jb4730承压设备无损检测标准修订情况介绍超声部分

jb4730承压设备无损检测标准修订情况介绍超声部分内容摘要：

我所、锅检中心、哈锅等单位对薄壁管大量试验研究基础上。 ） 规定压力管道和管子焊接接头纵焊缝、螺旋焊缝超声检测可按本标准进行。 （满足长输管道要求） 增加壁厚大于或等于 5mm，外径为 80mm～ 159mm或壁厚 ～ 8 mm，外径大于或等于 159mm铝及铝合金接管环焊缝超声检测内容 ；。 26 （主要修改内容） 四、在用承压设备超声检测 增加在用螺栓件的超声检测方法内容； 增加按 “ 合于使用 ” 原则，进行超声检测的缺陷定量（自身高度测定）内容（端点衍射（ TOFD）、6dB法、端部最大回波法、 AVG方法等）； 增加超声确定缺陷类型（点状缺陷、体积状缺陷和面状缺陷）和缺陷性质估判的内容； 增加在用承压设备超声检测的缺陷记录和检测程序。 27 超声修改内容解释 —超声仪器 A型显示脉冲反射式超声波探伤仪： A型显示是一种波形显示 ， 探伤仪荧光屏的横坐标表示超声波的传播时间 （ 或距离 ） ， 纵坐标表示超声反射波的波幅。 探伤仪通过探头向被检测工件周期性发射不连续且频率不变的超声波 ， 根据声波的传播时间及反射幅度来判断工件中缺陷的位置和大小 ，这是目前使用最广泛的超声波探伤仪。 B型显示超声波探伤仪： B型显示是一种图象显示 ， 探伤仪荧光屏的横坐标表示靠探头机械扫描的扫查轨迹 ， 纵坐标表示靠电子扫描来表示超声波的传播时间 （ 或距离 ） ， 可直观显示被检工件任一纵截面上缺陷的分布和缺陷的深度。 C型显示超声波探伤仪： C型显示也是一种图象显示 ，探伤仪荧光屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来表示探头在工件表面的位置。 探头接收反射波的幅度以光点辉度表示。 当探头在工件表面移动时 ， 荧光屏上可显示工件内部缺陷的平面图象 ， 但不能表示深度。 本标准采用的主要是 A型显示脉冲反射式超声波探伤仪。 28 超声修改内容解释 始脉冲宽度 盲区是指从探测面到能够发现缺陷的最小距离。 盲区的大小与仪器的阻塞时间和始脉冲宽度有关。 始脉冲宽度是指在一定的灵敏度下 ， 示波屏上高度超过满刻度 20%的始脉冲延续长度。 始脉冲宽度与晶片的机械品质因子 θ m和发射强度有关。 mm值大 ， 发射强度大 ， 始脉冲宽度大。 同样始脉冲宽度愈大 ， 能够发现缺陷的最小距离也愈大。 对于中薄钢板 （ t＞ 20mm） 单直探头超声检测来说 ， 其厚度方向检测范围本来就比较小 ， 如果再考虑到检测盲区的影响 ， 可以检测的部位就屈指可数了 ， 这样的检测结果对于保证钢板的质量水平 ， 提高承压设备的长周期安全是不利的。 在实际超声检测的情况下 ， 控制单直探头始脉冲宽度 ， 并将其保持在一个可接受的范围内 ， 对于中薄钢板的超声检测来说是至关重要的。 因此本标准规定： 仪器和直探头组合的始脉冲宽度 （ 在基准灵敏度下 ） ：对于频率为 5MHz的探头 ，宽度不大于 10mm；对于频率为 ， 宽度不大于15mm； t＞ 20mm中薄钢板超声检测应采用双晶直探头。 29 超声修改内容解释 频率误差要求 超声检测时 ， 频率和波长是两个非常重要的参数 ， 它对于确定探头的近场区 、 指向角 、 缺陷反射回波的幅度 ， 试块宽度和缺陷定量等具有极其显著的影响 ， 将直接涉及缺陷等级评定的正确性。 尤其是锻件直探头检测时 ， 直接采用频率和波长计算缺陷当量直径 ， 因此影响更大。 而在实际超声检测时 ， 由于探头制作时本身的频率误差 、探头和仪器组合而引起的对频率的影响 ， 以及超声波的频率往往会随着通过的材料的不同而不同 ， 通常高频部分容易衰减 ， 逐渐变为低频。 