第8章 探傷工藝的編制與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)比較

1、第八章      探傷工藝的編制與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)比較          本章先介紹了編制超聲波探傷工藝規(guī)程的目的、依據(jù)、要求及一般程序，后介紹了國內(nèi)外超聲探傷標(biāo)準(zhǔn)的基本情況和特點(diǎn)，并對這些國家的焊縫超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較。 第一節(jié)  超聲波探傷工藝規(guī)程的編制          在超聲波探傷中，一般被檢工件是由委托單位委托檢驗(yàn)單位來進(jìn)行檢驗(yàn)的。委托單位將對被檢工件的檢驗(yàn)要

2、求寫在委托書中，提交給檢驗(yàn)單位。檢驗(yàn)單位根據(jù)委托書的要求編寫探傷工藝規(guī)程，檢驗(yàn)人員根據(jù)探傷工藝規(guī)程對工件進(jìn)行具體檢驗(yàn)，最后將檢驗(yàn)結(jié)果填入檢驗(yàn)報告，交給委托單位。        探傷工藝規(guī)程分為檢驗(yàn)規(guī)程和工藝卡兩種，下面分別加以介紹。    一、檢驗(yàn)規(guī)程      檢驗(yàn)規(guī)程是檢驗(yàn)單位根據(jù)委托書的要求結(jié)合工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等而編制的。檢驗(yàn)規(guī)程對委托書中的要求要一一明確解答，對于委托書中不夠明確的地方和疑點(diǎn)，應(yīng)向委托單位詢問清楚，最后應(yīng)征得委托單位的

3、認(rèn)可。    檢驗(yàn)規(guī)程包括以下內(nèi)容：    (1)總則：該規(guī)程的適用范圍，所用法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的名稱代號，對檢驗(yàn)人員的要求等。    (2)儀器、探頭、試塊和耦合劑、探傷儀規(guī)格型號名稱。主要性能指標(biāo)；探頭類型、晶片尺寸，頻率；標(biāo)準(zhǔn)試塊及對比試塊型號名稱；耦合劑型號名稱。    (3)被檢工件：工件材質(zhì)、形狀、尺寸、熱處理狀況、表面狀況等。    (4)檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)時機(jī)、檢測方法、探測方向、掃查方式、檢驗(yàn)部位范圍、抽檢率，儀器時基線比例和探傷靈敏度調(diào)整

4、等。    (5)缺陷的測定與評價：測定缺陷位置、當(dāng)量和指示長度的方法，工件質(zhì)量級別評定，工件是否合格，返修方法等。    下面舉例說明之。    ××建設(shè)工程焊縫超聲波檢驗(yàn)規(guī)程    1. 總則        1.1  適用范圍：本規(guī)程適用于××建設(shè)工程現(xiàn)場焊縫超聲檢驗(yàn)。    1.2依據(jù)：編制本規(guī)程的依據(jù)如下：  

5、  1.2.1  委托書及有關(guān)工程設(shè)計圖。    1.2.2  JB473094壓力容器無損檢測標(biāo)準(zhǔn)第三篇超聲檢測。    1.3  協(xié)商事項(xiàng)：委托書中未明確或需要變更的地方應(yīng)與委托單位進(jìn)行協(xié)商，得到承認(rèn)后再執(zhí)行，并將協(xié)商的意見記錄成文。    1.4  檢驗(yàn)人員：應(yīng)是取得鍋爐壓力容器無損檢測人員資格考核委員會頒發(fā)的超聲，級及級以上人員，對檢查對象焊縫特性有足夠的認(rèn)識。    2. 儀器、探頭、試塊與耦合劑 

6、0;  2.1  所用探傷儀器必須滿足JB4730一94標(biāo)準(zhǔn)中7.3條關(guān)于儀器的要求。    2.2  所用探頭必須滿足JB4730一94標(biāo)準(zhǔn)7.3條中關(guān)于探頭的要求。    2.3   所用試塊為JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)9.1.2條中CSK-IA、CSKIA試塊。    2.4   耦合劑為機(jī)油或漿糊。3.    探傷    3.0   距離一波幅曲線：利用

