管材的超聲波探傷方法及標準

中國船舶工業總公司部標準

CB 1134--85

BFe30-1-1管材的超聲波探傷方法

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    本標準適用於船舶冷凝器和熱交換器用無縫圓形BFe 30-1-1直管材的超聲波探傷檢驗,規定了探傷方法及驗收標準。

1 方法

    采用脈衝反射式超聲波探傷儀,液浸(局部液浸)聚焦橫波自動探傷技術來檢驗金屬管材的表麵及內部缺陷。

2 探傷人員

2.1 探傷人員應掌握管材超聲波探傷的基本原理和方法並具有實際工作經驗。

2.2 主要探傷人員應具有超聲波探傷Ⅱ級或Ⅱ級以上人員資格證書。

3 人工缺陷標準管

3.1 標準管應選用與被檢驗管材的材質、公稱尺寸、壁厚、表麵狀況和熱處理狀態均相一致且平直而無缺陷的管材加工製造。

3.2 人工缺陷分為縱向、橫向兩種,每種人工缺陷又都應在管的內壁和外壁分別刻製。

3.3 人工缺陷的深度:Ⅰ級管材為管壁厚度的7%,但對於壁厚不大於1.75mm的管材,不得超過0.1mm;Ⅱ級管材為管壁厚度的7%,深度的允許偏差均為-0.01mm,人工缺陷的深度是最深處與最淺處的平均值,深度的測量可以采用光學法、覆膜法或其他方法。

3.4 人工缺陷的長度:縱向人工缺陷和橫向人工缺陷的長度均應為0.6D左右(D為被檢驗管材的外徑)。

3.5 每種人工缺陷可以單獨刻製在各自的標準管上,也可以將幾種人工缺陷都刻製在同一根標準管上,各人工缺陷的位置應沿軸向分布,同時各人工缺陷間距以及距管端的距離均不應小於50mm,人工缺陷標準管見圖。

3.6 人工缺陷可以用機械方法刻製,刀角應為60°;也可以用電火花加工刻製。

                               外部        外部

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                              人工缺陷標準管示意圖

4 探傷用儀器及傳動裝置

4.1 儀器

4.1.1所采用的脈衝反射式超聲波探傷儀,其性能除應符合JB 1834--76《A型脈衝反射式超聲波探傷儀技術條件》的要求外,尚需滿足下列要求:

    a. 儀器的頻率應能達到5--10NHz;;

    b. 重複頻率在0.1--10KHz內可調;

    c. 應具有快速反應自動報警裝置。

4.1.2 探頭應采用直徑為10--12mm的、頻率為5或10MHz的點聚焦或線聚焦的水浸探頭。

4.1.3 超聲波探傷儀與探頭的組合靈敏度應能保證發現第3章所述的標準管上的人工缺陷,並具有足夠的靈敏度餘量。

4.2 傳動裝置

4.2.1 傳動裝置應保證被探管材與探頭相對旋轉,並以一定速度進給,使探頭所發射出的超聲波束在管子表麵的移動軌跡為螺旋線。為此,無論采用使管子邊旋轉邊前進、探頭固定的方式,或者探頭旋轉、管子前進的方式均可。

4.2.2 傳動裝置的探頭支架應能保證探頭角度及位置的靈活調節。以確保在探傷時能方便地選擇聲束入射角及水聲程距離。

4.2.3 經過調整與校驗,傳動裝置應能保證在工作狀態下探頭與被檢驗段管材相對位置的穩定。

4.2.4 為確保在探傷時聲束能100%地掃描到整個管的表麵,采用線聚焦式水浸探頭時,傳動裝置的螺距應不大於4mm;當采用點聚焦式水浸探頭時,螺距應不大於1.5mm。在此前提下,為達到要求的檢驗速度,可選用適當的轉數。但一般以不超過3000r/min為宜。

4.2.5 傳動裝置的轉數及螺距一經選定後應保證穩定,兩者變化範圍應在±10%以內。

5 對被檢驗管材的要求

5.1 所在管材均應平直且表麵光滑,管材兩端部內外壁的毛剌等均應去除。

5.2 管材內外表麵均應清潔,無灰塵、汙垢、油脂及其他髒物。

6 探傷靈敏度的校驗

6.1 探傷裝置的靈敏度用第3章所述的人工缺陷標準管進行校驗。

6.2 靈敏度校驗步驟如下:

