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DL/T 820.2超声无损检测标准 第二部分 2

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820.2超声无损检测标准 标准DL/T
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ICS 点击此处添加 ICS 号 点击此处添加中国标准文献分类号 中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 DL/T 820.2—201X 代替 DL/T 820—2002 管道焊接接头超声波检测技术规程 第 2 部 分 A 型脉冲反射法 点击此处添加标准英文译名 点击此处添加与国际标准一致性程度的标识 (征求意见稿) 201X - XX - XX 发布 201X - XX - XX 实施 国家能源局 发 布 DL/T 820.2—201X I 目 次 前言 III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 一般要求 . 2 4.1 人员 . 2 4.2 安全及工作环境 . 2 4.3 仪器和探头 . 2 4.4 组合的系统性能 . 2 4.5 检测的要求 . 2 4.6 试块 . 4 4.7 偶合剂 . 4 4.8 校准 . 4 4.9 检测工艺 . 5 4.10 评定 5 4.11 报告 5 5 中厚壁管焊接接头的检测 . 6 5.1 试块 . 6 5.2 检测等级 . 7 5.3 检测准备 . 7 5.4 检测方法 10 5.5 检测结果的评级 14 6 中小径薄壁管焊接接头检测 15 6.1 试块 15 6.2 检测面 15 6.3 仪器调整和较验 16 6.4 检测方法 17 7 奥氏体中小径薄壁管焊接接头检测 19 7.1 试块 19 7.2 检测准备 19 7.3 仪器调整和校验 19 7.4 扫查方式 19 7.5 检测 19 7.6 缺陷 20 7.7 评定缺陷 20 DL/T 820.2—201X II 附录 A(规范性附录) 携带式试块 . 22 附录 B(规范性附录) 距离-波幅(DAC)曲线的设定 23 附录 C(规范性附录) 焊接接头根部缺陷对比试块 . 24 附录 D(规范性附录) 补偿量测量 . 25 附录 E(规范性附录) 反射回波分析 . 26 附录 F(规范性附录) 小径管焊接接头超声波检测专用试块 DL- 1 . 27 附录 G(规范性附录) 探头修磨的方法和要求 . 28 附录 H(规范性附录) 中心径薄壁管探头参数及性能的测定 . 29 DL/T 820.2—201X III 前 言 本标准DL/T820《管道焊接接头超声波检测技术规程》分为以下5个部分: ——第1部分:通用要求; ——第2部分:A型脉冲反射法检测; ——第3部分:衍射时差法(TOFD)检测; ——第4部分:超声相控阵检测; ——第5部分:在役超声波检测方法。 本部分为DL/T820的第2部分:A型脉冲反射法检测。 本标准按照GB/T1.1- 2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准与DL/T820- 2002相比,本部分为更新的内容。 本标准实施后替代DL/T 820- 2002。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业电站焊接标准化技术委员会归口。 本标准起草单位: 本标准主要起草人: 本标准首次发布时间:1983年,1995年第一次修订、2002年第二次修订,本次为第三次修订。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心 (北京市白广路二条 一号,邮编100761)。 DL/T 820.2—201X 1 管道焊接接头超声波检测技术规程 第 2 部分 A 型脉冲反射法 1 范围 本标准规定了管道焊接接头的超声波检测方法及检测结果的等级评定。 本标准适用于电力行业制作、 安装和检修设备时钢制承压管道单面焊接双面成型的中厚壁管、 中小 径薄壁管和奥氏体中小径薄壁管焊接接头的手工A型脉冲反射法超声波检测。 a) 中厚壁管:外径大于 108mm、壁厚大于或等于 8mm、小于等于 160mm。 b) 中小径薄壁管:外径大于或等于 25mm、小于或等于 159mm、壁厚大于或等于 4mm、小于 20mm。 