性误差不大于5％。 5.1.4 水平线性：水平线性误差不大于1％。

5.1.5 仪器与探头的组合灵敏度余量：一般要求仪器与探头组合灵敏度余量大于或等于10 dB。

5.1.6 仪器与探头的分辨力：直探头的分辨力应能将CSK－ⅠA试块上85，91，100三个台阶反射回波分开。斜探头的分辨力应能将CSK－ⅠA试块上φ50与φ44两孔分开。

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5.2 探头

5.2.1 探头型式的选择

常用探头型式：纵波直探头、横波斜探头、表面波探头、双晶探头。 （1） 直探头主要用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件和钢板中的夹层、拆叠、螺栓中螺纹根部裂纹等。

（2） 斜探头主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷，如焊缝中未焊透、夹渣、未熔合等缺陷。

（3） 表面波探头主要用于探测工件表面缺陷，如汽轮机叶片表面裂纹，叶片根部表面裂纹。

（4） 双晶探头主要用于探测工件近表面缺陷。如较薄板材或管材。 5.2.2 探头频率的选择

超声波探伤频率一般在0.5－10MHZ之间，一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率，对晶粒较细的锻件、轧制件、焊接件等一般选用较高的频率，常用2.5－5.0MHZ；对晶粒较粗大的铸钢件，奥氏体钢等宜选用较低频率，常用0.5-2.5MHZ。 5.2.3 探头晶片尺寸的选择

探头晶片尺寸大小对声束指向性，近场区长度，缺陷检出能力都有较大影响。实际探伤中，探伤面积较大及探伤厚度较大的工件宜选用大晶片探头；探伤小型工件且探伤面积不太平整时，宜选用小晶片探头。 5.2.4 横波斜探头K值的选择

（1） 单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向不应有明显双峰。

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（2） 斜探头K值选取可参照表1的规定。条件允许时，尽量采用较大K值探头。

表1 K值的选择

板厚Tmm 8-25 >25-46 >46-120 >120-300 5.3 试块

常用的试块有CSK－ⅠA、CSK－ⅡA、CSK－ⅢA、CSK-ⅣA、CS－1、CS－2、RB－3、SD－Ⅲ、半园试块等，以及根据探伤对象自制的对比试块。

5.3.1 CSK-ⅠA，半园试块主要用于探伤仪，探头及系统性能测定，扫描速度调节，斜探头前沿距离测定等。

5.3.2 CSK－ⅡA、CSK－ⅢA、CSK－ⅣA、RB－3、SD－Ⅲ试块主要用于斜探头检测对接焊缝时，调节扫描速度，测定K值，绘制距离－波幅曲线等。

5.3.3 无缝钢管横波探伤，采用GB5777－1996《无缝钢管超声波检验方法》规定试块调节探伤灵敏度。 5.4 耦合剂

常用的耦合剂有机油、变压器油、甘油、水玻璃、洗涤剂等。 5.4.1 机油、变压器油、洗涤剂用于大多数工件探伤。 5.4.2 甘油用于一些重要工件的精密探伤。

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K值 3.0-2.0(72°-60°) 2.5-1.5(68°-56°) 2.0-1.0(60°-45°) 2.0-1.0(60°-45°) GDY/QC1—JS01 超声波探伤作业指导书

5.4.3 水玻璃用于工件表面较粗糙铸钢件探伤。

6 探伤条件

6.1 探伤对象的确定 6.1.1 委托方的委托单。 6.1.2 合同规定的检验方案。 6.2 检测面

6.2.1 对钢板、锻件、钢管、螺栓件应检查到整个工件，对焊缝则应检查到整条焊缝。

6.2.2 检测面的锈蚀、飞溅、油漆等应予以清除，其表面粗糙度应小于等于6.3μm。

6.2.3 焊后热处理的焊接接头或工件应在热处理后进行探伤。 6.2.4 焊缝检测面两侧修磨宽度≥P＝2KT＋50

K－探头K值 T－母材厚度mm

6.3 绘制距离－波幅曲线

6.3.1 根据不同工件，依据相关标准，选取相应的对比试块。根据不同深度的标准反射体的回波高度绘制距离－波幅曲线。 6.3.2 距离－波幅曲线上校验点不少于3点。 6.3.3 下述情况应随时对距离－波幅曲线复验：

（1） 校验后的探头，耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时。 （2） 开路电压波动或者检测者怀疑灵敏度有变化时。 （3） 连续工作4小时以上时。 （4） 工作结束时。

