压力容器用钢板超声波探伤-ZBJ74003-88.doc

压力容器用钢板超声波探伤-ZBJ74003-88 发布时间：2005-12-23 17:23:24 中华人民共和国专业标准 压力容器用钢板超声波探伤 ZB J74 003-88 1 适用范围 1.1 本标准适用于厚度为6～200mm的石油、化学工业用压力容器钢板(奥氏体不锈钢板除外)超声波探伤. 1.2 其它工业类似用途的钢板超声波探伤可参照采用. 2 引用标准 ZB Y230 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 JB 3111 无损检测名词术语 3 一般规定 3.1 本标准所用术语定义详见JB3111. 3.2 进行钢板超声波探伤的人员应经过培训,并取得锅炉压力容器无损检测人员资格证书. 3.3 探伤方法以直探头探伤为主,斜探头探伤为辅. 3.4 探伤方式采用液浸法(包括局部水浸法)或直接接触法. 3.5 耦合剂为水、机油、工业甘油等. 4 探伤装置 4.1 探伤仪 4.1.1 采用A型脉冲反射式超声波探伤仪,其频率范围至少应在1～5MHz内. 4.1.2 仪器应至少在荧光屏满刻度的75%范围内呈线性显示(误差在5%以内),垂直线性误差应不大6%. 4.1.3 仪器和探头组合的始波占宽的确定及其人 规定值: 先将仪器时间轴坐标(扫描线)测定范围调整到50mm,然后把探头对准图1试块的平底孔,使其最大反射波高调整到20%满刻度,再提高灵敏度14dB,读出此时始波高度达20%以上的在时间轴上的占有宽度,对于采用标称频率为5MHz的探头,其占有宽度应不大于10mm;标称频率为2.5MHz的探头,其占有宽度应不大于15mm. 4.1.4 仪器的水平线性、动态范围、分辩力等均应符合ZB Y230的规定. 4.2 探头 4.2.1 探头的选用见表1. 4.2.2 双晶直探头性能要求见附录A(补充件). 4.3 试块 4.3.1 试块材质应与被探钢板声学性能相同或相似,试块经超声务不得有Φ2平底孔当量以上的缺陷存在. 4.3.2 用双晶直探头探测板厚小于或等于20mm的钢板时,所用灵敏度试块如图2所示. 表1 板 厚 所采用的 探头标称频率 探头晶片尺寸 mm 探 头 Mhz 双晶直探头 单直探头 6-20 双晶探头 5(4) 晶片面积不小于 圆晶片直径在14-25mm之间或 >20-200 单直探头 2.5 (2.25) (2) 150mm 方晶片面积不小 200mm2 4.3.3 用单直探头探测板厚大于20mm的钢板时,灵敏度试块应符合图3和表2的规定.试块表面状态应与被探钢板相接近;试块厚度应与被探钢板厚度相接近,即当板厚小于或等于10mm时,试块与被探钢板的厚度差不超过10%;板厚大于100mm时,厚度差不应超过15mm. 表2 试块编号 被探钢板厚度 探伤面到平底孔的距离S 试块厚度T 1 >20-40 15 ≥20 2 >40-60 30 ≥40 3 >60-100 50 ≥65 4 >100-160 90 ≥110 5 >160-200 140 ≥170 5 探伤条件 5.1 探伤时机 对于要求进行淬火、正火或回火处理的钢板,其超声波探伤应在热处理后进行. 表3 试块厚度 >20-40 >40-60 >60-100 >100-160 >160-200 a 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 5.2 探伤面 被探钢板表面应清除影响探伤的氧化皮、锈蚀、油污等. 5.3 探伤灵敏度 5.3.1 探伤灵敏度应计入灵敏度试块与被探钢板之间的表面耦合声能损失(dB). 5.3.2 板厚小于或等于20mm时,用图2试块将与工件等厚的第一次底波高度调整到满刻度的50%,再提高灵敏度10dB作为探伤灵敏度. 