c) 奥氏体中小径薄壁管:外径大于或等于 32mm、小于或等于 159mm、壁厚大于或等于 4mm、小于 或等于 18mm。 本标准不适用于铸钢、 壁厚大于18mm奥氏体不锈钢等粗晶材料的焊接接头、 内外径之比小于80% 的中厚壁管管道纵向焊接接头超声波检测,也不适用奥氏体和珠光体的异种钢焊接接头。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T11345- 1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级 GB/T12604.1 无损检测术语 超声检测 DL/T675 电力行业无损检测人员资格考核规则 DL869 火力发电厂焊接技术规程 DL5009.1 电力建设安全工作规程(火力发电厂部分) JB/T9214 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法 JB/T10061 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件 JB/T10062 超声探伤用探头测试方法 JB/T10063 超声探伤用1号标准试块技术条件 3 术语和定义 本标准所用术语符合GB/12604.1的规定及以下定义。 3.1 实时采样频率 未经软件及其它技术处理的采样频率。 3.2 纵横波串列扫查 厚壁工件焊缝检测中,在焊缝的一侧采用纵波发射、横波接受的扫查方法。 DL/T 820.2—201X 2 3.3 纵向缺陷 大致上平行于焊缝走向缺陷。 3.4 横向缺陷 大致垂直于焊缝走向缺陷。 4 一般要求 4.1 人员 从事超声波检测的人员应按DL/T675规定,取得超声波检测技术人员证书,方可从事该技术类别相 应的检测工作,并承担相应的技术责任。 4.2 安全及工作环境 超声波检测应遵守DL5009.1的规定,当检测条件不符合本标准的工艺要求或不具备安全作业条件 时,检测人员应停止工作,待条件改善符合要求后再进行检测。 4.3 仪器和探头 4.3.1 仪器 a)超声波检测仪器的性能指标应符合 JB/T10061 的规定。 b)超声波检测仪器的性能测试方法应符合 JB/T9214 是规定。 c)工作频率范围至少为1MHz- 6MHz。 d)对于全数字式 A 型脉冲反射式超声探伤仪器要求实时采样频率不小于 40MHz。 4.3.2 探头 a)探头性能应按 JB/T10062《超声探伤用探头性能测试方法》进行测定。 b)斜探头置于标准试块上探测棱边,当反射波幅最大时,探头中心线于被测棱边的夹角应在 90° ± 2°的范围内。 c)斜探头主声束在垂直方向不应有明显的双峰和多峰。 d)探头的中心频率允许偏差为±0.5 MHz。 e)当探头用于检测与牌号 20 钢材有较大声学差异的材料如 T(P)91/92 等焊接接头时,应使用这 种材料制造的试块对探头的折射角、前沿重新测量标定。 4.4 组合的系统性能 组合的系统性能应符合以下规定: a) 在达到所探工件最大检测声程时,其有效灵敏度余量不小于 10dB。 b) 仪器和探头的组合频率与公称频率误差在±10%之间。 c) 直探头的远场分辨力大于或等于 30dB,斜探头远场分辨力大于或等于 6dB。 d) 仪器和探头的组合系统性能应按 JB/T9214 和 JB/T10062 的规定进行测试。 4.5 检测的要求 DL/T 820.2—201X 3 4.5.1 检测准备 4.5.1.1 检测前应了解管道的名称、材质、规格、焊接工艺、热处理情况、坡口型式、内壁加工面情况, 并进行焊接接头中心位置的标定。 4.5.1.2 焊接接头外观质量及外形尺寸需经检测合格。 对有影响检测结果评定的表面形状突变应进行适 当的修磨,并做圆滑过渡。内壁加工面应满足超声波检测的要求。 4.5.1.3 检测面探头移动区应清除焊接飞溅、锈蚀、氧化物及油垢,必要时,表面应打磨平滑,打磨宽 度至少为探头移动范围,且应符合下列规定: a) 对接接头采用一次反射法或串列式扫查探测时,探头移动区宽应大于 1.5P。 P=2Ttgβ 式中: P-跨距,mm; T-管壁厚度,mm; β-探头折射角。 b) 对接接头采用直射法探测时,探头移动区宽度应大于 P。 c) 中小径薄壁管的移动区域,可采用表 7 的数据。 d) 角接接头的探头移动区应根据角接接头形式及尺寸另行确定。 e) 需要去处余高的焊缝应将焊缝打磨到与邻近母材平齐。 4.5.2 检测区域 焊接接头检测区域应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区域, 这个区域最小 10mm,最大20mm,见图1。 