中华人民(mín)共和國(guó)机械工业部部标准
JB 3144-82
锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤
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1适用(yòng)范围
1.1 本标准适用(yòng)于钢制锅炉产品中的压力容器大口径管座角焊缝的超声波探伤,并规定了质量验收标准。
1.2 使用(yòng)本标准必须符合下列条件:
1.2.1 压力容器筒體(tǐ)内径Dn≥800mm。
1.2.2 压力容器筒體(tǐ)壁厚40mm≤T≤120mm。
1.2.3 接管外径dw≥250mm。
1.2.4 接管内径dn≥200mm。
1.2.5 角焊缝為(wèi)图1所示的AⅠ型、AⅡ型及B型剖口的全焊透焊缝。
图1 角焊缝剖口型式及直、斜探头探测方向
dw-接管外径;dn-接管内径;H-接管壁厚;T-筒體(tǐ)壁厚;
Dn-筒體(tǐ)内径;Z-直探头不可(kě)探测區(qū)長(cháng)度
1.3 本标准也适用(yòng)于其它工业用(yòng)途的钢制压力容器大口径管座角焊缝。
1.4 本标准不适用(yòng)于铸钢、奥氏體(tǐ)不锈钢制的压力容器。
2操作者
2.1 操作者应具有(yǒu)一定的超声波探伤基础知识及实际操作能(néng)力,并经有(yǒu)关部门考核合格。
2.2 操作者应了解被探件的材料性能(néng)、焊缝工艺、焊缝剖口型式、剖口尺寸以及可(kě)能(néng)出现缺陷的种类和缺陷在焊缝中的位置。
3探伤仪
探伤仪应符合一机部有(yǒu)关超声探伤仪性能(néng)测试标准方法的规定。
4探头
4.1 直探头可(kě)采用(yòng)频率為(wèi)2.5MHz的软保护膜直探头或双晶直探头,為(wèi)了取得良好的声耦合条件,推荐采用(yòng)专用(yòng)的、与工件接触面尺寸為(wèi)10mm×16mm的软保护膜直探头。
4.2 斜探头可(kě)采用(yòng)频率為(wèi)2.5MHz,探头与工件接触面尺寸符合下式规定的斜探头。
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a(或b)≤√D/2 (mm)
式中:a-斜探头接触面的長(cháng)度;b-斜探头接触面的宽度;D-探伤面的曲面半径。
5耦合剂
耦合剂可(kě)使用(yòng)甘油,CMC水溶液(化學(xué)浆糊)及机油等。
6试块
6.1 试块应采用(yòng)与被探工件材料声學(xué)特性相同或相似的材料制成。即试块材料与被探工件材料的声速差不大于1%;材质衰减系数差不大于0.01dB/mm。否则必须进行修正。
6.2 试块探测面的表面光洁度应与被探工件表面光洁度相同,否则在探伤前应进行声耦合差异测定。
6.3 直探头探伤使用(yòng)的曲面平底孔试块的型式及尺寸见图2。
S mm | 100 | 125 | 150 | 175 |
b mm | 50 | 50 | 60 | 60 |
图2 曲面平底孔试块型式及尺寸
图中:R-与工件曲面半径相同,曲面光洁度与工件相同
6.4 斜探头探伤使用(yòng)的试块应符合JB 1152-81《锅炉与钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》中CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA的规定。
7探测方向
7.1 纵向缺陷探测
7.1.1 采用(yòng)符合4.1条规定的直探头在图1中的位置(1)进行探测。
7.1.2 直探头不可(kě)探测區(qū)的長(cháng)度Z应符合图1所示相应剖口图中的公式限制。
7.1.3 对直探头未扫查到的區(qū)域可(kě)加用(yòng)斜探头探伤。斜探头必须符合4.2条的规定,探测位置见图1中的(2)和(3)。
7.1.4 不适用(yòng)直探头探伤时(即Z的计算值超过7.1.2条的规定),可(kě)采用(yòng)斜探头探伤。斜探头必须符合4.2条的规定,探测位置见图1中的(2)和(3)。
7.2 横向缺陷探测
7.2.1 凡产品技术条件规定要探测横向缺陷的管座角焊缝均应将筒體(tǐ)内壁焊缝加强层磨平后进行超声波探伤。
7.2.2 所使用(yòng)的斜探头应符合4.2条的规定,在磨平后的焊缝表面上进行顺时针和逆时针两个方向的探测(图3)。
图3 横向缺陷的探测
8仪器时基線(xiàn)及探测灵敏度校准
8.1 仪器时基線(xiàn)校准
8.1.1 直探头探伤时仪器时基線(xiàn)的校准可(kě)采用(yòng)工件上或试块上已知尺寸的底面(包括工件的圆柱曲面)的反射进行校准或采用(yòng)6.3条规定的曲面平底孔试块的孔反射进行校准。
8.1.2 斜探头探伤时仪器时基線(xiàn)的校准使用(yòng)JB 1152-81规定的CSK-ⅠA、CKS-ⅢA试块,并按该标准有(yǒu)关条文(wén)进行校准。
