300mm厚焊縫工藝題LITI

1、300mm厚焊縫TOFD檢測(cè)工藝題某鍛焊結(jié)構(gòu)柴油加氫反應(yīng)器，容器技術(shù)參數(shù)如下:設(shè)計(jì)壓力12.7MPa,設(shè)計(jì)溫度520，介質(zhì)為油氣、氫氣，規(guī)格為5800mm×300mm ×34500mm，主體材質(zhì)為2-1/4Cr1Mo1/4V，內(nèi)壁堆焊不銹鋼，環(huán)焊縫采用窄間隙埋弧自動(dòng)焊，U形坡口，焊縫上表面寬度為32mm，焊接熱影響區(qū)為5mm，焊后進(jìn)行消應(yīng)力處理，表面打磨（余高磨平）。現(xiàn)按NB/T 47013.10-2010（JB/T4730.10）衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)對(duì)某條環(huán)焊縫進(jìn)行100%TOFD檢測(cè)，合格級(jí)別為級(jí)，試編制該環(huán)焊縫的TOFD檢測(cè)工藝，完成下面的工藝卡。現(xiàn)有設(shè)備及規(guī)定如下：1

2、、儀器：四通道TOFD檢測(cè)儀（激發(fā)探頭的脈沖重復(fù)頻率為1000，信號(hào)平均數(shù)值為16）、單通道TOFD檢測(cè)儀（激發(fā)探頭的脈沖重復(fù)頻率為2000，信號(hào)平均數(shù)值為32）2、探頭型號(hào)規(guī)格：C543-SM(5MHz,6,70°)；C521-SM(10MHz,6,70°)；C561-SM(5MHz,6,60°)； C533-SM(7.5MHz,6,55°)；C534-SM(3.5MHz,9.5,60°)；C550-SM(2.25MHz,12.5,45°)；C514-SM(2.25MHz,12.5,40°)。 3、掃查裝置：四通道手動(dòng)掃查

3、器，帶滾輪編碼器4、對(duì)比試塊：300mm厚對(duì)比試塊，300mm厚模擬試塊5、耦合劑：水6、一般規(guī)定：聲壓下降12dB的擴(kuò)散因子F-12=0.8；鋼中縱波聲速為5.95mm/s；鋼中橫波聲速為3.2mm/s；楔塊中縱波聲速2.4mm/s；楔塊中橫波聲速1.4mm/s。41013×452×303003010604.5×604.5×603×4536×704.5×706×806×801001465619300mm環(huán)焊縫檢測(cè)工藝卡委托單位： * 編號(hào)： * 被檢工件工件名稱柴油加氫反應(yīng)器設(shè)備類別III設(shè)備規(guī)格580

4、0mm×300mm ×34500mm主體材質(zhì)2-1/4Cr1Mo1/4V工作介質(zhì)油氣、氫氣設(shè)備狀態(tài)熱處理后坡口型式U型焊接方法窄間隙埋弧自動(dòng)焊焊縫寬度32mm焊后熱處理有檢測(cè)部位對(duì)接接頭檢測(cè)比例100%檢測(cè)設(shè)備設(shè)備型號(hào)*設(shè)備編號(hào)*位置傳感器型號(hào)*耦合劑水試塊300mm對(duì)比試塊及模擬試塊掃查裝置4通道掃查器工藝參數(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)/合格級(jí)別JB/T 4730.10/I掃查面外表面檢測(cè)區(qū)域外表面：54mm檢測(cè)溫度25表面狀態(tài)Ra6.3m表面耦合補(bǔ)償4dB一、非平行掃查TOFD探頭及設(shè)置通道厚度分區(qū)頻率晶片尺寸探頭編號(hào)楔塊角度楔塊編號(hào)探頭中心間距楔塊對(duì)總延遲楔塊前沿-12dB聲束擴(kuò)散角時(shí)

5、間窗口設(shè)置10-4056*70*146.55.6 us8mm52.6-90°29.7us-33.7us240-12056*60*323.35.6 us8mm45.7-90°60.9us-73.3us3120-2253.59.5*60*658.25.6 us8mm°121.2us-139.6us4225-3002.2512.5*45*550.05.6 us8mm°119.7us-142.9us靈敏度設(shè)置第1通道：找到對(duì)比試塊上10、30 mm深度側(cè)孔，將其中較弱衍射波波幅設(shè)置為滿屏的40%80%第2通道：找到對(duì)比試塊上60、100 mm深度側(cè)孔，將其中較弱

6、衍射波波幅設(shè)置為滿屏的40%80%第3通道：找到對(duì)比試塊上 146、199 mm深度側(cè)孔，將其中較弱衍射波波幅設(shè)置為滿屏的40%80%第4通道：找到對(duì)比試塊上 244、281 mm深度側(cè)孔，將其中較弱衍射波波幅設(shè)置為滿屏的40%80%深度校準(zhǔn)第1通道：找到對(duì)比試塊上 10 mm深度側(cè)孔，誤差小于3mm第2通道：找到對(duì)比試塊上 60 mm深度側(cè)孔，誤差小于3mm第3通道：找到對(duì)比試塊上 146 mm深度側(cè)孔，誤差小于3mm第2通道：找到對(duì)比試塊上 244 mm深度側(cè)孔，誤差小于3mm掃查增量2mm平均處理次數(shù)16掃查速度125 mm/s位置傳感器校準(zhǔn)移動(dòng) 500mm誤差 5mm底面盲區(qū)(計(jì)算值）