图1 检测位置 4.5.3 扫查速度 探头的扫查速度不宜超过150mm/s,当采用自动报警装置扫查时不受此限制, 但不应超过仪器的脉冲 重复频率与要求的最小位置分辨距离的乘积。 4.5.4 检测覆盖率 探头的每次相邻扫查间隔应至少有探头宽度10%的重叠, 一个接头扫查的起点与终点也应有至少探 头宽度10%的重叠。 DL/T 820.2—201X 4 4.6 试块 4.6.1 标准试块 标准试块CSK- 1B的形状和尺寸见附录A, 试块制造的技术要求应符合JB/T10063的规定。 检测与牌号 20钢材有较大声学差异的材料如T(P)91/92等焊接接头时,应使用同样牌号及状态的材料制作标准试 块。 4.6.2 对比试块 对比试块应选用与被检测管材相同或声学性能相近的钢材制作。 检测与牌号20钢材有较大声学差异 的材料如T(P)91/92等焊接接头时,应使用同样牌号及状态的材料制作标准试块。 4.7 偶合剂 偶合剂应具有良好的湿润能力和透声性能,且无霉,无腐蚀,易清除。 4.8 校准 4.8.1 校准应在标准试块和对比试块上进行,校准中应使超声主声束垂直对准反射体的轴线。 4.8.2 仪器校准应符合下述规定: a) 在仪器开始使用时, 应对仪器的水平线性和垂直线性进行测定, 测定方法按 JB/T10061 的规定 进行。在使用过程中,每隔六个月至少应进行一次测定。 b) 在仪器开始使用时还应设定正确的声速值,可在试块上对声速进行自动校准。当检测与牌号 20 钢材有较大声学差异的材料如 T(P)91/92 等焊接接头时,应在用该种材料制作的试块上 对声速进行自动校准,也可使用推荐值:纵波 6100m/s,横波 3300m/s。奥氏体钢焊缝检查时 声速值以被检测材料实测值为准。 4.8.3 探头校准应符合下述规定: a) 在新探头开始使用时, 应对探头进行一次全面的性能校准。 测定方法按 JB/T10062 的有关规定 进行。 b) 斜探头使用前,至少应进行前沿,折射角,主声速偏离,灵敏度余量和分辨力等的校准。使用 过程中,每个工作日应校准前沿距离,折射角和主声速偏离。 c) 直探头的始脉冲占宽,灵敏度余量和分辨力应每隔一个月检查一次。 d) 当探头用于检测与牌号 20 钢材有较大声学差异的材料如 T(P)91/92 等焊接接头时,应使用 这种材料制造的试块对探头的折射角、前沿重新测量标定。 4.8.4 仪器和探头系统的系统校验应符合下述规定: a) 每次检测前均应在对比试块或其他等效试块上对扫描线, 灵敏度进行校验, 校验过程中使用的 试块与被检管件的温差应不大于 15℃。遇有下述情况应随时对其进行重新核查: 1) 校准后的探头,耦合剂和仪器设定参数发生改变时; 2) 开路电压波动或者检测者怀疑灵敏度有变化时; 3) 连续工作 4h 以上时; 4) 工作结束时。 b) 时基调节校验时,如发现校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的 10%或满刻 度的 5%(两者取较小值),则扫描比例应重新调整,前次校验后已经检测的焊接接头要重新 检测。 c) 灵敏度校验时,如校验点的反射波幅比距离-波幅曲线降低 20%或 2dB 以上,则仪器灵敏度 应重新调整, 并应重新检测前次校验后检查的全部焊接接头。 如校验点的反射波幅比距离-波 DL/T 820.2—201X 5 幅曲线增加 20%或 2dB 以上,则仪器灵敏度应重新调整,对前次校验后记录的缺陷进行尺寸 参数重新测定并予以评价。 d) 距离-波幅曲线复核时,校核应不少于 3 点。如曲线上任何一点幅度下降 2dB,则应对上一次 所有的检测结果进行复检;如幅度上升 2dB,则应对所有的记录信号进行重新评价。 e) 校准、 复核和线性测校时, 任何影响仪器线性的控制器(入抑制或滤波开关等) 都应放在“关” 的位置或处于最低水平上。 4.9 检测工艺 4.9.1 应针对具体焊接接头或被检测焊接接头种类制定检测工艺。 4.9.2 下列情况和说明应包括在检测工艺中,并以文件形势提供给操作人员: a) 检测等级; b) 材料; c) 检测时机; d) 接头坡口形式; e) 焊接工艺; f) 表面状态及灵敏度补偿; g) 耦合剂; h) 仪器型号; i) 探头、检验方法及扫查方式; j) 灵敏度; k) 试块; l) 缺陷位置标定方法; m) 报告要求; n) 验收标准及合格等级; o) 操作人员资格。 