【正文】 53R1R210 10 圖 681 GS試塊形狀和尺寸 試塊型號(hào) 試塊圓弧曲率 R1 R2 GS1 18 22 GS2 26 32 GS3 40 50 GS4 60 72 表 1 試塊園弧曲率半徑 mm 49 JB/ 在用用承壓設(shè)備檢測(cè) 隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 ， 在用用承壓設(shè)備的數(shù)量和使用范圍已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)規(guī)模 ， 由于其使用工況多為高溫高壓 、 低溫高壓 ， 通常盛裝易燃易爆 、 有毒或強(qiáng)腐蝕介質(zhì) ， 一旦破壞將產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果 ， 基于上述情況 ，原勞動(dòng)部鍋爐監(jiān)察局以勞鍋?zhàn)?1990年 2月 3號(hào)文發(fā)布 《 在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程 》 （ 下稱 ” 檢規(guī) ” ） 以保證在用設(shè)備的安全運(yùn)行 。 由于 ” 檢規(guī) ” 表 3和對(duì)壓力容器缺陷評(píng)定的條文中涉及到缺陷的定性和自身高度測(cè)定 ， 給在用承壓設(shè)備檢驗(yàn)帶來很大困難 。 同時(shí)新頒布的 《 在用工業(yè)壓力管道檢驗(yàn)規(guī)程 》 、 《 壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則 》 對(duì)此也有類似要求 。 （ 缺陷評(píng)定 ， 安全狀況等級(jí)評(píng)定 。 ） 為了促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ， 保障在用承壓設(shè)備的安全使用 ， 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局總以及全國鍋爐 、 壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)均明確指出 ， 要在 JB4730標(biāo)準(zhǔn)修訂中加入在用承壓設(shè)備無損檢測(cè)的內(nèi)容 。 因此標(biāo)準(zhǔn)在正文中增加了在用承壓設(shè)備按 “ 合于使用 ” 原則進(jìn)行超聲檢測(cè)的一般工作程序 、 波幅測(cè)定和缺陷幾何尺寸的確定 、 缺陷性質(zhì)和屬性的確定的內(nèi)容 。 此外還增加了附錄 H《 回波動(dòng)態(tài)波形 （ 規(guī)范性附錄 ） 》 、 附錄 I《 采用端部最大回波法測(cè)定缺陷自身高度 （ 規(guī)范性附錄 ） 》 、 附錄 J《 采用端點(diǎn)衍射法測(cè)定缺陷自身高度 （ 規(guī)范性附錄 ） 》 、 附錄 K《 采用 6dB法測(cè)定缺陷自身高度 （ 規(guī)范性附錄 ） 》 、 附錄 L 《 缺陷類型識(shí)別和定性（ 規(guī)范性附錄 ） 》 。 明確規(guī)定了對(duì)缺陷性質(zhì)和屬性的超聲判定方法以及缺陷自身高度的超聲測(cè)定方法 。 50 JB/ 回波動(dòng)態(tài)波形 ⑴ ⑴ 、兩個(gè)方向（長(zhǎng)度方向 高度方向或長(zhǎng)度方向 寬度方向）均屬模式 1的缺陷，即點(diǎn)狀缺陷。從安全的角度來看，由于點(diǎn)狀缺陷的危害性比較小，因此不妨礙檢測(cè)結(jié)果的有效性和可靠性。 