8.1.3 在校准仪器时基線(xiàn)时,应使*大探测声程位于仪器时基線(xiàn)的后半部分(fēn)。
8.2 探测灵敏度校准
8.2.1 直探头探伤时以工件的圆柱形曲底面作為(wèi)参考反射體(tǐ)。使用(yòng)当量计算法校准仪器灵敏度。在使用(yòng)该方法校准时,应选择三个反射波幅度读数差小(xiǎo)于4dB的点进行测试,并以这三个点的测试值的算术平均值进行仪器灵敏度校准。
8.2.2 直探头探伤时也可(kě)采用(yòng)按6.3条规定的曲面平底孔试块来校准仪器灵敏度。
8.2.3 斜探头探伤时使用(yòng)JB1152-81规定的CSK-ⅡA、CSK-ⅢA试块,并按该标准有(yǒu)关条文(wén)的规定进行仪器灵敏度校准。
8.2.4 斜探头探伤时如平底面的斜探头不适用(yòng)时(即在接管上探测纵向或横向缺陷时,探头接触面宽度或長(cháng)度尺寸无法满足4.2条中公式的规定),则应使用(yòng)与工件曲面半径相同的曲面试块及与该曲面相吻合的曲底面探头核准仪器灵敏度。
8.3 距离
波幅曲線(xiàn)以理(lǐ)论计算值或在相应试块上的实测值进行绘制。
8.4 测長(cháng)灵敏度、定量灵敏度及判废灵敏度
8.4.1 直探头探伤时:
a. 测長(cháng)灵敏度:平底孔Φ3-6dB;
b. 定量灵敏度:平底孔Φ3;
c. 判废灵敏度:平底孔Φ6。
8.4.2 斜探头探伤时按JB1152-81的有(yǒu)关规定。
8.4.3 探测灵敏度不低于*大声程处的测長(cháng)灵敏度。
9缺陷指示長(cháng)度测定
9.1 缺陷指示長(cháng)度的测定按JB1152-81有(yǒu)关条文(wén)的规定进行。
9.2 可(kě)以使用(yòng)更為(wèi)先进的方法(例如聚焦声束)测定缺陷指示長(cháng)度。
9.3 同深度的两个相邻缺陷的间距小(xiǎo)于其中较長(cháng)者时,作為(wèi)一个缺陷处理(lǐ)并按各缺陷指示長(cháng)度的和作為(wèi)该缺陷的指示長(cháng)度.若间距大于较長(cháng)者,则分(fēn)别计算其長(cháng)度。
10 验收
10.1 缺陷判废區(qū):在焊缝两侧熔合線(xiàn)(返修后复探时為(wèi)返修补焊的熔合線(xiàn))以外5mm内的區(qū)域均作為(wèi)焊缝缺陷的判废區(qū)域。
10.2 在缺陷判废區(qū)中不允许存在下列缺陷:
10.2.1 纵向缺陷
a. 缺陷反射当量超过或达到判废灵敏度者;
b. 缺陷反射当量超过或达到定量灵敏度,指示長(cháng)度L≥t/3且*小(xiǎo)可(kě)為(wèi)10mm,*大不超过30mm者(t為(wèi)焊缝截面中心線(xiàn)的高度,包括焊缝加强层高度)。
10.2.2 横向缺陷
a. 缺陷反射当量超过或达到判废灵敏度者;
b. 缺陷反射当量超过或达到定量灵敏度,且指示長(cháng)度L≥15mm者。
10.2.3 被探伤人员判為(wèi)危害性缺陷者。
10.3 以下缺陷不予返修,但应予以记录:
10.3.1 缺陷反射当量超过定量灵敏度但低于判废灵敏度,而指示長(cháng)度小(xiǎo)于判废長(cháng)度(指示長(cháng)度小(xiǎo)于10mm者不计)者。
10.3.2 缺陷反射当量超过测長(cháng)灵敏度但低于定量灵敏度,而指示長(cháng)度大于或等于判废長(cháng)度者。
11 对可(kě)疑信号
推荐使用(yòng)其它手段及探伤方法验证并进行综合分(fēn)析。
12 返修
12.1 不允许存在的缺陷应予以返修,返修后的部位按本标准有(yǒu)关条文(wén)规定进行超声波探伤。
12.2 返修后复探的部位应為(wèi)补焊部位向两端各延伸50mm。
13 记录和报告
探伤记录和报告包括下列各项并附有(yǒu)探测示意图和返修缺陷及记录缺陷的定位图。
13.1 探测对象
a. 产品名称和编号;b. 工件名称和规格;c. 材料牌号;d. 焊接方法、焊接材料及剖口型式。
13.2 探测条件
a. 仪器型号(编号);b. 探头参数(探头种类、频率、晶片尺寸、斜探头K值及探头接触面尺寸);c. 试块及耦合剂;d. 探测面光洁度和表面耦合差异补偿值;e. 探测灵敏度及其校准。
13.3 示意图
a. 探测位置及方向;b. 焊缝在产品上的分(fēn)布及定位方法;c. 需记录及返修的缺陷参数(缺陷*大反射当量、缺陷指示長(cháng)度及埋藏深度,缺陷在焊缝長(cháng)度方向上的分(fēn)布及定位)。
13.4 探测结论。
13.5 探测日期及操作者。
附加说明:
本标准由上海材料研究所提出。
本标准由上海锅炉厂负责起草(cǎo)。
本标准的主要起草(cǎo)人陈德安、胡汝舜。
中华人民(mín)共和國(guó)机械工业部1983-01-31发布 1983-01-01实施