4.9.3 检测记录 每次检测应做原始记录,记录内容至少包括下列资料: a) 被检测工件的名称和焊缝的编号; b) 采用的工艺文件; c) 可记录缺陷的详细情况:包括缺陷的幅度,位置参数,尺寸参数; d) 检测人员的姓名和签字,检测的时间和地点。 4.10 评定 对检测的结果应进行等级评定。 4.11 报告 检测报告至少应包括以下内容: a) 委托单位,报告编号; b) 工件名称,编号,材料种类,热处理状况,检测表面的状态; c) 探伤仪,探头,试块和检测灵敏度; d) 超声检测区域应在草图上予以标明,如有因几何形状限制儿检测不到的部位,也应加以说明; e) 缺陷的类型,尺寸,位置和分布; DL/T 820.2—201X 6 f) 检测结果,缺陷等级评定及检测标准名称; g) 检测人员和责任人员签字及其技术资格; h) 检测日期。 5 中厚壁管焊接接头的检测 5.1 试块 5.1.1 对比试块 5.1.2 校准时基线性应采用附录 B 的 DL- 2 系列对比试块。 5.1.3 现场检测时,为检测灵敏度和时基线性,可采用附录A所示的 DL- 3 试块。 5.1.4 当检测面曲率半径 R≦W2/4 时(W 为探头接触面宽度,R,W 单位均为 mm),应采用下述与检测 面曲率相同或相近的对比试块: a) 环向对接接头对比试块的曲率半径为检验面曲率半径 0.9~1.5 倍; b) 纵向对接接头对比试块的曲率半径与检验面曲率半径之差应小于 10%。 5.1.5 纵向对接接头当检测面曲率半径 R>W²/4,可采用平面对比试块调节仪器时,但应及时修正缺 陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异。 5.1.6 试块反射体的布置可参考对比试块确定,试块的宽度应满足下式 )(2 e D S bλ≥ 式中: b-试块宽度,mm; λ-波长,mm; S-声程,mm; DS-声源有效直径,mm。 5.1.7 月牙槽对比试块。 焊接接头根部未焊透的对比测定采用附录 C 所示的 DL- 4 月牙槽对比试块, 该 试块应采用被检管材制作。 5.1.8 纵横波串列扫查专用试块 DL- 5,见图 2. 图2 纵横波串列扫查灵敏度调整 5.1.9 在满足本节要求的情况下,可以采用其它形式的试块,并在报告中注明。 5.1.10 当被检测部件材料与牌号 20 钢材料声学差异较大, 如检测 P91/92 等焊接接头时, 应使用同样 牌号及状态的材料制作标准试块及对比试块。 DL/T 820.2—201X 7 5.2 检测等级 5.2.1 检测等级的分类 根据不同焊接接头质量要求,检测等级分为A,B,C三级,检测的完善程度A级最低,B级一般,C级最 高。应按照工件的材质,结构,焊接方法,使用条件及承受载荷的不同,合理的选用检测级别。检测等 级应按产品技术条件和有关规定选择后经订约双方协商选定。 对于给出的三个检测等级的检测条件,为避免焊件的几何形状限制相应等级检测的有效性,设计, 工艺人员应考虑超声波检测可行性基础上进行结构设计和工艺安排。 检测时与到非标准化的条件而不能 满足相应等级检测的扫查要求时,应对扫查进行修正,使之至少达到等效的覆盖水平,并在检测报告中 注明。 5.2.2 各检测等级的基本要求 5.2.3 A 级检测采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检测,只对允许扫查到的焊缝截面进行探 测。一般不要求进行横向缺陷的检测,母材厚度大雨 50MM 时,不得采用 Ǎ 检测。 5.2.4 B 级检测应根据厚度采用一种角度或两种角度的探头在焊缝的单面双面进行检测,对整个焊缝 截面进行探测。外径大于 250mm 或其他条件允许时,应在焊缝两侧进行横向缺陷检测的斜平行扫查。 5.2.5 C 级检测至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检测。同时要将对接焊缝余高磨平, 进行两个扫查方向和两种探头角度横向缺陷检测的平行扫查。 焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要用 直探头进行分层或其他种类缺陷的检查。 5.2.6 焊缝母材厚度大于等于 60mm 的 C 级检测, 或 B 级检测有要求时, 应增加串列式扫查或横向波串 列式扫查,串列式扫查方法见 5.4.2.7,纵横波串列式扫查方法见 5.4.2.8 5.3 检测准备 5.3.1 检测面及检测面母材的检验 5.3.2 除满足 4.5.2.条规定外,应按不同检测等级要求选择检测面。推荐的检测面见图2和表1。 图3 侧和面 5.3.3 焊缝两侧的母材,检测前应测量管壁厚度,至少每隔 90 度测量一点,并做好记录,以便检测时 参考。 