圖 模式 1的缺陷的回波動(dòng)態(tài)波形 51 JB/ 回波動(dòng)態(tài)波形 ⑵ ⑵ 、長(zhǎng)度方向?qū)倌Ｊ?寬度方向或高度方向?qū)倌Ｊ?1的線狀缺陷。 線狀缺陷的的回波動(dòng)態(tài)波形 52 JB/ 回波動(dòng)態(tài)波形 ⑶ ⑶ 、各個(gè)方向均呈模式 2，即 光滑面狀缺陷的回波動(dòng)態(tài)波形 。 圖 光滑面狀缺陷的回波動(dòng)態(tài)波形 53 JB/ 回波動(dòng)態(tài)波形 ⑷ ⑷ 、 各個(gè)方向均呈模式 3a或 3b即 不光滑面狀缺陷回波動(dòng)態(tài)波形 。 圖 不光滑面狀缺陷回波動(dòng)態(tài)波形 54 JB/ 回波動(dòng)態(tài)波形 ⑸ ⑸ 多重缺陷和群集缺陷的 回波動(dòng)態(tài)波形 a） 若在 A型掃描回波包絡(luò)線中 ， 各反射分支回波波峰在熒光屏掃描線中不能分辨時(shí) ， 則只能作為一個(gè)缺陷考慮 （ 由缺陷多個(gè)反射回波的波跡輪廓線來確定 ） 。 b） 若在 A型掃描回波包絡(luò)線中 ， 各反射分支回波波峰熒光屏掃描線上能夠分辨 ， 在這種情況下 ， 作為單個(gè)缺陷處理 。 圖 多重缺陷和群集缺陷的回波動(dòng)態(tài)波形 55 JB/ 回波動(dòng)態(tài)波形 ⑹ 探頭在有曲率的表面掃查時(shí)也要特別注意 ， 因?yàn)榛夭▌?dòng)態(tài)波形有可能明顯改變 。 圖 。 在圖 ， 點(diǎn)反射體所顯示的回波動(dòng)態(tài)特征與波形 Ⅱ 相似 ， 而不像波形 Ⅰ 。 在圖 ， 反射體的反射特征為波形 Ⅲa ， 而在平表面上則為波形 Ⅲb 。 圖 曲表面對(duì)點(diǎn)反射體回波動(dòng)態(tài)特性的影響 56 JB/ 回波動(dòng)態(tài)波形 ⑺ 圖 曲表面對(duì)平面狀反射體回波動(dòng)態(tài)特性的影響 57 JB/ 缺陷類型識(shí)別和缺陷定性 ⑴ 本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷類型主要分為點(diǎn)狀缺陷 、 線性缺陷 、 體積狀缺陷 、 平面狀缺陷和多重缺陷等五類 。 缺陷類型的概念在國內(nèi)主要是由 CVDA84《 壓力容器缺陷評(píng)定規(guī)范 》 提出 ， 是進(jìn)行斷裂力學(xué)計(jì)算的基本依據(jù)和主要參數(shù) 。為了滿足在用承壓設(shè)備的檢驗(yàn)和斷裂力學(xué)計(jì)算的最低要求 ， 標(biāo)準(zhǔn)送審稿在附錄 L中對(duì)缺陷類型識(shí)別進(jìn)行詳盡的規(guī)定 。 缺陷類型識(shí)別是通過探頭從兩個(gè)方向掃查 （ 即前后和左右掃查 ） ， 觀察其回波動(dòng)態(tài)波形來進(jìn)行的 。 缺陷類型只用單個(gè)探頭或單向掃查識(shí)別是不太可能的 ， 宜采用一種以上聲束方向作多種掃查 ， 包括前后 、 左右 、 轉(zhuǎn)動(dòng)和環(huán)繞掃查 ， 以此對(duì)各種超聲信息進(jìn)行綜合評(píng)定來識(shí)別缺陷 。 回波動(dòng)態(tài)波形反映了超聲波束沿平行或垂直焊縫掃查缺陷時(shí)，反射信號(hào)高度和信號(hào)形狀相對(duì)應(yīng)的變化形態(tài)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和匯集了點(diǎn)狀反射體的回波動(dòng)態(tài)波形，接近垂直入射時(shí)光滑大平面反射體和不規(guī)則大反射體的回波動(dòng)態(tài)波形，傾斜入射時(shí)光滑大平面反射體和不規(guī)則大反射體的回波動(dòng)態(tài)波形以及多重缺陷的回波動(dòng)態(tài)波形。