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6.3.4 其它部件可按声程、水平、深度调节扫描速度，并确定探伤灵敏度。

6.4 耦合补偿

6.4.1 表面粗糙度补偿：修磨面－3dB；机加工面－0 dB。

6.4.2 曲面补偿：检测面曲率半径R≤ ／4时，应在曲面对比试块上进行。

6.4.3 衰减补偿：应加工对比试块实测进行。

上述三项补偿均应记入距离－波幅曲线或探伤灵敏度。

6.5 扫查灵敏度不低于距离－波幅曲线EL线或相关标准规定的探伤灵敏度，一般情况下应提高6 dB进行。

W27 探伤过程

7.1 扫查方式

7.1.1 斜探头扫查方式，主要用于焊缝 （1） 矩齿形扫查：可检查焊缝中有无缺陷。 （2） 左右扫查：推断焊缝纵向缺陷长度。 （3） 前后扫查：推断缺陷深度和自身高度。 （4） 转角扫查：推断缺陷方向性。 （5） 环绕扫查：推断缺陷方向性。

（6） 平行、斜平行及交叉扫查：探测焊缝及热影响区横向缺陷。 7.1.2 直探头扫查方式：全面扫查、列线扫查、边缘扫查、格子线扫查，主要用于钢板、锻件、轧制件。 7.1.3 高压无缝钢管斜探头扫查方式

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（1） 周向扫查：检查轴向缺陷。 （2） 轴向扫查：检查周向缺陷。 7.1.4 表面波扫查方式

对于较小工件，沿工件互相垂直的端面平行扫查；对于较大工件，可分段沿工件互相垂直的端线平行移动扫查。 7.2 缺陷记录

检测过程中，根据缺陷反射波高，测定缺陷当量、长度、面积。 7.2.1 当量法（适用于缺陷尺寸小于声束面积） （1） 当量试块比较法 （2） 当量计算法 （3） 当量AVG曲线法

7.2.2 测长法（适用于缺陷尺寸大于声束面积） （1） 相对灵敏度测长法 A. 6dB法 B. 端点6dB法 （2） 绝对灵敏度测长法。 7.2.3 底波高度法 （1） F／B法 （2） F／BG法 7.3 缺陷定位

缺陷位置以仪器荧光屏上缺陷最大反射波信号的位置τf表示。 7.3.1纵波探伤缺陷定位： Xf =nτf

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7.3.2表面波探伤缺陷定位： Xf =nτf 7.3.3横波探伤时缺陷定位：

?lf?n?fsin???d?n?cos?f?f?L?n??f? ⑵按水平调节扫描速度时 ?f?d?n?/kff?? ⑴按声程调节扫描速度时 ?

?Lf?Kn?f?? ⑶按深度调节扫描速度时 ?d?n?ff??7.3.4 横波周向探测园柱曲面时，其缺陷定位还需进行修正。

8 质量评定

8.1 评级

根据工件取用相应标准，按单个缺陷面积、指示长度、缺陷面积占有率、缺陷当量进行评级。主要参照标准如下： 8.1.1 压力容器焊缝、原材料、附件等参照JB4730。 8.1.2 锅炉汽包、联箱焊缝参照JB1152。

8.1.3 电力系统钢制承压管道焊缝参照DL／T820－2002 8.1.4 铸钢件参照GB7233。 8.1.5 管道原材料参照GB5777。

8.1.6 锻件除汽轮机，发电机主轴参照JB1581外，其余参照GB6402。 8.1.7 汽轮机钢制护环参照JB4010。 8.2 验收标准

8.2.1 锅炉焊缝按《蒸规》规定：Ⅰ级合格。

8.2.2 压力容器焊缝按《容规》规定：一类容器、二类容器，Ⅱ级合格；三类容器，Ⅰ级合格。

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8.2.3 其它焊缝、钢板、锻件、铸钢件、原材料等部件验收标准可参照相关技术条件、技术协议、行业标准、企业标准执行，但不允许有裂纹，白点等危害性缺陷。

9 记录、报告、资料保管

9.1 记录

9.1.1 记录由Ⅰ级及以上资质人员填写。

9.1.2 超声检测区域应在草图上予以注明，如有几何形状限制而检测不到的部位，也应加以说明。 9.2 报告.

9.2.1 出据报告由Ⅱ级及以上资质人员担任。 9.2.2 报告按专项报告格式填写。 9.2.3 专项报告须经责任工程师审核。 9.3 检测资料应妥善保管，至少保存七年。

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