5.3.4 采用 B 级,C 级检测时,斜探头扫查声速通过的母材区域应用直探头进行检查,以便确定是否 有影响斜角检测结果解释的分层性或其它种类缺陷存在。 该项检查只做记录, 不属于对母材的验收检测。 检查的要点如下: a) 方法:接触式脉冲反射法,采用频率 2MHz- 5MHz 的直探头; b) 灵敏度:将无缺陷处二次底波调节到荧光屏满刻度; c) 记录:凡缺陷信号超过显示屏满刻度 20%的幅度部位,或二次底波底于满刻度 80%的部位,应 在工件表面做出标记,并予以记录。 DL/T 820.2—201X 8 表1 检验面及推荐使用探头折射角β 管壁厚度 mm 检验面 检验方法 探头的折射角β A B a,c C b,c 14~25mm 单面单 侧 单面 双侧 单面双 侧和焊 缝表面 直射法 及一次 反射法 70° 25~50mm 70°或 60° 50~100mm 无 A 级 45°或 60°;45°和 60°,45 和 70°并用 100~160mm 无 A 级 直射法 45°和 60°并用或 45°和 70°并用 注:a 无法进行单面双侧扫查时,可采用两种以上折射角的探头在焊缝一侧进行探测。 b 探测焊缝根部缺陷时,不宜使用折射角为60°左右的探头。 c 检查母材分层性或其他种类缺陷使用直探头,串列式扫查探头使用一对45°横波探头,纵横波串列式扫 查使用56°横波探头+直探头或小角度直探头。有横向缺陷扫查要求。 5.3.5 探头的选择 5.3.6 频率。探头频率一般在 2MHz-5NHz 范围内选择,推荐选用 2MHz- 2.5MHz 探头。在保证系统灵敏 度的情况下,可以采用其它频率的探头。 5.3.7 角度。斜探头的折射角β应根据管壁厚度,焊缝坡口型式及预期探测的主要缺陷种类来选择。 对不同管壁焊接接头使用的探头角度和数量见表1 a) 横波串列式扫查,推荐使用标称折射角均为 45 度的两个探头,两个探头实际折射角相差不应 超过 2 度,探头前沿长度相差应小于 2mm。为了便于探测厚焊缝坡口边缘未熔合缺陷,亦可选 用两个不同角度的探头,但两个探头角度均应在 35- 45 度范围内。 b) 纵横波串列式扫查,横波探头选用与纵波直探头频率相同、标称折射角为 56 度。 c) 检测纵向焊接接头时,只要条件允许,声束在曲底面的入射角不应超过 70°。 d) 当探头用于检测与牌号 20 钢材有较大声学差异的材料如 T(P)91/92 等焊接接头时,应使用 该种材料制造的试块对探头的折射角、前沿重新测量标定。 5.3.8 探头的晶片尺寸的选择要保证系统灵敏度应符合以下要求: a) 斜探头的晶片尺寸原则上如表 2 所示,但是用于串列式扫查探头的晶片尺寸不受表 2 的限制。 b) 直探头的晶片尺寸作为圆形晶片其有效直径原则上如表 3 所示。 表2 斜探头的频率和晶片尺寸 表3 直探头的频率和晶片有效直径 频率 晶片有效直径 2MHz(2.5MHz) 20mm, 25mm, 30mm 5MHz(4MHz) 10mm, 20mm 5.3.9 探头与检测面应紧密接触,当检测面曲率半径 R 小于等于 W 2/4 时,探头楔块应进行修磨,并使 其与检测面相吻合。修磨后的探头应重新测定入射点及折射角。 频率 晶片尺寸 2MHz(2.5MHz) 10mm×10mm-20mm×20mm 5MHz(4MHz) 10mm×10mm-14mm×14mm DL/T 820.2—201X 9 5.3.10 仪器调整 5.3.11 时基线扫描的调节。时基线刻度可按比例调节为代表脉冲回波的水平距离,深度或声程。扫描 比例依据管件厚度和选用的探头的角度来确定,最大检测范围应调至时基线满刻度 60%~100%之间。 5.3.12 检测面曲率半径 R 大于 W 2/4 时,应在标准试块或平面对比试块上,进行时基线扫描调节。 5.3.13 检测面曲率半径 R 小于等于 W 2/4 时,应在 5.1.1.3 条规定的对比试块上,进行时基线扫描调 节。 5.3.14 仪器的声速的设置应输入正确的值或在试块上自动校准。当检测与牌号 20 钢材有较大声学差 异的材料如 T(P)91/92 等焊接接头时,推荐的纵波声速是 6100m/s,横波速度是 3300,也可在用该种 材料制作的试块上自动校准。 5.3.15 纵横波串列扫查的调整 5.3.16 仪器和探头应符合下列要求: a) 超声波探伤仪的工作方式必须具备一发一收工作状态。 b) 为保证一发一收探头相对于串列基准线经常保持等距离移动, 应配备适宜的探头夹具, 夹具应 适用于横方向及纵方向两种扫查方式。 