也考慮了曲表面對(duì)點(diǎn)反射體和平面型反射體對(duì)回波動(dòng)態(tài)特性的影響。 58 JB/ 缺陷類型識(shí)別和缺陷定性 ⑴ 目前在無損檢測(cè)行業(yè)對(duì)缺陷定性的理解就是準(zhǔn)確判定原材料 、 零部件和焊接接頭缺陷的性質(zhì) （ 氣孔 、 夾渣 、 未焊透 、 未熔合 、 裂紋等 ） 。 但由于 A型脈沖反射式超聲檢測(cè)方法的檢測(cè)參數(shù)主要是回波幅度和聲波傳播的時(shí)間 ， 僅根據(jù)上述兩個(gè)參數(shù) ， 要想準(zhǔn)確地判定缺陷的性質(zhì)是有很大困難的 。 為了保證 JB4730標(biāo)準(zhǔn)能滿足實(shí)際工程項(xiàng)目缺陷定性定量的要求 ， 因此標(biāo)準(zhǔn)送審稿在對(duì)缺陷類型識(shí)別的基礎(chǔ)上 ， 規(guī)定了缺陷性質(zhì)估判依據(jù)： a） 工件結(jié)構(gòu)與坡口形式； b） 母材與焊材； c） 焊接方法和焊接工藝； d） 缺陷幾何位置； e） 缺陷最大反射回波高度； f） 缺陷定向反射特性； g） 缺陷回波靜態(tài)波形； h） 缺陷回波動(dòng)態(tài)波形 。 以及缺陷性質(zhì)估判程序： a) 反射波幅低于評(píng)定線或按本部分判斷為合格的缺陷原則上不予定性 。 b) 對(duì)于超標(biāo)缺陷 ， 首先應(yīng)進(jìn)行缺陷類型識(shí)別 ，對(duì)于可判斷為點(diǎn)狀的缺陷一般不予定性 。 c) 對(duì)于判定為線狀 、 體積狀 、 面狀或多重的缺陷 ， 應(yīng)進(jìn)一步測(cè)定和參考缺陷平面 、 深度位置 、 缺陷高度 、缺陷各向反射特性 、 缺陷取向 、 缺陷波形 、 動(dòng)態(tài)波形 、 回波包絡(luò)線和掃查方法等參數(shù) ， 同時(shí)結(jié)合工件結(jié)構(gòu) 、 坡口形式 、 材料特性 、 焊接工藝和焊接方法進(jìn)行綜合判斷 ， 盡可能定出缺陷的實(shí)際性質(zhì) 。 59 JB/ ⑴ 缺陷幾何尺寸（尤其高度方向）確定應(yīng)該說是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題，本標(biāo)準(zhǔn)這部分內(nèi)容主要是參考 BS392386《 焊縫超聲波檢驗(yàn) 》 、 JIS Z306088《 鋼焊縫超聲波探傷方法及探傷結(jié)果的等級(jí)分類方法 》 、國際焊接學(xué)會(huì) 77《 超聲波焊縫檢驗(yàn)手冊(cè) 》 、 ISO/TC44/SC5《 焊縫手工超聲波探傷缺陷信號(hào)的評(píng)定和缺陷驗(yàn)收及判廢指南 》 等國際上先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和依據(jù)近 20年來大量的試驗(yàn)室試驗(yàn)研究和上萬臺(tái)壓力容器的檢驗(yàn)和安全評(píng)定工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)制訂的，具有較高的適用性。 目前測(cè)定缺陷自身高度的方法主要有 AVG法 、 端部最大回波法 、 端點(diǎn)衍射法和 6dB法等 。 