7、CSK-A試塊測試距離一波幅曲線，評定-線、定量線和判廢線滿足JB473094標(biāo)準(zhǔn)中9.1.4.2條的要求。    3.2   探傷靈敏度：不低于評定線，掃查靈敏度在基準(zhǔn)靈敏度的基礎(chǔ)上提高6dB。    3.3   探傷時機(jī)：探測面經(jīng)打磨外觀檢查合格后進(jìn)行探傷。    3.4   探測方式與掃查方式：在焊縫單面雙側(cè)利用一、二次波探測，掃查方式有鋸齒形掃宣。和前后、左右、環(huán)繞、轉(zhuǎn)角掃查等幾種方式。    3.5

8、0; 檢查部位與抽率率：檢查全部焊縫，抽檢率100。4.   缺陷的測定      掃查探測中發(fā)現(xiàn)缺陷時要根據(jù)缺陷反射波高度，測定缺陷當(dāng)量大小，根據(jù)探頭的位置、聲程測定缺陷的位置，根據(jù)探頭移動距離測定缺陷的指示長度。具體方法見JB473094標(biāo)準(zhǔn)中9.1.6條。5.   焊縫質(zhì)量評級      根據(jù)JB473094標(biāo)準(zhǔn)中9.1.7.9.1.8條對焊縫質(zhì)量進(jìn)行評級。6.   合格判定    

9、0; 根據(jù)委托書和工程設(shè)計圖要求判定焊縫質(zhì)量是否合格，這里規(guī)定焊縫質(zhì)量級別不低于I級為合格。7.   返修      探傷中發(fā)現(xiàn)超過規(guī)定的缺陷時，要分析缺陷產(chǎn)生的原因，制訂切實(shí)可行的返修方案進(jìn)行返修。補(bǔ)焊前，缺陷必須徹底清除干凈。補(bǔ)焊后，24小時后應(yīng)重新進(jìn)行超聲波檢查，要求焊后熱處理的工件，補(bǔ)焊后要進(jìn)行熱處理。熱處理后24小時才探傷，避免延遲裂紋的漏檢。同一位置返修次數(shù)不超過三次。8.   探傷報告      工件經(jīng)探傷后，要如實(shí)認(rèn)真填寫探傷報告提支給委托

10、單位。  二、探傷工藝卡      工藝卡是指導(dǎo)操作人員對具體工件進(jìn)行生產(chǎn)的工藝文件。工廠中有多種工藝卡，例如，焊工根據(jù)焊接工芭卡進(jìn)行焊接，機(jī)械加工的工人根據(jù)機(jī)械加工工藝卡按步驟對工件進(jìn)行加工。超聲波探傷也有相應(yīng)的探傷工藝卡，用于指導(dǎo)探傷人員對工件進(jìn)行探傷。不同的工件有不同的工藝卡，要求做到一物一卡，對號入座。探傷人員根據(jù)探傷工藝卡所規(guī)定的內(nèi)容實(shí)施探傷，來保證產(chǎn)品質(zhì)量。探傷工藝卡主要內(nèi)容包括工件情況，儀器、探頭、試塊和耦合劑情況，探測條件，檢驗(yàn)方法，探測時機(jī)，時基線比例、靈敏度要求，探測比例，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對檢驗(yàn)人員級別的要求等

11、，最后注明編制、審核、批準(zhǔn)單位負(fù)責(zé)人簽字日期。探傷工藝卡與檢驗(yàn)規(guī)程的主要區(qū)別是：檢驗(yàn)規(guī)程是根據(jù)委托書要求編寫的。內(nèi)容多為一些原則性的條款，不一定很具體，需得到委托單位的同意，檢驗(yàn)對象可以是具體的某一工件。也可以是某類工件。探傷工藝卡是根據(jù)檢驗(yàn)規(guī)程結(jié)合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)針對某一具體工件編寫的，用于指導(dǎo)探傷人員對工件進(jìn)行探傷，要求內(nèi)容具體，一物一卡。此外檢驗(yàn)規(guī)程以文字說明為主，探傷工藝卡多為圖表形式。下面舉例說明之。1.筒類鍛件探傷工藝卡筒類鍛件超聲波探傷工藝卡見表8.1。現(xiàn)對探傷工藝卡作如下說明。(1)筒體工件的材料規(guī)格：筒體外徑為2388ram，內(nèi)徑為2092mm，長為2940mm，材料為18MnMoN