c) 纵波探头和横波探头的频率必须相同,推荐采用 2.5MHz 或 5MHz。 d) 横波探头折射角 56°探头,纵波探头晶片尺寸采用φ14mm 或φ20mm。 5.3.17 仪器调整应符合下列要求: a) 时基线扫描的调节时基线扫描的调节采用折射角 56°单横波探头,按 5.3.4 条的方法进行 单声程调节。 b) 灵敏度调整应在图 2 所示的试块上, 将用于发射的纵波探头置于线切割面正上方, 然后在线切 割面法线方向平行移动接收的横波探头找到最大反射波, 调节增益使反射波幅为荧光屏满幅高 度的 40%,并以此基准波高作为扫查灵敏度。 5.3.18 距离-波幅曲线设定 5.3.19 距离-波幅曲线测应以所有仪器和探头在对比试块上实测的数据设定,其设定方法见附录 D。 该曲线由判废线 RL,定量线 SL 和评定线 EL 组成。EL 和 SL 之间称1区,SL 和 RL 之间称2区,RL 以上 称3区,如图 4 和图 5 所示。 5.3.20 不同检测等级,管壁厚度的距离-波幅曲线各线灵敏度见表4。 图4 距离-波幅曲线 5.3.21 探测横向缺陷时应将个曲线灵敏度提高 6dB。 DL/T 820.2—201X 10 5.3.22 检测面曲率半径 R≤W 2/4 时,距离-波幅曲线的绘制应在 5.1.1.3 条规定的对比试块上进行。 5.3.23 探测时由于管件表面耦合损失, 材料衰减以及内外曲率的影响, 应对检测灵敏度进行传输损失 综合补偿,综合补偿量应计入距离-波幅曲线。补偿的测量方法见附录 E。若在一个跨距声程内最大传 输损失在 2dB 内,可不进行综合补偿。 表4 距离-波幅曲线的灵敏度 检测级别 A B C 管壁厚度 14mm~50mm 14mm~160mm 14mm~160mm 判废线 RL Ø3×40 Ø3×40-4dB Ø3×40-2dB 定量线 SL Ø3×40-10dB Ø3×40-10dB Ø3×40-8dB 评定线 EL Ø3×40-16dB Ø3×40-16dB Ø3×40-14dB 5.3.24 仪器的校验。按 4.8.3 规定对仪器进行校验。 5.4 检测方法 5.4.1 一般要求扫查灵敏度应不低于评定线灵敏度。 a 距离- - 波幅曲线的范围 b 分段距离- - 波幅曲线 图5 距离- - 波幅曲线的范围 5.4.2 扫查方式 5.4.3 为了探测焊接接头的纵向缺陷,一般采用斜探头垂直于焊缝中心线放置在探测面上,沿焊接接 头进行矩形移动扫查,见图 6。探头前后移动的距离应保证扫查到头 4.5.2 条规定的焊接接头检测区域 宽度全部范围。扫查时相邻两次探头移动间隔应保证至少有 10%的重叠。在保持探头垂直焊缝中心线进 行前后移动的同时,根据曲率大小还应进行 10°~15°角的左右摆动。 5.4.4 为探测焊接接头的横向缺陷,应采用平行或斜平行扫查。 a) B 级检测时, 当管外径大于 250mm 时, 应在焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线呈 10°~20°角 做斜平行扫查,见图 7。 b) C 级检测时,应将探头放在焊缝上及其两侧边缘做平行扫查,见图 8。管壁厚度超过 60mm 时, 应采用两种角度探头(45°和 60°并用 或 45°和 70°并用)进行两个方向的平行扫查,也 可用两个 45°探头进行串列式平行扫查。 DL/T 820.2—201X 11 图6 矩形移动扫查 图 7 斜平行扫查 图 8 平行扫查 5.4.5 为了确定缺陷的位置、方向、形状,观察缺陷动态波形或区分缺陷信号与非缺陷信号,可采用 前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式,见图 9。 图 9 四种探头基本扫查方式 5.4.6 焊缝母材厚度大于等于 60mm 的 C 级检验, 或 B 级检验有要求时, 还应增加串列式扫查或纵横波 串列式扫查。 a) 如图 10 所示检验面为对接焊缝的单面双侧。 b) 去除焊缝的余高,将焊缝打磨到与邻近母材平齐。 c) 纵波探头放在管件焊缝的熔合面上方, 横波探头放在同一探测面上与焊缝的熔合面垂直线方向 前后移动,并采用横方形或纵方形串列扫查,扫查整个焊缝熔合线。 图 10 纵- - 横波串列扫查方式 5.4.7 反射回波的分析 对波幅超过评定线(EL线)的反射回波[或波幅虽然未超过评定线(EL线),但有一定长度范围的 来自焊接接头被检区域的反射回波],应根据探头位置、方向、反射波的位置及焊接接头的具体情况, 参照附录F进行分析,判断其是否为缺陷。