從精度方面考慮應(yīng)該是端點(diǎn)衍射波法精度最高 ， 一般來說應(yīng)優(yōu)先采用這種方法 ， 但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用時(shí)也存在兩個(gè)問題 ， 一是有時(shí)端點(diǎn)回波找不到 ， 二是如果在缺陷端部附近有小缺陷 ， 則端點(diǎn)衍射回波也不容易分清 。 （ 端部最大回波法也存在類似問題 ） 。 6dB法精度雖然不是最高 ，尤其是對(duì)于當(dāng)量尺寸小于聲束寬度的缺陷誤差更大 ， 但其適用性比強(qiáng) ， 在一般情況下都能獲得確定數(shù)值 。 上萬臺(tái)壓力容器的檢驗(yàn)和安全評(píng)定工作表明 6dB法是一種安全的測(cè)定方法 。 60 JB/ ⑵ ⑴ 、端點(diǎn)衍射法測(cè)定缺陷自身高度 超聲波在傳播過程中 ， 當(dāng)波陣面通過缺陷時(shí) ， 波陣面會(huì)繞缺陷邊緣彎曲 ， 并呈圓心展衍 ， 這種現(xiàn)象稱之為衍射 。 利用端點(diǎn)衍射法測(cè)定缺陷自身高度應(yīng)該說是一種比較準(zhǔn)確的測(cè)定方法 ， 多年來合肥通用所和鍋檢中心對(duì)此做了大量的工作 ， 鍋檢中心還編寫了 《 端點(diǎn)衍射法測(cè)定缺陷自身高度的指南 》 （ 草案 ） 。 其關(guān)鍵在于識(shí)別端點(diǎn)回波及端點(diǎn)衍射回波 ， 本標(biāo)準(zhǔn)將端點(diǎn)衍射法測(cè)定缺陷自身高度作為一種首選的測(cè)定方法 。 圖 采用端點(diǎn)衍射法測(cè)定缺陷自身高度 61 JB/ ⑶ ⑵ 、 采用端部最大回波法測(cè)定缺陷自身高度 當(dāng)缺陷的端部回波的幅度達(dá)到最大時(shí) （ 也即缺陷端部回波峰值開始降落前瞬時(shí)的幅度位置 ） ， 該回波稱為缺陷端點(diǎn)最大反射波 。 利用端部最大回波法測(cè)定缺陷自身高度在國內(nèi)外都進(jìn)行過大量的工作 ， 日本人岸上守孝昭和 60年一月在 〈 非破壞檢查 〉 上發(fā)表過 《 用端部回波法測(cè)定鋼焊縫缺陷高度的指南 》 對(duì)采用端部最大回波法測(cè)定缺陷自身高度進(jìn)行詳盡的介紹 ， 這種方法在一段時(shí)間內(nèi)曾風(fēng)靡一時(shí) ， 但和利用端點(diǎn)衍射法測(cè)定缺陷自身高度一樣 ， 也存在有時(shí)端點(diǎn)回波找不到的問題 ， 因此本標(biāo)準(zhǔn)將利用端部最大回波法測(cè)定缺陷自身高度作為一種可選方法 。 圖 采用端部最大回波法測(cè)定缺陷自身高度 62 JB/ ⑷ ⑶ 、 采用 6dB法測(cè)定缺陷自身高度 利用 6dB法測(cè)定缺陷指示長(zhǎng)度和指示寬度 （ 即缺陷的平面指示面積 ）應(yīng)該說是一種比較成熟和通俗的測(cè)定方法 ， 多年前國內(nèi)已將其正式列入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 。 至于利用 6dB法測(cè)定缺陷自身高度也已經(jīng)做了大量的試驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定工作 ， 盡管這種方法精度不夠高 ， 但使用方便 、 適用性比較強(qiáng) 。尤其是我所利用這種方法已對(duì)上萬臺(tái)壓力容器和幾千公里的管線進(jìn)行過安全評(píng)定和缺陷自身高度測(cè)定 ， 至今沒有發(fā)生過一例事故 ， 從這個(gè)意義上考慮 ， 應(yīng)該說利用 6dB法測(cè)定缺陷自身高度是一種安全的檢測(cè)方法 。 