中華人民共和國(guó)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
ZB E98 001--88
常壓鋼質(zhì)油罐焊縫超聲波探傷
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1主要內(nèi)容和適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了常壓鋼質(zhì)油罐焊縫超聲波探傷中對(duì)人員、儀器、探頭、試塊的要求,以及探傷的操作方法、探傷結(jié)果的質(zhì)量評(píng)定。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于常壓鋼質(zhì)油罐4--32mm厚度的對(duì)接、搭接、Ｔ型焊縫的超聲波探傷。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于鑄件、奧氏體不銹耐酸鋼焊縫的超聲波探傷。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
ZBY230--84 A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術(shù)條件
ZB Y231--84 超聲探傷用探頭性能測(cè)試方法
ZB J04 001--81 A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法
JB 1152--81 鍋爐鋼制壓力容器對(duì)接焊縫超聲波探傷
SY J1016--82 立式圓筒形鋼質(zhì)焊接油罐設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定
JB 3111--82 無(wú)損檢測(cè)名詞術(shù)語(yǔ)
3探傷人員
3.1探傷人員應(yīng)經(jīng)專(zhuān)業(yè)考試合格,持有有關(guān)部門(mén)頒發(fā)的資格證書(shū)。簽寫(xiě)報(bào)告的人員應(yīng)至少持有Ⅱ級(jí)資格證書(shū)。
3.2探傷人員應(yīng)掌握被檢工件的材質(zhì)、焊縫坡口型式、焊接工藝、缺陷可能產(chǎn)生的部位等知識(shí)和資料,并能根據(jù)熒光屏上的反射信號(hào)進(jìn)行綜合探傷評(píng)定。
4探傷儀、探頭
4.1超聲波探傷儀性能應(yīng)符合ZB Y230標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
4.2超聲波探傷用的斜探頭性能應(yīng)符合ZB Y231標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,其工作頻率為2.5--5.0MHz,折射角的正切值k在1.0--3.0之間,按表1和表2進(jìn)行選擇
表1 對(duì)接焊縫探頭k值的選擇
板 厚 mm | k | β |
4--10 | 2.0--3.0 | 63.5°--71.5° |
10--18 | 2.0--2.5 | 63.5°--68° |
18--32 | 1.5--2.0 | 56°--63.5° |
表2 搭接焊、T型焊探頭k值的選擇
板 厚 mm | k | β |
4--5 | 1.0 | 45° |
5--18 | 1.0--1.5 | 45°--56° |
18--32 | 1.0--2.0 | 45°--63.5° |
4.3厚度4--6mm的鋼板焊縫探傷,有條件時(shí)可采用點(diǎn)聚焦、線聚焦、雙晶探頭。
4.4探傷儀和斜探頭的組合靈敏度在被檢件所需要的*大聲程處、當(dāng)探傷靈敏度得到滿足時(shí),有效靈敏度余量應(yīng)至少為10dB。
4.5探傷儀分辨力應(yīng)能將CSK--IA型試塊上Φ44mm與Φ40mm兩孔的反射波分開(kāi)。當(dāng)兩孔的反射波波幅相同時(shí),波峰與波谷的差應(yīng)不小于6dB。
5試塊
5.1試塊用與被檢件相同或相近的材料制成,其材料在以Φ2mm平底孔靈敏度探傷時(shí),不得發(fā)現(xiàn)缺陷波。試塊型式計(jì)有CSK--IA、OUT--1、OUT--2三種。
5.2CSK--IA型試塊應(yīng)符合JB 1152標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
5.3OUT--1和OUT--2兩種試塊應(yīng)分別符合圖1和圖2的要求。
圖 1 OUT---1 試塊
圖 2 OUT---2 試塊
5.4在靈敏度要求得到滿足的情況下,也可以采用其它型式的試塊。
6探傷前的準(zhǔn)備工作
6.1現(xiàn)場(chǎng)**要求
由于探傷儀內(nèi)有數(shù)千伏高壓,不允許在有易燃易爆情況的危險(xiǎn)區(qū)中工作,因此探傷前必須對(duì)探傷現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行防燃防爆的**檢查。
6.2焊縫外觀要求
焊縫的超聲波探傷應(yīng)在焊縫外觀質(zhì)量檢查合格后進(jìn)行。
6.3探測(cè)面的選擇及清理
6.3.1底板和內(nèi)浮盤(pán)搭接焊縫的探測(cè)面為其焊接面的壓板一側(cè),罐壁搭接焊的探測(cè)面為油罐外表面焊縫上側(cè),見(jiàn)圖3 。
圖 3 搭接焊探傷部位
6.3.2罐壁對(duì)接焊縫的探傷面為罐壁的內(nèi)表面或外表面。板厚小于16mm的焊縫,一般采取單側(cè)探傷;重點(diǎn)區(qū)域和需要驗(yàn)證的部位應(yīng)雙側(cè)探傷。板厚大于16mm的對(duì)接焊縫,必須進(jìn)行雙側(cè)探傷。
