《超聲檢測》通用工藝規(guī)程和工藝卡

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1,《超聲檢測》,通用工藝規(guī)程和工藝卡,山東省特種設備檢驗研究院 淄博分院 劉鐵民,2,10．1 特種設備超聲檢測通用工藝規(guī)程,超聲檢測通用工藝規(guī)程是根據(jù)相關法規(guī)、安全技術規(guī)范、產(chǎn)品標準、有關的技術文件和JB/T4730.3-2005等相關檢測標準要求，并針對檢測機構的特點和檢測能力而編制的技術文件。超聲槍測通用工藝規(guī)程應涵蓋本單位(制造、安裝或檢驗檢測單位)產(chǎn)品(或檢測對象)的檢測范圍。,3,10．1 特種設備超聲檢測通用工藝規(guī)程,超聲檢測通用工藝規(guī)程一般以文字說明為主，檢測對象一般為某類工件，它應具有一定的覆蓋性和通用性，至少應包括以下內(nèi)容：(1)適用范圍:指明該通用工藝規(guī)程適用于哪類工件或哪種產(chǎn)品的焊縫及焊縫類型等。(2)引用標準、法規(guī):指技術文件引用的法規(guī)、安全技術規(guī)范、技術標準等。,4,10．1 特種設備超聲檢測通用工藝規(guī)程,(3)檢測人員資格:指對檢測人員的資格要求。(4)檢測設備、器材和材料:指超聲檢測用的儀器、探頭、試塊和耦合劑等。主要性能指標有：檢測設備規(guī)格型號、探頭類型、晶片尺寸和頻率；標準試塊及對比試塊型號名稱；耦合劑型號名稱。(5)檢測表面制備:指對被檢工件表面的準備方法及要求等。,5,10．1 特種設備超聲檢測通用工藝規(guī)程,(6)檢測時機:指不同材料的被檢工件超聲檢測的時間安排等。(7)檢測工藝和檢測技術:指明進行超聲檢測時可選擇的檢測技術等級、檢測方法、檢測方向、掃查方式、檢測部位范圍、儀器時基線比例和靈敏度調(diào)整、測定缺陷位置、當量和指示長度的方法等。,6,10．1 特種設備超聲檢測通用工藝規(guī)程,(8)檢測結(jié)果的評定和質(zhì)量等級分類:指明檢測結(jié)果評定所依據(jù)的驗收標準或技術標準以及驗收合格級別等。(9)檢測記錄、報告和資料存檔:指規(guī)定檢測原始記錄、報告內(nèi)容及格式要求，資料、檔案管理要求，安全管理規(guī)定等。(10)編制(級別)、審核(級別)和批準人、制定日期:指超聲檢測通用工藝規(guī)程的編制、審核及批準應符合相關法規(guī)或標準的規(guī)定。,7,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,特種設備超聲檢測工藝卡是具體產(chǎn)品檢測作業(yè)的指導性文件，一般用表、卡的形式。它是針對特種設備某一具體產(chǎn)品或產(chǎn)品上某一部件，依據(jù)超聲檢測通用工藝規(guī)程、被檢工件的技術要求和JB/T 4730.3-2005等檢測標準而專門制定的有關檢測技術細節(jié)和具體參數(shù)的工藝文件，凡是工藝卡上沒有規(guī)定的一些共性問題，應按通用工藝規(guī)程進行。工藝卡一般應包括以下內(nèi)容：,8,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,(1)工藝卡編號應根據(jù)程序文件的規(guī)定編制。(2)產(chǎn)品部分產(chǎn)品名稱和編號，制造、安裝或檢驗編號，特種設備類別、規(guī)格尺寸、材料牌號、熱處理狀態(tài)及表面狀態(tài)。(3)檢測設備與材料儀器型號和編號、探頭規(guī)格參數(shù)、試塊和耦合劑等。,9,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,(4)檢測工藝參數(shù)檢測方法、檢測比例、檢測部位、儀器時基線比例和檢測靈敏度調(diào)整等。(5)檢測技術要求執(zhí)行標準、驗收級別。(6)檢測部位示意圖。(7)編制人員(資質(zhì)級別)、審核人員(資質(zhì)級別)。(8)制定日期。,10,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,實施超聲檢測的人員應按檢測工藝卡進行操作。特種沒備超聲檢測工藝卡的編制、審核應符合相關法規(guī)、安全技術規(guī)范或技術標準的規(guī)定。 “特種設備超聲檢測工藝卡”的格式示例見表10—1。編號:,11,,,12,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,特種設備超聲檢測工藝卡的填寫內(nèi)容：產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品編號；按圖樣或工藝文件填寫，如液化氣球罐、發(fā)電鍋爐、加氫反應器等。若對于尚無產(chǎn)品名稱和編號的原材料和部件等，則杠劃。部件名稱、部件編號；對于產(chǎn)品焊接接頭杠劃。對于板材或鍛件部件名稱填“板材”或“鍛件”，部件編號對于鍛件指受檢鍛件編號，對于板材指受檢板材的廠內(nèi)編號。,13,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,材料牌號；指被檢工件的材質(zhì)，如16MnR、20鋼、18MnMoNiR。厚度；指被檢工件的厚度，如20 mm。 規(guī)格；指被檢工件的規(guī)格尺寸，如φ2800mm×8000mm×20mm。熱處理狀態(tài)；如(600±50)℃消除應力退火，900℃正火。,14,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,檢測時機；一般焊縫應為“焊接完工后”；對有延遲裂紋傾向的材料，應為“焊后至少24h后”；對GB12337-1998《鋼制球形儲罐》的焊縫，應為“焊后至少36 h后”，對鍛件應為“最終熱處理后”；其他工件可根據(jù)工序安排按實際填寫。表面狀態(tài)；指被檢工件檢測面要求制備的表面狀態(tài)。如果被檢工件表面漆層厚，應為“除去漆層，露出金屬光澤”，焊接接頭可為“清除焊接飛濺，露出金屬光澤”。,15,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,檢測項目；按檢測對象分為焊縫、板材和鍛件。坡口形式；指檢測部位焊縫的坡口形式，按焊接工藝規(guī)程的坡口形式填寫，如V形、U形、X形等，其他檢測對象杠劃。焊接方法；按圖樣或焊接工藝規(guī)程的焊接方法填寫，如焊條電弧焊、埋弧自動焊、氬弧焊等，對于鍛件和鋼板杠劃。,16,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,儀器型號；超聲檢測儀器型號，如CTS一22、HS600、PXuT350等。儀器編號；指檢測單位內(nèi)的儀器使用編號。探頭型號；指實現(xiàn)檢測工藝需采用的探頭參數(shù)。如5P6×6K2.5、2.5P20Z、5T20FGl0Z。,17,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,試塊種類；指檢測時用來調(diào)整儀器探頭系統(tǒng)性能校準和檢測靈敏度校準的試塊。如焊縫檢測為“CSK-IA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA”、“CSK-IB、RB-2”；鍛件檢測可為“CSl”或“CSⅡ”；鋼板檢測可填寫“CBI”或“CBⅡ”；用大平底調(diào)整檢測靈敏度時可填寫“××mm大平底”。檢測面；焊縫檢測時可填寫“單面單側(cè)”“雙面單側(cè)”“雙面雙側(cè)”；鍛件或鋼板檢測時可填寫“內(nèi)壁”“外圓面”“軋制面”等。,18,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,掃查方式；指檢測時應使用的掃查方式。焊縫檢測時一般為“鋸齒形掃查”或(和)“斜平行掃查”；鋼板檢測時為“列線掃查”，坡口邊緣為“全面掃查”；鍛件檢測時為“全面掃查”。耦合劑；一般可采用機油、水、甘油或工業(yè)糨糊等。表面補償；指檢測時工件表面與試塊表面狀態(tài)引起的dB差。一般為2～5 dB，具體值由實測確定，鍛件或鋼板采用底波計算法時應杠劃。,19,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,掃描線調(diào)節(jié)；指掃描速度調(diào)節(jié)。如采用模擬檢測儀可填寫“深度1:1”“水平1:2”或“聲程l:1”等；當采用數(shù)字檢測儀且用圓弧試塊校準時可填寫“聲程1:1”。