5.3.3 最大于20mm时,探伤灵敏度按图3试块平底孔第一次反射波高等于满刻度的50%来校准. 5.3.4 板厚大于60mm时,也可取钢板无缺陷的完好部位的第一次底波来校准灵敏度,其结果应与5.3.3要求一致. 6 探伤方法 6.1 探伤部位 从钢板的一轧制平面进行探伤.若探伤人员为判定缺陷的需要或设计上有要求时,也可以对钢板的上下两轧制平面分别进行探伤. 6.2 探头扫查形式 探头沿垂直于钢板压延方向,间距为100mm的平行线进行扫查.在钢板周边50mm(当板厚大于50mm时,以板厚为准)及剖口预定线两侧各25mm(当板厚超过50mm时,以板厚的一半为准)内作100%扫查,扫查示意图如图4. 6.3 根据合同或技术协议书或图样要求,也可以作其它形式的扫查或100%扫查. 6.4 扫查速度不得大于150mm/s,当采用自动报警装置扫查时,不受此限制. 7 缺陷的测定 7.1 在探伤过程中,发现下列三种情况之一者即作为缺陷; 7.1.1 缺陷第一次反射波(F1)波高大于或等于满度的50%,即F1≥50%者. 7.1.2 当底面第一次反射波(B1)波高未达到满刻芳,此时,缺陷第一反射射波(F1)波高与底面第一次反射波(B1)波高之比大于或等于50%,即B1＜100%,而F1/B1≥50%者. 7.1.3 当底面第一反射波(B1)波高低于满刻度的50%,即B1＜50%者. 7.2 缺陷的边界或指示长度的测定方法. 7.2.1 检出缺陷后,应在它的周围继续进行探伤,以确定缺陷的延伸 7.2..2 用双晶直探头确定缺陷的边界或指示长度时,探头移动方向应与探头的声波分割面相垂直,并使缺陷波下降到探伤灵敏度条件下荧光屏满刻度的25%或使缺陷第一次反射波高与底面第一次反向射波高之比为50%.此时,探头中心移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心点即为缺陷的边界点. 7.2.3 用单直探头确定缺陷的边界或指示长度时,移动探头,使缺陷波第一次反射波高下降到探伤灵敏度条例下荧光屏满刻度的25%或使缺陷第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为50%.此时,探头中心移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心点却为缺陷的边界点. 7.2.4 确定7.1.3中缺陷的边界或指示长度时,移动探头,使底面第一次反射波高升到探伤灵敏度条件下荧光屏满刻度的50%.此时,探头中心移动距离即为缺陷的指示长度探头中心点即为缺陷的边界点. 7.2.5 当采用第二次缺陷反射波和第二次底面反射波来评定缺陷时,探伤灵敏度应以相应的第二次反射波来校准. 8 缺陷的评定方法 8.1 缺陷指示长度的评定规则 8.1.1 一个缺陷按其表现的最大长度作为该缺陷的指示长度. 8.1.2 对于一个缺陷其指示长度小于40mm时,其长度可不作记录. 8.2 单个缺陷指示面积的评定规则. 8.2.1 一个缺陷按其表现的面积作为该缺陷的单个指示面积. 8.2.2 多个缺陷其相邻间距小于100mm或间距小于相邻小缺陷(以指示长度来)较)的指示(取其较大值),其各块缺陷面积之和也作为单个缺陷指示面积. 8.3 缺陷面积占有率的评定规则 8.3.1 在任一1m×1m探伤面积内,按缺陷面积占探伤面积的百分比来确定. 9 钢板质量分级 9.1 钢板质量分级见表4. 9.2 在钢板周边50mm(板厚大于50mm时,以板厚为准)及剖口预定线两侧各25mm(板厚大于50mm时,以最的一半为准)内,一个缺陷的指示长度不得大于或等于50mm. 9.3 在探伤过程中,探伤人员如确认钢板中有白点,裂纹等危害性缺陷存在时,则应予废,不作评级. 10 横波探伤 表4 级 别 不允许存在一个 缺陷指示长度mm 不允许存在的单个缺陷指示面积cm2 在任一1m×1m探伤面积内不允许存在的缺陷面积百分比 % 以下单个缺陷指示面积不计cm2 Ⅰ ≥60 ≥25 ＞3 ＜9 Ⅱ ≥80 ≥50 ＞4 ＜15 Ⅲ ≥120 ≥100 ＞5 ＜25 Ⅳ ≥150 ≥100 ＞10 ＜25 10.1 在探伤过程中对缺陷有疑问时或供需双方技术协议书中有规定时,可采用横波探伤; 10.2 横波 探伤见附录B(补充件) 11 探伤报告 探伤报告应具备下列内容: 11.1 工作情况:材料牌号、材料厚度等. 