6.2.1 靜態校驗

    探傷裝置靈敏度的校驗首先應在靜態下進行,使人工缺陷標準管與探頭相對慢速旋轉,反複調整探頭與標準管的相對位置,選擇最佳水聲程距離和聲束入射角,使管上外壁以及內壁的人工缺陷產生的反射波信號能在熒光屏上清楚地顯示出來,且應盡量使兩反射波高度差值調整在2dB以內。

6.2.2 報警器的調節

    調整探傷儀使缺陷反射波的波高在熒光屏滿幅度的50%--80%之間,以外壁及內壁人工缺陷反射波中波高較低者定為判廢線,並以此調節報警器的報警靈敏度,同時根據內外壁人工缺陷的位置調整報警閘門的位置與幅度。

6.2.3 動態校驗

    動態校驗在正常檢驗速度(管材與探頭的相對轉數及進給速度)下進行,此時應能明顯地發現標準管上內壁與外壁的人工缺陷,且均引起報警器的報警。否則,即應進行調整,消除因機械傳動等因素對探傷靈敏度產生的影響,直至靈敏度達到上述要求為止。

6.3 當需要對管材縱向與橫向缺陷同時進行探傷時,應各自使用單獨的探頭與儀器(或通道),其探傷靈敏度應分別進行校驗。

6.4 在進行上述調整後,將標準管通過探傷裝置至少五次,如均能準確發現各人工缺陷,且波高達到判廢線並均引起報警,則可以認為探傷裝置靈敏度校驗完畢。

6.5 探傷裝置靈敏度校驗完畢並進行正常檢驗後,探傷儀的增益、抑製、補償以及報警靈敏度等旋鈕的位置均不應再旋動。

7 探傷步驟

7.1 每次探傷前應確認儀器及設備均符合第4章的要求。

7.2 探傷前應清理被探傷管材使其符合第5章的要求。

7.3 探傷前應在探頭與管材之間充添耦合劑,一般采用水。所用水應清潔、無氣泡,水中含氣泡、雜質或者探傷過程中被探管材內進水均會幹擾探傷結果,引起報警紊亂,應予避免。在探傷過程中還應經常檢查聚焦探頭下是否附著有氣泡並應清除之,以避免引起探傷靈敏度的降低。

7.4 每次探傷開始之前,均應用標準管校對探傷靈敏度,如能達到要求,方可開始對管材進行探傷,連續工作時間每隔4h及最後停機前均應用標準管校對探傷靈敏度,發現探傷靈敏度有變化時,應按著6.2條重新進行校驗,且應將前次校對後所探管材全部重新探傷。

7.5 管材應逐根進行探傷,當發現有超過第8條驗收標準的缺陷時,應對該管材作出標記,並將此類管材剔出。

7.6 一般管材均應全部進行縱向(軸向)探傷,如需方需要,經供需雙方協商可增加橫向探傷。縱向探傷及橫向探傷若能做到互不幹擾,則可同時進行。

8 驗收標準

    當管材上的缺陷所產生的缺陷信號等於或高於6.2.2條規定的判廢線並引起儀器報警時,則此管材應予報廢。

9 探傷記錄及探傷報告

9.1 探傷記錄應包括下列主要內容:

    a. 被探管材的材質、規格、批號、數量;

    b. 所用探傷儀、探頭、傳動裝置的型號及主要參數;

    c. 標準管上各人工缺陷的實際測量數據以及探傷裝置的檢驗結果;

    d. 報廢管材的批號、規格及數量、合格管材的等級;

    e. 探傷時間及人員。

9.2 探傷報告應包括下列主要內容:

    a. 被探管材的材質、規格、批號及數量;

    b. 探傷裝置的型號及主要參數;

    c. 標準管上各人工缺陷的深度;

    d. 探傷合格管材的等級、規格及數量;

    e. 如進行了橫向探傷,在報告上應加注明;

    f. 探傷時間及人員。

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    附加說明:

    本標準由船用材料專業組提出,由725所歸口。

    本標準由725所負責起草。

    本標準主要起草人聶雅峰。  

中國船舶工業總公司1985-06-03發布    1986-10-01實施