鍛件檢測時根據(jù)工件尺寸填寫“深度1:lO”或“聲程1:100”等，鋼板檢測時根據(jù)鋼板尺寸填寫“深度2:1”或“聲程1:1”等。,20,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,檢測靈敏度；焊縫檢測時填評定線靈敏度：如“φ1×6-9dB”“φ2×40-18dB”，檢測橫向缺陷時要求提高6 dB；鍛件檢測時填寫如“最大檢測距離處的φ2 mm平底孔”；鋼板檢測時填寫如“φ5mm平底孔第一次反射波高為滿刻度的50％”。,21,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,檢測標準；執(zhí)行檢測所依據(jù)的有關方法標準，如對承壓設備為“JB/T4730.3-2005”，若執(zhí)行電力標準可填寫“DL/T820-2002”。驗收標準對超聲檢測所發(fā)現(xiàn)的缺陷驗收所依據(jù)的有關標準，如對承壓設備驗收標準一般為“JB/T 4730.3-2005”，若執(zhí)行電力驗收標準則為“DL/T 869-2004”。,22,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,合格級別；根據(jù)委托要求或執(zhí)行的有關規(guī)程、規(guī)范填寫，如依據(jù)《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》I級合格，則此處填寫“I級”。檢測部位示意圖；標示工件形狀、檢測部位(包括檢測面)和探頭的檢測位置等信息的示意圖。,23,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,編制和審核(審批)；工藝的編制、審核、審批人員，這些人員的資質(zhì)應符合相關法規(guī)標準或技術文件的規(guī)定，對于承壓設備超聲檢測，要求編制人員具有UTII級及以上的資格，審核人員一般為NDT責任工程師，審批人員一般為單位技術負責人。,24,10．2 特種設備超聲檢測工藝卡,在上述各項的填寫時，應注意探頭、試塊、檢測面、掃描線調(diào)節(jié)和檢測靈敏度之間是相關聯(lián)的和系統(tǒng)的，當采用多種探頭檢測時，可對格式進行適當調(diào)整，同時在檢測示意圖中標示出來，見表10一4。,25,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,一般每項產(chǎn)品或工件編寫一份“特種設備超聲檢測工藝卡”。這里僅舉幾個編制工藝卡的示例，因為有許多檢測方法和設備及材料可供選擇，可組合編制成多種形式工藝卡，所以這里提供工藝卡示例，并不是唯一形式，也不一定是最佳的，僅供參考，希望能起到舉一反三的作用。,26,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,【例1】 某公司現(xiàn)場安裝了一臺1000m3。液化氣球罐，采用16MnR制造，其外形如圖10一1所示，主要技術參數(shù)如下：容器類別：三類；設計壓力：1.8 MPa；設計溫度：50℃；規(guī)格：φ12300mm×42mm；容積：1000m3；超聲檢測執(zhí)行JB/T4730.3-2005標準，抽查20％的球殼板進行超聲波檢測，Ⅱ級合格；對接焊接接頭焊后36小時應進行100％的超聲波檢測，I級合格，自選條件優(yōu)化編制球殼板超聲檢測工藝卡，見表10一2；對接焊接接頭超聲檢測工藝卡，見表10一3。,27,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,,28,,,29,球罐殼體各帶名稱及常用焊縫編號,30,球罐殼體各帶名稱及常用焊縫編號,31,球罐殼體各帶名稱及常用焊縫編號,32,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(1)明確檢測對象和檢測要求：球殼板是用鋼板壓制而成的，材質(zhì)為16MnR(屬于低合金鋼)，要求按照JB/T4730.3-2005進行超聲檢測。按此要求和確定應根據(jù)JB/T4730.3中4.1節(jié)“承壓設備用鋼板超聲檢測和質(zhì)量分級”進行檢測和驗收。