12、b。(2)探傷時機(jī)：在筒體調(diào)質(zhì)處理并經(jīng)初車至鍛坯尺寸后進(jìn)行探傷。(3)探測條件：該筒體工件共用三種探頭進(jìn)行探測：25MHz奪20mm直探頭、2.5MHz8×10mm2雙晶直探頭，2.5MHzl4×l6mm2K1單斜探頭。用直探頭探測時，以工件內(nèi)壁曲底面為參考反射體(HC)調(diào)整探傷靈敏度，探測靈敏度為2平底孔(聲程為148mm)，探測面為筒體外圓。2用雙晶直探頭探測時，用階梯2平底孔試塊來調(diào)整靈敏度，探測面為簡體外圓與兩端面。外圓探測時要補(bǔ)償2dB。用K1斜探頭探測時，用參者試塊90mm深的3mm長橫孔調(diào)整靈敏度，靈敏度為34dB。探測面為簡體外圓耦合補(bǔ)償2dB，探測方向?yàn)橹?/p>

13、向和軸向正反兩個方向。共4個探測方向。周向探測時，按工藝卡中曲面定位修正表8.2對缺陷進(jìn)行定位。表8.2中d、L、H、l、h含義見第四章第五節(jié)。     探傷工藝卡最后列出了各種探測方式的評定線、定量線，判廢線及記錄線，探傷人員據(jù)此進(jìn)行探傷，對產(chǎn)品質(zhì)量作出評價。2焊縫超聲波探傷工藝卡    筒體對接焊縫超聲波探傷工藝卡幾屯表8.3。    現(xiàn)對焊縫探傷工藝卡作如下說明。    (1)工件情況：筒體對接焊縫的結(jié)構(gòu)尺寸見工藝卡申示意圖，材料為18MnMONb。筒體焊接工

14、藝是外壁自動焊，內(nèi)壁挑焊根后再用手工焊。焊后焊縫加強(qiáng)高磨平。    (2)探測時機(jī)：焊后24小時進(jìn)行超聲波探傷。    (3)探測方向：共用三種探頭探測：2.5MIIz20mnl直探頭、2.5MHzl4×16mm2Kl斜探頭、2.5MHzl4×16mm2Kz斜探頭。探測方向20個：    直探頭內(nèi)外壁探測，計兩個探測方向。    Kl斜探頭雙面兩側(cè)用一次波探測縱向缺陷計四個探測方向。    K2斜探頭雙面兩側(cè)用一次波探測縱向缺

15、陷，計四個探測方向。Kl斜探頭在厝平的焊縫內(nèi)外表面用一次波探測橫向鐵陷，計四個探測方向。   K2斜探頭在磨平的焊縫內(nèi)外表面用一次波探測橫向缺陷，計四個探測方向。用兩只K1斜探頭在簡體外壁兩側(cè)進(jìn)行串列式探測，計兩個探測方向。周向探測缺陷時，按曲面定位修正表8.4對缺陷定位。(4)探測靈敏度、補(bǔ)償與判廢：直探頭及串列式探測時靈敏度為2平底孔，K1，K2斜探頭探測靈敏度為3一16dB。直探頭及串列式探測在工件上調(diào)整靈敏度，不需要補(bǔ)償，其它情況按24dB補(bǔ)償。直探頭及串列式探傷時，判廢靈敏度為5平底孔，其它情況判廢靈敏度為3長橫孔。三、超聲波探傷一般程序下面以焊縫探傷為