因此其实际工作频率往往与公称频率差距比较大 ， 严重地影响了检测结果的可靠性。 因此 JB4730标准规定仪器和探头的组合频率与公称频率的误差不得大于177。 10%， 并将其作为重要参数加以控制 ， 以减少干扰 ， 提高超声检测可靠性。 关于上述内容在 ГОСТ 、 BS和 JIS标准中也有相类似规定。 由于 A型脉冲超声波探伤仪采用的是脉冲波 ， 究其根源来说 ， 频率这一概念有时是不明确的。 30 荧光屏绘制距离 波幅曲线应注意问题  在荧光屏上绘制距离 波幅曲线 ,应特别注意基准波高不要选得过高 ， 最大探测距离处的曲线 （ 波高 ） 位置不得过低 ，如果上述两条要求不能同时满足 ， 可以重新挑选超声波探头 ，也可以分段绘制距离 波幅曲线。  实际绘制时 ， 基准波高通常选择为荧光屏满刻度的 60～80％。 全跨距探伤时 ， 深度为工件厚度 2倍的孔的反射波幅最好不低于荧光屏满刻度的 40％ ， 至少应不低于荧光屏满刻度的 20％。 因为曲线位置太高或太低 ， 将超出仪器的线性动态范围 ， 检测的线性变差 ， 对缺陷的定性 、 定量带来很大的不确定度。  这种情况 实际上是降低了检测灵敏度。 且波幅过低时 ，探头扫查过程中的回波动态变化不易观察到 ， 容易导致缺陷漏检。 31 超声修改内容解释 抑制或滤波开关 抑制和滤波开关的调节主要是限制检波后缺陷信号的输出幅度和变化范围 ， 从而抑制或滤去较小的杂波信号 ， 使之不予显示 ， 从而使荧光屏显示的波形清晰。 由于上述开关都是非线性的 ， 因此 ， 一经使用则导致主信号波形变化 、 垂直线性变坏 ， 动态范围变小 ， 线性区域改变 ， 将严重影响校核 、 复核 、 线性和回波动态波型检验结果 ， 并造成缺陷判断失误。 因此 ， JB4730标准规定进行超声校准 、 复核和线性校验时 ， 应将抑制 、 滤波开关等置于 “ 关 ” 的位置或处于最低水平上。 32 超声修改内容解释 —探头种类和结构 单直探头 ：直探头主要用于发射和接收纵波 ， 又称为纵波探头。 单斜探头 ：根据入射角度的不同 ， 单斜探头可分为纵波斜探头 、横波斜探头 、 表面波斜探头 、 爬波探头和板波探头。 双晶探头 （ 分割探头 ） ：双晶探头有两块压电晶片 ， 一块用于发射超声波 ， 一块用于接收超声波 ， 根据探头入射角不同 ， 分为双晶纵波探头和双晶横波探头两种。 主要用于检测近表面缺陷。 聚焦探头 ：根据焦点形状不同可分为点聚焦和线聚焦。 点聚焦的声透镜为球面 ， 线聚焦的声透镜为柱面。 根据耦合情况不同 ， 可分为水浸聚焦和接触聚焦两种。 可变角探头 ：可变角探头的入射角是可变的。 可实现纵波 、 横波 、表面波和板波检测。 高温探头 ：高温条件下使用的探头 ， 其压电晶片选用居里温度较高的铌酸锂 （ 1200℃ ） 等材料制作。 这种探头通常在 400～ 700 ℃ 高温下使用。 电磁探头 ：电磁探头检测为非接触检测 ， 可用于粗糙表面和高温工件检测。 主要通过改变涡流与恒定磁场的方向 ， 产生超声纵波 、 和横波。 电磁探头换能效率低 ， 且只能探测导电材料。 此外还有 水浸探头等。 本标准除采用本标准规定的探头 （ 单直探头 、 单斜探头 、 双晶探头 、聚焦探头等 ） 外 ， 不拒绝其它相关探头的使用 ， 但在实际使用时 ， 应和标准中规定的探头 （ 包括频率 、 晶片尺寸等 ） 进行对比和标定 ， 在此基础上才能取得较好的检测效果。 33  标准试块是指本标准规定的用于仪器探头系统性能校准和检测校准的试块 ， 用的标准试块有：  ⑪ 钢板用标准试块： CBⅠ 、 CBⅡ ；  ⑫ 锻件用标准试块： CSⅠ 、 CSⅡ 、 CSⅢ ；  ⑬ 焊接接头用标准试块： CSKⅠA 、 CSKⅡA 、 CSKⅢA 、 CSKⅣA。 