7、0.7mm是否需要偏置非平行掃查是 否二、偏置非平行掃查偏置檢測(cè)通道*偏置量*偏置掃查次數(shù)*底面盲區(qū)(計(jì)算值）*打磨寬度焊縫每側(cè)最小344mm三、掃查面盲區(qū)檢測(cè)掃查面盲區(qū)（計(jì)算值）11.5mm檢測(cè)方法爬波法，采用2個(gè)5M爬波探頭安裝于4通道掃查器上，與TOFD非平行掃查同步進(jìn)行。四、橫向缺陷檢測(cè)檢測(cè)方法采用K1橫波探頭沿焊縫方向做正反兩個(gè)方向平行掃查。檢測(cè)區(qū)域與探頭布置圖4030054120225輔助檢測(cè)說明1、內(nèi)外表面進(jìn)行100%磁粉檢測(cè)。2、對(duì)于發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部可疑部位按照J(rèn)B/T4730.3進(jìn)行超聲檢測(cè)復(fù)驗(yàn)。編制: * 日期:*審核: * 日期:*工藝卡說明序號(hào)參數(shù)編制說明1被檢工件1、 “工

8、件名稱”一欄按題干所述填寫“柴油加氫反應(yīng)器”；2、 “設(shè)備類別”一欄，按TSG_R0004-2009_固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程附件A內(nèi)容應(yīng)填寫“III”；3、 “設(shè)備規(guī)格”一欄按題干所述填寫“5.8m×34.5m×300mm”；4、 “主體材質(zhì)”一欄按題干所述填寫“2-1/4Cr1Mo1/4V”；5、 “工作介質(zhì)”一欄按題干所述填寫“油氣、氫氣”；6、 “設(shè)備狀態(tài)”一欄按題干所述填寫“消應(yīng)力熱處理后”或者“熱處理后”；7、 “坡口形式”一欄按題干所述填寫“U”；8、 “焊接方法”一欄按題干所述填寫“窄間隙埋弧自動(dòng)焊”或者“自動(dòng)焊”；9、 “檢測(cè)區(qū)域?qū)挾取币粰?，由于已?/p>

9、焊縫寬度32mm，熱影響區(qū)寬度5mm，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn).2條，檢測(cè)區(qū)寬度應(yīng)為“32+5×2+2×6=54（mm）”；10、 “檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”一欄按題干所述填寫“NB/T 47013.10-2010”；11、 “表面狀態(tài)”一欄按題干所述填寫“打磨面”；12、 “檢測(cè)比例”一欄按題干所述填寫“100%”；2試塊選擇對(duì)比試塊、模擬試塊厚度應(yīng)為工件厚度的0.91.3倍且最大厚度差不大于25mm。對(duì)比試塊、模擬試塊中應(yīng)滿足JB4730.10標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。若工件為300mm，則對(duì)比、模擬試塊厚度為275325mm之間均可。本工藝卡選用與工件壁厚相同（300mm）的對(duì)比試塊*和模擬試塊*。對(duì)比試塊用于靈

10、敏度設(shè)置及深度校準(zhǔn)（時(shí)間窗口設(shè)置），模擬試塊用于工藝驗(yàn)證。3靈敏度設(shè)置因被檢工件壁厚大于50mm(實(shí)際為300)，故采用對(duì)比試塊進(jìn)行靈敏度設(shè)置。設(shè)置方法：將某一分層內(nèi)試塊測(cè)孔較弱的衍射信號(hào)波幅設(shè)置為滿屏高的40%80%，并在被檢工件表面掃查時(shí)進(jìn)行表面耦合補(bǔ)償（4 dB或適當(dāng)值）。4掃查增量根據(jù)JB/T 4730.10標(biāo)準(zhǔn)中9.3.2條規(guī)定，厚度為300的工件，最大掃查增量2.0mm，本工藝選取2.0mm。5掃查速度根據(jù)JB/T 4730.10標(biāo)準(zhǔn)中10.2條規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。由于儀器激發(fā)探頭的脈沖重復(fù)頻率為1000，信號(hào)平均數(shù)值為16，掃查增量值最大值為2，則最大掃查速度:6檢測(cè)區(qū)域根據(jù)4730標(biāo)