,33,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(2)選擇檢測技術、檢測面和檢測方向：根據(jù)標準，應采用縱波直探頭法，檢測面和檢測方向是在任一軋制鋼板表面的垂直入射檢測。由于在現(xiàn)場檢測，可采用探頭與工件直接接觸法。,34,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(3)選擇儀器、探頭和耦合劑：儀器應適合鋼板檢測，本例對儀器無特殊要求，模擬式或數(shù)字式超聲檢測儀均可使用，本例選取HS600a；考慮到壁厚42 mm，探頭在標準中有規(guī)定，應選取2.5MHz、晶片尺寸在φ20 mm～25 mm之間的單晶直探頭，可選擇2.5P20Z型號，耦合劑選擇應考慮對金屬材料的腐蝕問題，本例中為16MnR，不需考慮防銹問題，且球殼板面積較大，故選用水。,35,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(4)選擇試塊：標準中有規(guī)定，對于厚度范圍為40～60 mm的鋼板，應選用CBⅡ-2標準試塊。(5)選擇掃查方式：掃查方式有全面掃查、列線掃查、邊緣掃查和格子掃查等幾種，JB/T 4730.3-2005標準中規(guī)定：探頭沿垂直于鋼板壓延方向，間距不大于100 mm的平行線進行掃查(即列線掃查)。在鋼板剖口預定線兩側(cè)各50 mm(當板厚超過100 mm時，以板厚的一半為準)內(nèi)應作100％掃查(即全面掃查)。,36,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(6)儀器調(diào)節(jié):掃描線調(diào)節(jié)，采用深度法，同時根據(jù)7.1.4中所述“板厚在30～80 mm，一般應能看到B5”，可將掃描比例調(diào)節(jié)為1:2。靈敏度調(diào)節(jié)，按 JB/T4730.3-2005標準中規(guī)定：板厚大于20 mm時，應將CBⅡ試塊φ5mm平底孔第一次反射波高調(diào)整到滿刻度的50％作為基準靈敏度。,37,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(7)表面補償：標準試塊表面粗糙度為R。=3.2，而鋼板表面狀況為軋制．因此應進行表面補償，未知其差別時應按6.4.1的相關方法進行實測。根據(jù)經(jīng)驗，此例補償4 dB。(8)檢測部位示意圖：應標示出檢測面與檢測方向，以及檢測區(qū)域。,38,球殼板超聲檢測工藝卡，見表10一2,39,球殼板超聲檢測工藝卡，見表10一2,40,球殼板超聲檢測工藝卡，見表10一3,41,球殼板超聲檢測工藝卡，見表10一3,42,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,【例2】 有一筒形鍛件，內(nèi)徑為2000 mm，厚度為150 mm，長度為2000 mm，材料為SA508-Ⅲ，要求按JB/T4730.3-2005《承壓設備無損檢測》標準進行超聲檢測，驗收級別為Ⅱ級?，F(xiàn)有CTS-22超聲波檢測儀。自選條件優(yōu)化編制筒形鍛件超聲檢測工藝卡，見表10—4。,43,,,44,,,45,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,【例3】 現(xiàn)有一在用壓力管道環(huán)向?qū)咏宇^，尺寸為φ133mm(外徑)×5 mm與φ159 mm(外徑)×7 mm變徑連接，材料為20鋼，焊縫寬度10 mm，其結(jié)構如圖10-2所示。要求按JB/T 4730.3-2005《承壓設備無損檢測》標準進行超聲檢測，驗收級別為Ⅱ級。,46,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,現(xiàn)有儀器、探頭、試塊、耦合劑：(1)超聲波檢測儀：CTS-22。(2)探頭：5P9×9K2.5前沿ll mm、5P6X 6K2.5前沿5 mm、5P6×6K3前沿6 mm、 5P6×6K2.7前沿7 mm。(3)試塊：GS-1、GS-2、GS-3、GS-4。(4)耦合劑：化學糨糊、機油、水。,47,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,請編制工藝卡。