6.3.3探測(cè)面寬度(即探頭掃查范圍應(yīng)滿足式1要求,并且不小于120mm。
B =2KT+50....................................(1)
式中:B---探測(cè)面寬度,mm;
K---探頭折射角的正切值;
T---工件厚度,mm。
6.3.4探傷前應(yīng)將探測(cè)面上的飛濺點(diǎn)、銹蝕、焊瘤等打磨平整,保證探頭與探測(cè)面之間具有良好的聲耦合。
7操作
7.1距離--波幅曲線的繪制及回波位置的標(biāo)定
7.1.1在探測(cè)板厚大于6mm的焊縫時(shí),應(yīng)根據(jù)焊接型式、工件厚度、探頭k 值和前沿距離按比例準(zhǔn)確繪制聲軸線圖,利用OUT--1試塊上Φ2×40橫孔的各次反射波在示波屏上標(biāo)定所需要的回波位置刻度、判傷范圍，測(cè)量反射波的幅度。標(biāo)定情況和測(cè)量結(jié)果應(yīng)記入表3并根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)繪制距離--波幅曲線圖。
7.1.2在探測(cè)板厚小于6mm的焊縫時(shí)，利用OUT--2試塊上0.5×0.5方槽的反射波在示波屏上標(biāo)定所需要的回波位置刻度、判傷范圍，測(cè)量反射波的幅度。標(biāo)定情況和測(cè)量結(jié)果也應(yīng)記入表3并根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)繪制距離--波幅曲線圖。
7.1.3在校正回波位置刻度時(shí)，應(yīng)根據(jù)所用儀器、探頭的不同以及被檢件的板厚情況，從水平定位法、深度定位法、聲程定位法中選用較合適的定位方法。
7.1.4距離--波幅曲線由判廢線、定量線、測(cè)長(zhǎng)限制線(簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)長(zhǎng)線)組成。測(cè)長(zhǎng)線與定量線之間稱(chēng)為Ⅰ區(qū)，定量線與判廢線之間稱(chēng)為Ⅱ區(qū)，判廢線以上稱(chēng)為Ⅲ區(qū)(見(jiàn)圖4)。三條曲線所代表的靈敏度值見(jiàn)表4。
表3 回波位置標(biāo)定及波幅測(cè)定記錄表
掃查范圍 mm | 回波次數(shù) | 回波位置(格) | 判傷范圍(格) | 波高(dB) |
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表4 距離--波幅曲線的靈敏度
試塊 | 板厚mm | 測(cè)長(zhǎng)線 | 定量線 | 判廢線 |
OUT-1 | 6--32 | Φ2×40--14dB | Φ2×40--8dB | Φ2×40--2dB |
OUT-2 | 4--6 | 0.5×0.5×40--6dB | 0.5×0.5×40 | 0.5×0.5×40+8dB |
圖4 距離--波幅曲線示意圖 圖6 探頭掃查方式
(a) 正齒形 (B) 斜齒形
圖5 探頭的基本掃查方式
7.1.5 在繪制距離--波幅曲線時(shí)，每條曲線上所取的數(shù)據(jù)不得少于3個(gè)。
7.1.6在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)對(duì)繪制的距離--波幅曲線經(jīng)常進(jìn)行校核，每次的校核點(diǎn)不得少于2個(gè)。
7.2探傷靈敏度的校正。
7.2.1探傷靈敏度應(yīng)不低于測(cè)長(zhǎng)線。
7.2.2在校正探傷靈敏度時(shí),應(yīng)對(duì)表面聲能損失以及材質(zhì)衰減引起的靈敏度變化進(jìn)行修正。修正方法應(yīng)符合JB1152標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
7.3探頭的掃查
7.3.1探頭的掃查應(yīng)在探頭與焊縫中心之間大體上保持垂直的情況下進(jìn)行，掃查的基本方式可以是斜齒形或正齒形，并作10°--15°的擺動(dòng)。掃查中的齒距d不得超過(guò)探頭晶片寬度(見(jiàn)圖5a、b)。
7.3.2掃查時(shí)應(yīng)確保探頭與探測(cè)面之間具有良好的聲耦合,耦合劑宜采用機(jī)油、潤(rùn)滑脂等。
7.3.3為了區(qū)分缺陷波與假信號(hào)以及確定缺陷位置、方向的需要，還應(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)探頭采取前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等掃查方式(見(jiàn)圖6)。
7.4缺陷的判斷與測(cè)定
7.4.1焊縫超聲波探傷應(yīng)根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置、幅度、波形以及探頭在被檢件上的位置、掃查方式、焊接工藝等對(duì)缺陷進(jìn)行綜合判斷。當(dāng)出現(xiàn)難以判斷的回波時(shí),應(yīng)輔以其它檢測(cè)手段進(jìn)行驗(yàn)證。
7.4.2缺陷的定位
在發(fā)現(xiàn)缺陷波之后,應(yīng)根據(jù)缺陷反射波在示波屏上的位置、校正回波位置刻度時(shí)使用的定位方法，以及探測(cè)到缺陷波的探頭位置對(duì)缺陷進(jìn)行定位。必要時(shí)還可以采用其它有效方法進(jìn)行確認(rèn)。
7.4.3缺陷的定量