11、準(zhǔn)“8.1.1.2.1 若焊縫實(shí)際熱影響區(qū)經(jīng)過測(cè)量并記錄，檢測(cè)區(qū)域?qū)挾葹閮蓚?cè)實(shí)際熱影響區(qū)各加上6mm的范圍”。根據(jù)PQR，該焊縫的實(shí)際熱影響區(qū)小于等于焊縫熔合線外5mm，故檢測(cè)區(qū)域?yàn)楹缚p熔合線兩側(cè)各11mm的區(qū)域。300327深度校準(zhǔn)采用對(duì)比試塊進(jìn)行校準(zhǔn)，使試塊中的側(cè)孔實(shí)際深度與顯示對(duì)應(yīng)，深度校準(zhǔn)應(yīng)保證深度測(cè)量誤差不大于工件厚度的1或0.5mm（取較大值）:最大為3mm.8位置傳感器校準(zhǔn)使掃查裝置移動(dòng)一定距離時(shí)對(duì)檢測(cè)設(shè)備所顯示的位移與實(shí)際位移進(jìn)行比較，其誤差應(yīng)小于1。在工藝卡中行走500mm,誤差5mm.8盲區(qū)掃查面盲區(qū)：采用公式計(jì)算結(jié)果為11.5mm。 底面盲區(qū)：通過計(jì)算，距離焊縫中心27m

12、m位置處的底面盲區(qū)為0.7mm，因此無需偏置掃查。 示意圖如右所示。計(jì)算過程如下：計(jì)算公式為：式中：h為軸偏離底面盲區(qū)，H為工件厚度，x為軸偏離值，s=1/2(PCS)27329打磨寬度焊縫每側(cè)最小打磨寬度為330mm（1/2PCS(166)+探頭后部區(qū)域15mm=344mm），應(yīng)清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其他雜質(zhì)。10掃查面準(zhǔn)備檢測(cè)表面應(yīng)平整，其表面粗糙度Ra值不低于6.3um，一般應(yīng)進(jìn)行打磨。如果焊縫表面有咬邊、較大的隆起和凹陷等也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈ィ⒆鲌A滑過渡以免影響檢測(cè)結(jié)果的評(píng)定。11探頭中心間距根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中表1的要求，檢測(cè)分區(qū)數(shù)應(yīng)為4，第1分區(qū)檢測(cè)深度范圍為“0-40mm”，第2分區(qū)檢

13、測(cè)深度范圍為40-2/5t即“40-120mm”，第3分區(qū)檢測(cè)深度范圍為2/5t-3/4t即“120-225mm”，第4分區(qū)檢測(cè)深度范圍為3/4t-t即“225-300mm”；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)第一分區(qū)探頭中心距：第二分區(qū)探頭中心距：第三分區(qū)探頭中心距：；第四分區(qū)探頭中心距：.12楔塊延遲聲束在楔塊中的傳播時(shí)間，此工藝指兩楔塊的總延遲時(shí)間。按照作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的方法進(jìn)行實(shí)測(cè)。13楔塊前沿聲束入射點(diǎn)至探頭前端的距離。此工藝為單個(gè)楔塊前沿值。按照作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的方法進(jìn)行實(shí)測(cè)。14-12dB聲束擴(kuò)散角與主聲相差12dB的上、下聲束角度，按照作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的方法進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。15時(shí)間窗口設(shè)置最上分區(qū)的時(shí)間窗口的起

14、始位置設(shè)置為直通波到達(dá)接收探頭前0.5s以上，最下分區(qū)的時(shí)間窗口的終止位置設(shè)置為底面反射波到達(dá)接收探頭后0.5s以上；本工藝的覆蓋方法為：每下一區(qū)向上單向覆蓋上一區(qū)厚度的25。16偏置量計(jì)算過程：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中表1的要求，檢測(cè)分區(qū)數(shù)應(yīng)為4，第1分區(qū)檢測(cè)深度范圍為“0-40mm”，第2分區(qū)檢測(cè)深度范圍為40-2/5t即“40-120mm”，第3分區(qū)檢測(cè)深度范圍為2/5t-3/4t即“120-225mm”，第4分區(qū)檢測(cè)深度范圍為3/4t-t即“225-300mm”；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于探頭標(biāo)稱頻率、折射角及晶片直徑的要求，4個(gè)分區(qū)中探頭的唯一正確選擇如下：A) 第一分區(qū)選擇型號(hào)為C543-SM的探頭，探頭頻

15、率5MHz，晶片尺寸6mm，折射角為70°：探頭中心距；楔塊中縱波入射角度；楔塊中聲束擴(kuò)散角；楔塊中上邊界角;楔塊中下邊界角；鋼中聲束上邊界角；鋼中聲束下邊界角；計(jì)算焊縫中心線上-12dB聲束所在深度：深度（上）；深度（下），取56mm；B) 第二分區(qū)選擇型號(hào)為C561-SM的探頭，探頭頻率5MHz，晶片尺寸6mm，折射角為60°：探頭中心距；楔塊中縱波入射角度；楔塊中聲束擴(kuò)散角；楔塊中上邊界角;楔塊中下邊界角；鋼中聲束上邊界角；鋼中聲束下邊界角；計(jì)算焊縫中心線上-12dB聲束所在深度：深度（上）；深度（下），取157mm；C) 第三分區(qū)選擇型號(hào)為C534-SM的探頭，探頭頻率3.5MHz，晶片尺寸9.5mm，折射角為60°：探頭中心距；楔塊中縱波入射角度；楔塊中聲束擴(kuò)散角；楔塊中