判断为缺陷的部位均应在焊接接头表面作出标记。 DL/T 820.2—201X 12 5.4.8 缺陷 对在焊接接头检测扫查过程中被标记的部位进行检测, 将扫查灵敏度调节到评定线, 对反射幅度超 过定量线的缺陷,均应确定其是具体位置、最大反射波幅度及其所在区域和指示长度。 5.4.9 最大反射波幅度的测定应符合下列要求: a) 按 5.4.2 的扫查方式移动探头至缺陷出现最大反射波信号的位置, 测出最大反射回波幅度并与 距离—波幅曲线比较,确定波幅所在区域。波幅测定的允许误差为 2dB b) 最大反射波幅度 A 与定量线 SL 的 dB 差值记为 SL±()dB。 5.4.10 位置参数测定。 缺陷位置以获得缺陷最大反射波信号的位置来表示, 根据探头的相应位置和反 射波在荧光屏上的位置来确定如下位置参数: a) 缺陷沿焊接接头方向的位置。 b) 缺陷位置到检测面的垂直距离(即埋藏深度)。 c) 缺陷位置离开焊缝中心的距离。 5.4.11 缺陷尺寸参数的测定应根据缺陷最多反射波幅度确定缺陷当量值φ或测定缺陷指示长度 L0。 5.4.11.1.1 缺陷当量值φ,用当量平底孔直径表示,主要用于直探头检测,可采用公式计算、DGS 曲 线、试块对比或当量计算尺确定缺陷当量值。 5.4.11.1.2 缺陷指示长度 L0 的测定可采用如下三种方法。 a) 当缺陷反射波信号只有一个高点时,用降低 6dB 相对灵敏度法测量缺陷的指示长度,见图 11。 图 11 相对灵敏度法 图 12 端点峰值法 b) 在测长扫查过程中,当缺陷反射波信号起伏变化有多个高点,缺陷端部反射波波幅度位于 SL 线或Ⅱ区时,则以缺陷两端反射波及大值之间探头的移动距离确定为缺陷的 指示长度,即端 点峰值法,见图 12。 c) 当缺陷反射波峰位于Ⅰ区时,如认为有必要纪录,将探头左右移动,使波幅降到评定线,以此 测定缺陷指示长度。 d) 缺陷自身高度的测定方法同上。 e) 当环焊缝的缺陷埋藏深度与外径比大于 0.1, 且从外弧面测得的纵向即与焊缝中心线平行的指 示长度大于 10mm 时可按下述公式对纵向指示长度进行几何修正。 L=L0(D-2H)/D 式中: L----修正后的指示长度 L0----修正前的测量的指示长度 D----管道外径 H----缺陷埋藏深度 DL/T 820.2—201X 13 5.4.12 纵横波扫查的缺陷及评定按下述规定: a) 反射波幅达到或超过荧光屏满幅高度 40%时判定为缺陷,应在焊缝的相应位置做出标记。 b) 其反射波均出现在相当于半路距声程位置,在荧光屏直接读出缺陷的深度。 c) 缺陷指示长度采用 5.4.5.3.2 a)的测定方法进行测定。 d) 反射波幅达到或超过荧光屏满幅高度 40%时,判定为未熔合或裂纹。 5.4.13 缺陷评定 5.4.14 对波幅超过评定线(EL 线)的反射波或波幅虽然未超过评定线(EL 线),但有一定长度范围 的来自焊接接头被检测区域的反射回波, 均应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷的特征。 可根据缺陷反 射波信号的特征、部位,采用动态包络线波形分析法,改变探测方向或扫查方式,并结合焊接工艺等进 行综合分析来推断缺陷性质。如无法准确判断时,应辅以其他检测进行综合判定。 5.4.15 最大反射波幅度位于Ⅱ区的缺陷,其指示长度小于 10mm 时,按 5mm 计。 5.4.16 相邻两缺陷各向间距小于 8mm 时,两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。 5.4.17 材料为 P91/92 类管道焊接接头, 来自被检测区域的反射回波无论反射波幅是否超过评定线 (EL 线)均应进行定性分析,注意其是否具有裂纹等危害性缺陷的特征。 5.4.18 根部未焊透的测定。对于允许存在一定尺寸根部未焊透焊接接头应进行根部未焊透的测定。 5.4.18.1.1 检测中发现的根部缺陷经综合分析确认为未焊透时,应选用折射角 45°~50°、频率为 5MHz 的横波斜探头。用附录 B 的 DL- - 4 型月牙槽对比试块上深 1.5mm 的月牙槽反射波幅调至荧光屏满 刻度 50%作为灵敏度,进行幅度对比测定。 5.4.18.1.2 当缺陷反射波幅度小于月牙槽对比试块调节的灵敏度反射波幅度时,用端点 14dB 法测量 其指示长度 L。 5.5 检测结果的评级 5.5.1 评定单位 管道焊接接头质量以每个焊接接头为评定单位,当量数计算按DL/T869规定。 5.5.2 记录 非裂纹、未熔合等缺陷反射波幅度达到EL线或在Ⅰ区时,如无特殊要求,可不做纪录。 