34 承压设备钢板锻件超声检测标准试块 全部20Dφ 2LA3 .2CBⅠ A试块 CBⅡ A试块 CSⅠ 试块 CSⅡ 试块 CSⅢ 试块 35 承压设备焊接接头超声检测标准试块 φ 图9 1 CS K IA试块K 2 .0 K 2 .5 K 3 .0K 1 .0 K 1 .5其余3 .26.3其余3 .26.36.3图92 CS KⅡ A试块L——试块长度，由使用的声程确定；T——试块厚度，由被检材料厚度确定；l——标准孔位置，由被检材料厚度确定；根据检测需要可在试块上添加标准孔。 2060100140408012040R 1 0 R 1 03 0 03015040其余3 .26.36 .36 .3图93 CS KⅢ A试块60T4040lLφ 2951 1 01 2 5100301 0 51 4 02 0 02691515 φ 40φ 44φ 50131523253 0 0有机玻璃65176。 R 10 0R50r 1 0φ 1 6 平底孔7 个404060以上TLbφ d其余3 .23 .2图9 4 CS K ⅣA 试块CSKⅠ A试块 CSKⅡ A试块 CSKⅢ A试块 CSKⅣ A 试块 36 超声修改内容解释 —对比试块 对比试块是指用于检测校准的试块。 对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征 ， 试块厚度应与被检工件的厚度相对应。 如果涉及到两种或两种以上不同厚度部件焊接接头进行检测时 ， 试块的厚度应由其最大厚度来确定。 JB4730标准涉及的超声校准用反射体有长横孔 、 短横孔 、 横通孔 、平底孔 、 V型槽和其他线切割槽等。 ① 、 横通孔和长横孔具有轴对称特点 ， 反射波幅比较稳定 ， 有线性缺陷特征 ， 适用于各种 K值探头。 一般代表工件内部有一定长度的裂纹 、未焊透 、 未熔合和条状夹渣。 通常使用在焊缝 、 堆焊层的超声检测中 ，也有用于螺栓件和铸件检测。 ② 、 短横孔在近场区表现为线状反射体特征 ， 在远场区表现为点状反射体特征。 主要用于焊缝检测。 适用各种 K值探头。 ③ 、 平底孔一般具有点状面积型反射体的特点 ， 主要用于锻件 、 钢板 、 焊缝 、 复合板 、 堆焊层的超声检测。 通常适用于直探头和双晶探头的校准和检测。 ④ 、 V型槽和其他切割槽具有表面开口的线性缺陷的特点。 适用于钢板 、 钢管 、 锻件等工件的横波检测 ， 也可模拟其他工件或焊缝表面或近表面缺陷以调整检测灵敏度。 检测或校准时 ， 通常采用 K1斜探头 ， 根据需要 ， 也可采用其他 K值探头。 37  对比试块是指本标准规定的用于检测校准的试块 ，：  ⑪ 、 钢板横波检测对比试块；  ⑫ 、 锻件横波检测对比试块；  ⑬ 、 无缝钢管横波检测用对比试块：纵向人工缺陷试块 、 横向人工缺陷试块；  ⑭ 、 声能传输损耗超声检测对比试块；  ⑮ 、 T型焊接接头超声检测对比试块：；  ⑯ 、 铝焊接接头超声检测对比试块；  ⑰ 、 钢制压力管道和管子焊接接头超声检测对比试块；  ⑱ 、 铝及铝合金压力管道和管子焊接接头超声检测对比试块；  ⑲ 、 钛焊接接头超声检测对比试块；  ⑳ 、 T T T3型堆焊层 超声检测对比试块。 38 超声检测对比试块⑴ 钢板横波检测对比试块 钢管横波轴向检测对比试块 锻件横波检测对比试块 39 超声检测对比试块⑵ 无缝钢管横向缺陷超声检测对比试块 声能传输损耗超声检测对比试块 40 超声检测对比试块⑶ 1352309 φ 2255414414全部20919919153R1R210 10 铝焊接接头超声检测对比试块。