16、例說明之。                  第二節(jié)  國內(nèi)外超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)簡介與比較    一、概述      超聲波探傷是保證設(shè)備與結(jié)構(gòu)安全可靠性的重要手段。然而超聲波探傷結(jié)果在很大程度上取決于檢驗(yàn)人員的技術(shù)熟練程度。為了使不同的人在不同的場合探傷同一缺陷，能獲得基本一致的評定結(jié)果，必須建立超聲探傷方法與探測結(jié)果評價的標(biāo)準(zhǔn)。超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定

17、了與現(xiàn)行技術(shù)水平相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化的最低要求。標(biāo)準(zhǔn)的建立使檢驗(yàn)人員技術(shù)熟練程度的影響減至最小。大量事實(shí)證明，標(biāo)準(zhǔn)的建立與實(shí)施，有效地減少了設(shè)備及人身事故的發(fā)生，這一點(diǎn)已得到世界各國的普遍公認(rèn)。      超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)種類較多，據(jù)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍T-同分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。國家標(biāo)準(zhǔn)適用范圍較廣，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)其次，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)僅在企業(yè)內(nèi)使用。據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容通用性分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不針對具體檢驗(yàn)對象。為各專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的公共通用部分，如名詞術(shù)語，檢驗(yàn)人員的資格鑒定，對儀器探頭試塊的要求等，專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是針對具體檢驗(yàn)對象，如鋼板、鋼管、鍛件、焊縫探傷標(biāo)準(zhǔn)

18、等。據(jù)檢驗(yàn)時期不同分為制造前原材料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，制造時的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和在役檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等。原材料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是對原材料進(jìn)行檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，如鋼板、鋼管檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。制造時的標(biāo)準(zhǔn)是由生產(chǎn)制造廠在制造過程中進(jìn)行檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，如焊縫檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在役檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)備在運(yùn)行過程中或停止運(yùn)行后進(jìn)行檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。二、各國超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)簡介1.中國標(biāo)準(zhǔn)      中國正式超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)始于70年代初期，當(dāng)時技術(shù)比較落后，標(biāo)準(zhǔn)種類不多。完善程度也不夠，80年代改革開放以后，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)也很快發(fā)展起皋?，F(xiàn)在已發(fā)展到種類比較齊全，技術(shù)水平比較先進(jìn)階段，有些標(biāo)準(zhǔn)已接近世界先

19、進(jìn)水平。      中國超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)適用范圍廣，可在全國范圍內(nèi)應(yīng)用。如GBll34589鋼焊縫手工超聲波探傷方法與探傷結(jié)果的評級。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由各行業(yè)根據(jù)本行業(yè)特點(diǎn)和要求制訂的標(biāo)準(zhǔn)僅在該行業(yè)范圍內(nèi)應(yīng)用，如JB3963-85壓力容器鍛件超聲波探傷。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是由企業(yè)根據(jù)本企業(yè)的情況結(jié)合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求制訂的只適用本企業(yè)產(chǎn)品制造驗(yàn)收。   一般企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求不低于國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如武漢鍋爐廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WG080592小口徑鋼管對接環(huán)縫超聲波檢驗(yàn)方法。目前我國應(yīng)用較廣的鍋爐壓力容產(chǎn)品超聲波探傷主

20、要標(biāo)準(zhǔn)如下：GB11345-89鋼焊縫手工超聲波探傷方法與探傷結(jié)果的評級JB115281  鍋爐壓力容器對接焊縫超聲波探傷JB3963-85  壓力容器鍛件超聲波探傷ZBJ74003-88壓力容器用鋼板超聲波探傷GB5777-86無縫鋼管超聲波探傷JB473094  壓力容器無損檢測(超聲檢測部分)2.日本標(biāo)準(zhǔn)      日本超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)種類較多，也比較完善。主要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS、日本非破壞檢查協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)NDIS、日本高壓技求協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)HPIS、日本鍛鋼協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)JFSS、日本建筑協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)、日本造船相關(guān)工業(yè)