5.5.3 缺陷的级别评定 根据缺陷的性质、幅度、指示长度分为四级,具体如下: a) 最大反射波幅度达到 SL 线或Ⅱ区的缺陷,根据缺陷指示尺寸按表 5 的规定予以评级。 b) 对焊缝允许存在一定尺寸根部未焊透缺陷, 根据其反射波幅度及指示长度按表 6 的规定予以评 级。 c) 性质为裂纹、未熔合、根部未焊透(不允许存在未焊透的焊缝)评定为Ⅳ级。 d) 反射波幅度位于 RL 线或Ⅲ区的缺陷评定为Ⅳ级。 e) 最大反射波幅度不超过 EL 线,和反射波幅度位于Ⅰ区的非裂纹、未熔合、根部未焊透性质的 缺陷,评定为Ⅰ级。 表5 单个缺陷的等级分类 检测等级 A B C DL/T 820.2—201X 14 壁厚(mm) 8mm~50mm 8mm~160mm 8mm~160mm【14 改为 6?】 Ⅰ 2/3t,最小 12mm 并且缺陷高度 t/2 纵 向 t/3, 最 小 10mm, 最 大 30mm 或横向最小 5mm,最大 20mm 并且缺陷高度 t/3 纵 向 t/3, 最 小 10mm, 最 大 20mm 或横向最小 5mm,最大 20mm 并且缺陷高度 t/3 Ⅱ 3/4t,最小 12mm 并 且 缺 陷 高 度 t2/3 纵向 t2/3,最小 12mm,最大 50mm 或横向最小 10mm,最大 30mm 并且缺陷高度 t2/3 纵 向 t/2, 最 小 10mm, 最 大 30mm 或横向最小 10mm,最大 20mm 并且缺陷高度 t/2 Ⅲ <t,最小 20mm 并 且 缺 陷 高 度 t2/3 【869 标准没有用到Ⅲ,是否 可不必再定义这个Ⅲ】 【都已经 C 级了, 缺陷到这个 长度铁定不合格,是否可不必 再定义这个Ⅲ】 Ⅳ 超过Ⅲ级者 超过Ⅱ级者 注:t 为坡口加工侧管壁厚度,焊接接头两侧管壁厚度不等时,t 取薄管壁厚度,t 单位为 mm 表6 根部未焊透等级分类 评定等级 对比灵敏度 缺陷指示长度 mm Ⅱ 1.5 ≤焊缝周长的 10% Ⅲ 1.5+4dB ≤焊缝周长的 2% Ⅳ 超过Ⅲ级者 注 1:当缺陷反射波幅大于或等于用 DL- - 4 型试块调节对比灵敏度 1.5mm 深月牙的反射波幅 时,以缺陷反射波幅评定。 注 2:当缺陷反射波幅小于用 DL- - 4 型试块调节对比灵敏度 1.5mm 深月牙的反射波幅时,以 缺陷缺陷指示长度评定。 5.5.4 返修焊接接头 返修焊接接头返修部位及返修时受影响的区域, 均应按原检测条件进行复验, 复验部位的缺陷亦应 按5.5.3条进行评定。 6 中小径薄壁管焊接接头检测 6.1 试块 采用附录G所示的DL- 1型专用试块,测定探头参数、系统组合性能及校准时基线性。 6.2 检测面 6.2.1 检测面打磨宽度应满足表 7 所示。 表7 打磨宽度 管子厚度 4mm~6mm 6mm~12mm 12mm~20mm 打磨宽度 50mm 100mm 160mm DL/T 820.2—201X 15 6.2.2 所检管件的焊缝余高过高、过宽或有不清晰回波信号产生的地方,应进行修磨,使之满足检测 的要求。 6.2.3 用于检测的仪器在运行中不得出现任何种类的临界值和阻塞情况,宜采用数字式 A 型脉冲反射 式超声波探伤仪。 6.2.4 选用的探头直射波扫查时按图 12 所示,应扫查到焊接接头 1/4 以上壁厚范围。 图 13 扫查示意图 6.2.5 探头频率为 5MHz。 6.2.6 斜探头的折射角 ß 应依据管壁厚度来选择, 不同管壁厚度焊接接头推荐使用的探头角度见表 8。 表8 推荐使用的探头角度 ß 管壁厚度 探头的折射角 ß 4mm~8mm 73°~70° 8mm~20mm 70°~60° 6.2.7 探头晶片尺寸。推荐探头晶片尺寸选用 6mm×6mm、8mm×8mm、7mm×9mm。 6.2.8 探头前沿。管壁厚度小于或等于 6mm 时探头前沿应小于或等于 5mm,壁厚度大于 6mm 时可适当 增大。 6.2.9 始脉冲占宽。使用的探头与探伤仪应有良好的匹配性能,在扫查灵敏度的条件下,探头的始脉 冲宽度应尽可能小,一般小于或等于 2.5mm(相当于钢中的深度)。 6.2.10 探头分辨力。最大检测声程处的探头分辨力应大于等于 20dB。 图 14 探头的修磨 6.2.11 探头与检测面应紧密接触,如图 14 所示,间隙 X 不应大于 0.5mm。若不能满足,应进行修磨, 修磨的要求和方法见附录 H。 6.2.12 管子外径大于 89mm 母材的测厚或有测厚要求的焊接接头,按照 5.3.1
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