工藝關鍵點分析：由于管道接頭靠大徑端只有10 mm直邊，無法采用現(xiàn)有的超聲探頭進行檢測，因此只能在直管段單側(cè)進行檢測，依據(jù)JB/T4730.3中6.1.4.1條規(guī)定：“一般要求從對接焊接接頭兩側(cè)進行檢測，確因條件限制只能從焊接接頭一側(cè)檢測時，應采用兩種或兩種以上的不同K值探頭進行測”，故需采用兩種K值探頭進行檢測。,48,,49,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,【例4】 綜合應用題一電站鍋爐鍋簡圖10--3所示，令號400-50。它的設計壓力為15·8 MPa，設計溫度為348℃，材料為13MnNiMoNbR(抗拉強度Rm為570～700MPa)，尺寸為φ1800mm(內(nèi)徑)X92mm其縱縫、下降管角焊縫采用埋弧自動焊，環(huán)縫采用手工電弧焊封底，埋弧自動焊蓋面。簡體環(huán)縫如圖10--4所示，下降管角焊縫結(jié)構和尺寸如圖10--5所示,50,,51,,52,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(1)現(xiàn)有儀器、試塊、探頭、耦合劑：1)儀器：CTS-22，CTS-262)試塊：CSK-IA，CSK-IIA，CSK-ⅢA3)探頭: 2.5P10×10K1、2.5P10×10K1.5、2.5P10×10K2、2.5P20×20K1、2.5P20×20K1.5、2.5P20×20K2、 5P20×20K1、5P20×20K1.5、5P20×20K2、2.5P20Z、2.5P30Z 4)耦合劑：機油，化學糨糊,53,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(2)請確定制造過程中鍋筒縱縫和環(huán)縫、下降管角焊縫焊接完成后無損檢測要求，包括部位、方法、比例以及檢測時機，并說明依據(jù)或理由。,54,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(3)對于下降管角焊縫，請按JB/T4730.320-05《承壓設備無損檢測》標準，確定合適的超聲檢測方法和參數(shù)(探頭種類、探頭參數(shù)、檢測面)，并說明依據(jù)或理由。 答：1)檢測方法：接管內(nèi)壁用2.5 MHz、φ14 mm直探頭檢測(應使用小尺寸直探頭以提高耦合效果)，筒體內(nèi)外壁分別用2.5 MHz、K1和K2斜探頭檢測。,55,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,2)按JB/T 4730.3-2005標準5.1.6.3條規(guī)定：“下降管角焊縫應以接管內(nèi)壁直探頭檢測為主，主要是有利于檢測坡口未熔合和垂直于表面的裂紋類缺陷；在筒體內(nèi)外壁增加斜探頭檢測。主要是檢測焊縫內(nèi)缺陷”。,56,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(4)按JB/T4730.3-2005《承壓設備無損檢測》標準，用直探頭檢測下降管角焊縫，是否可以采用底波調(diào)節(jié)法校準檢測靈敏度?說明理由。如果可以，試敘述其校準方法(焊縫寬度50mm)。 答：1)如果底波聲程大于等于探頭的3N，則可采用底波調(diào)節(jié)法，對2.5 MHz、φ14mm探頭，N≈21 mm，下降管底波聲程為75 mm，大于3N，所以可以采用底波調(diào)節(jié)法校準檢測靈敏度。,57,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,2)按JB/T4730.3-2005《承壓設備無損檢測》標準，評定線為, φ2 mm平底孔，則檢測靈敏度為φ2/(75+50+10), △Bf=201g(PB/Pf)一10(d/D)≈41dB，校準時把底波高度設置在示波屏滿刻度的80％，提高靈敏度41dB，即為φ2檢測靈敏度。,58,10.3 超聲檢測工藝卡編制舉例,(5)按JB／T 4730．3--2005《承壓設備無損檢測》標準C級要求，填寫鍋筒對接接頭的超聲檢測工藝卡。 工藝卡式樣見表10—6。,59,,60,,