21、協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)等。      日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS是日本較早的標(biāo)準(zhǔn)，1958年制訂。該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容全面，范圍廣。主要內(nèi)容包括金屬材料超聲波探傷的一般規(guī)則， 超聲波探傷用各種標(biāo)準(zhǔn)試塊，鋼焊縫、鋼板、鋼管、鋼鍛件、復(fù)合鋼板探傷等，此外還有鋁焊縫、鋁管焊縫超聲波探傷。      日本非破壞檢查標(biāo)準(zhǔn)NDIS主要內(nèi)容有儀器性能測試方法，各種標(biāo)準(zhǔn)試塊，壓力容器鋼板及鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷方法與等級分類等。      日本高壓技術(shù)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)HPIS主要內(nèi)容為壓力容器用鋼板超聲

22、波探傷。      日本鍛鋼協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)JFSS主要內(nèi)容為船舶用鍛鋼件超聲波探傷，如曲軸、螺旋漿軸，連桿等。目前日本常用的超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)如下：JISZ306088鋼焊縫超聲波探傷方法及探傷結(jié)果的等級分類方法JISZ30808l鋁焊縫超聲波斜角探傷方法及探傷結(jié)果的等級分類方法JISZ3050管道焊縫無損檢查方法JISG0801一83  壓力容器鋼板超聲波檢驗(yàn)  3.德國標(biāo)準(zhǔn)      德國超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)法律地位和適用范圍不同分為三個層次。最高層次是由官方頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，法律地位高，

23、適用范圍廣，如壓力容器工作委員會的標(biāo)準(zhǔn)AD規(guī)范。其次是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如鋼鐵工程師學(xué)會制訂的鋼鐵交貨條件標(biāo)準(zhǔn)SEL鋼鐵材料標(biāo)準(zhǔn)SEW，鋼鐵試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SEP，無損檢測學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)DGZFP、焊接學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)DVS、反應(yīng)堆安全委員會標(biāo)準(zhǔn)RSK等。層次最低的是德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會制訂的國家標(biāo)準(zhǔn)DIN，該標(biāo)準(zhǔn)比較完善，內(nèi)容全面，涉及各部門，數(shù)量達(dá)2萬件之多，常被各部門采用。      德國標(biāo)準(zhǔn)分為通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兩部分，通用標(biāo)準(zhǔn)包括名詞術(shù)語、檢驗(yàn)人員資格鑒定，儀器、探頭、試塊檢驗(yàn)一般工藝，缺陷分級評定等內(nèi)容。專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括適用范圍，檢測時機(jī)和方法，對被檢工件的要求，檢測的實(shí)

24、施檢測人員級別，結(jié)果評定及記錄等內(nèi)容。德國標(biāo)準(zhǔn)DIN主要內(nèi)容如下：DIN5411981  名詞術(shù)語DIN5412380  復(fù)合層超聲波檢驗(yàn)DIN5412583  焊縫超聲波檢驗(yàn)DIN5412682  超聲波檢驗(yàn)一般規(guī)則4.美國標(biāo)準(zhǔn)      美國超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)歷史悠久，種類繁多，門類齊全，完善程度高，技術(shù)先進(jìn)。下面介紹美國應(yīng)用較廣的兩種標(biāo)準(zhǔn)。(1)美國機(jī)械工程師學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)ASME：ASME鍋爐壓力容器規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))是1914年頒布的，每年出版二次部分修訂本，每三年頒布一次修訂版本?，F(xiàn)在該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)多次修訂后已比較完善了，已被美國各州及加拿大各省采用。ASME標(biāo)準(zhǔn)共11卷，其中第V卷為無損檢測的一般方法，該卷中第四章為在役檢查超聲波檢驗(yàn)方法，第五章為材料和制造過程的超聲波檢驗(yàn)方法。具體檢驗(yàn)對象的檢驗(yàn)方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)在第1卷動力鍋爐、第卷混凝土反應(yīng)堆容器及安全殼規(guī)范及