11.2 探伤条件:探伤仪型号、探头型式、探头标称频率、晶片尺寸、耦合剂、试块等. 11.3 探伤结果 11.3.1 缺陷位置及缺陷分布示意图. 11.3.2 缺陷等级及其它. 11.4 探伤人员姓名,探伤日期,报告签发人的姓名,报告签发日期,探伤人员及报告签发人资格级别等. 附录A 双晶直探头性要求 (补充件) A1 探头性能 A1.1 距离--振幅特性曲线 用图2试块,在各个厚度上测定其回波高度(dB),并作出如图A1所示的特性曲线,该特性曲线须满足下列条件: a.在厚度19mm上的回波高度,与最大回波高度差须在-3～-6dB范围内. b.在厚度3mm上的回波高度,与最大回波高度差也必须在-3～-6dB范围内. A1.2 表面回波高度 用直接接触法的表面回波高度,必须比最大回波高度低40dB以上. A1.3 检出灵敏度 图1试块Φ5.6平底顺波同度与最大回波高度差必须在-10±2dB范围内. A1.4 有效波束宽度 对准图1试块Φ5.6平底孔,与声波分割面平行地移动探头,测定从回波高度在最大值位置向两边移动到降低6dB的范围,其波束宽度必须大于16mm. 　 附录 B 　 横波探伤 (补充件) B1 适用范围 B1.1 本附录对用斜探头超声波(横波)探测钢板中非夹层性缺陷作出规定,它作为直探头超声波探伤的一项补充. B2 探伤装置 B2.1 探头原则上选用45°斜探头,圆晶片直径应在Φ13～25mm之间,方晶体片面积应不小于200mm2.如特殊需要也可选用其它尺寸和角度的探头来作补充的探测评定. B2.2 探伤频率为2～5Mhz范围内. B3 灵敏度校准试块 B3.1 试块用钢板应与被探钢板厚度相同,声学特性相同或相似. B3.2 试块上的人工缺陷为切槽,其几何形状应由制造厂的钢板用户协商确定;槽深为板厚的3%,槽的长度至少为25mm;槽宽度不超过深度的一倍. B3.3 试块的尺寸、切槽位置符合图B1的规定. B3.4 对于板厚超过50mm的钢板,要在钢板的底面配置第二个如B3.3所述的校正切槽. B4 灵敏度的确定 B4.1 厚度小于或等于50mm的钢板. B4.1.1 把探头放在试块有切槽的一面上,使声束对准切槽的宽边,并放置于能第一个全跨距反射的最大幅度,且可与始脉冲清楚分辨开的位置.调节仪器,使该反射的最大幅度为满刻度的70%,在荧光屏上记下这一信号的位置. B4.1.2 朝离开切槽方向移动探头,直到得到第二个全跨距信号,并放地能信号最大反射幅度,记下这一信号幅值点在荧光屏上的位置,在荧光屏上将这两个相继的切槽反射信号幅值点连成一直线,该直线就是这种材料的距离振幅曲线(DAC曲线). B4.2 厚度大于50mm而小于等于150mm的钢板. B4.2.1 把探头放在试块面上,使探头声束对准试块背面切槽的宽边,并放置于能达到1/2跨距反射的最大幅度位置.调节仪器,使这一反射波幅为满刻度的70%,在荧光屏上记下这个信号的位置.不要改变仪器调整状态,在1 1/2跨距上重复操作. B4.2.2 不要改变仪器调整状态,把探头再次放在试块面上,使波束对准试块表面上的切槽,并放置于能达到全跨距最大反射的位置.此时在荧光屏上记下这一幅值点. B4.2.3 在荧光屏上将B4.2.1和B4.2.2所确定的点连成一条线,此线即为记录这种材料的距离振幅曲线(DAC曲线). B4.3 厚度大于150mm而小于等于200mm的钢板. B4.3.1 把探头置于试块表面上,使声束对准试块