7.4.3.1 回波高度位于定量線和定量線以上的缺陷都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定量，缺陷的定量?jī)?nèi)容包括缺陷波幅度測(cè)量和缺陷指示長(zhǎng)度測(cè)量?jī)蓚€(gè)方面。
7.4.3.2 缺陷波幅度的測(cè)量
將探頭置于出現(xiàn)缺陷*大回波的位置，采用讀取缺陷波幅位于距離--波幅曲線中哪個(gè)區(qū)域的方法進(jìn)行測(cè)量。
7.4.3.3 缺陷指示長(zhǎng)度的測(cè)量
當(dāng)缺陷波只有一個(gè)高點(diǎn)時(shí)，用半波高度法(6dB法)測(cè)量缺陷指示長(zhǎng)度；當(dāng)缺陷波有多個(gè)高點(diǎn)時(shí)，用端點(diǎn)半波高度法(端點(diǎn)6dB法)測(cè)量缺陷指示長(zhǎng)度。
7.4.3.4 波高在Ⅰ區(qū)的缺陷，如果探傷者認(rèn)為有必要測(cè)長(zhǎng)時(shí)，可以移動(dòng)探頭使缺陷波高降到測(cè)長(zhǎng)線，并用此時(shí)探頭移動(dòng)范圍作為缺陷的指示長(zhǎng)度。
7.5在探傷中應(yīng)經(jīng)常對(duì)儀器、探頭的性能以及探傷靈敏度進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)方法按ZB J04 001標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
8檢測(cè)區(qū)域
8.1油罐底板焊縫、底板與壁板的T型焊縫、內(nèi)浮頂油罐的浮盤(pán)焊縫應(yīng)作****檢測(cè)。
8.2油罐罐壁T字型接頭處，應(yīng)對(duì)其交叉點(diǎn)各向≥10T長(zhǎng)度的范圍進(jìn)行檢測(cè)。
8.3油罐壁板焊縫*低檢測(cè)百分比為50%。
8.4在檢測(cè)時(shí)若發(fā)現(xiàn)5m長(zhǎng)度內(nèi)不合格率大于1%時(shí)，應(yīng)在缺陷延伸方向延長(zhǎng)檢測(cè)長(zhǎng)度1m；檢查仍不合格時(shí)，需對(duì)整條焊縫進(jìn)行檢測(cè)。
9質(zhì)量評(píng)定
9.1下述缺陷應(yīng)判為不合格:
9.1.1波高在判廢線上及Ⅲ區(qū)的缺陷。
9.1.2單個(gè)缺陷波高在定量線上及Ⅱ區(qū)范圍內(nèi)，板厚T>8mm時(shí)指示長(zhǎng)度L>T的缺陷以及板厚T≤8mm時(shí)指示長(zhǎng)度L>8mm的缺陷。
9.1.3單個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度未超過(guò)9.1.2規(guī)定，而3T長(zhǎng)度范圍內(nèi)缺陷指示長(zhǎng)度總和超過(guò)9.1.2規(guī)定的缺陷。
9.2 在計(jì)算缺陷指示長(zhǎng)度的總和時(shí)，凡指示長(zhǎng)度小于8mm缺陷全部按4mm計(jì)算。
9.3對(duì)于未超過(guò)9.1.2和9.1.3規(guī)定的缺陷，如果探傷人員能斷定為危害性缺陷時(shí)，質(zhì)量評(píng)定工作可不受9.1.2和9.1.3條文的限制。
10不合格焊縫處理及復(fù)檢
10.1不合格的焊縫部位應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊部位及受補(bǔ)焊影響的部位均應(yīng)復(fù)檢。復(fù)檢的探傷條件及操作應(yīng)與原檢驗(yàn)相同。質(zhì)量評(píng)定仍按9.1--9.3的規(guī)定進(jìn)行。
10.2補(bǔ)焊兩次仍不合格，其補(bǔ)焊部位作判廢處理。
11檢測(cè)記錄和檢測(cè)報(bào)告
11.1探傷中應(yīng)作好記錄，探傷結(jié)束后應(yīng)書(shū)寫(xiě)探傷報(bào)告。
11.2探傷記錄應(yīng)包括：工件名稱(chēng)、編號(hào)、材質(zhì)、坡口型式、所使用的儀器和探頭(頻率、尺寸、K值)、試塊型式、耦合劑、探傷部位，位于Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)的缺陷回波高度、缺陷位置和缺陷指示長(zhǎng)度，返修部位的返修長(zhǎng)度和深度、返修次數(shù)、返修部位的探傷長(zhǎng)度和探傷結(jié)果，檢測(cè)日期、探傷人員。
11.3探傷報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)至少包括：工件名稱(chēng)、材質(zhì)、厚度、工程及工件編號(hào)，探傷方法，所使用的儀器、探頭、試塊、探傷長(zhǎng)度比例，探傷部位示意圖，缺陷情況，返修情況，檢測(cè)日期和報(bào)告日期。探傷者和審核者簽名。
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附加說(shuō)明:
本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì)上海材料研究所提出并歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)石化總公司銷(xiāo)售公司負(fù)責(zé)起草。
國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì)批準(zhǔn) 1989-01-01實(shí)施