因此本標(biāo)準(zhǔn)將其作為一種主要的測(cè)定方法 。 圖 采用 6dB法測(cè)定缺陷自身高度 63 JB/ ⑸ ⑴ 、兩個(gè)方向（長(zhǎng)度方向 高度方向或長(zhǎng)度方向 寬度方向）均屬模式 1的缺陷，即點(diǎn)狀缺陷，可采用 6dB法確定該缺陷的各向上限尺寸，同時(shí)采用 AVG法估計(jì)缺陷面積的下限值。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合考慮。應(yīng)該說點(diǎn)狀缺陷檢測(cè)結(jié)果往往偏大，精度也是不高的。但是從安全的角度來看，并不妨礙檢測(cè)結(jié)果的有效性和可靠性。 ⑵、長(zhǎng)度方向?qū)倌Ｊ?寬度方向或高度方向?qū)倌Ｊ?1的缺陷（線狀缺陷）。缺陷長(zhǎng)度的測(cè)定和制造部分基本一致；寬度方向或高度方向尺寸的測(cè)定采用 6dB法確定該缺陷的各向上限尺寸，同時(shí)采用 AVG法估計(jì)缺陷面積的下限值。結(jié)果往往偏大。但是從安全的角度來看，不妨礙檢測(cè)結(jié)果的有效性和可靠性。 ⑶、各個(gè)方向均呈模式 2的缺陷，可用端點(diǎn)衍射回波法或端部最大回波法確定其各向尺寸。如測(cè)定時(shí)無法確定端點(diǎn)衍射回波和端部最大回波，也可采用 6dB法確定其各向尺寸。 ⑷ 、 各個(gè)方向均呈模式 3a或 3b的缺陷 ， 可用端點(diǎn)衍射回波法或端部最大回波法測(cè)定其各向尺寸 。 如無法確定端點(diǎn)衍射回波和端部最大回波 ， 也可采用 6dB法進(jìn)行測(cè)定 。 ⑸ 多重缺陷和群集缺陷的尺寸確定方法 a） 若在 A型掃描回波包絡(luò)線中 ， 各反射分支回波波峰在熒光屏掃描線中不能分辨時(shí) ， 則只能作為一個(gè)缺陷考慮 （ 由缺陷多個(gè)反射回波的波跡輪廓線來確定 ） ， 其各向尺寸可用端點(diǎn)衍射回波法或端部最大回波法測(cè)定 。 b） 若在 A型掃描回波包絡(luò)線中 ， 各反射分支回波波峰熒光屏掃描線上能夠分辨 ，在這種情況下 ， 缺陷尺寸可各個(gè)測(cè)定 。 64 承壓設(shè)備在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用 在線檢驗(yàn)檢測(cè)與安全保障技術(shù)主要用于進(jìn)行法定定期檢驗(yàn)的化工裝置的過渡期在線檢驗(yàn) 。 ： 高溫測(cè)厚 :利用高溫測(cè)厚儀進(jìn)行測(cè)厚 ， 以了解高溫 、 高壓壓力容器腐蝕減薄或增厚情況 ， 使用時(shí)應(yīng)考慮高溫時(shí) ， 聲速的變化對(duì)結(jié)果的影響 。 高溫超聲檢測(cè) :利用高溫超聲探頭對(duì)高溫壓力容器的局部焊縫區(qū)域進(jìn)行檢測(cè) 。 掌握其質(zhì)量變化情況 。 使用時(shí)應(yīng)考慮高溫對(duì)超聲波探頭聲場(chǎng)的影響 ， 研制和挑選適應(yīng)不同溫度范圍的耦合劑 。 在線渦流檢測(cè) :利用渦流探傷儀對(duì)焊縫和附件表面缺陷在線渦流檢測(cè) 。 在線磁粉檢測(cè) :對(duì)于使用溫度低于 50℃ 的在線容器表面缺陷進(jìn)行濕磁粉檢測(cè)；使用溫度 300℃ 以下的在線壓力容器表面缺陷進(jìn)行干磁粉檢測(cè) 。 采用直流磁粉探傷機(jī)對(duì)壁厚 ≤ 6mm的碳鋼和低合金鋼管焊縫進(jìn)行檢測(cè) 。 （ 解決野外作業(yè)的供電問題 ） 65 超聲修改內(nèi)容解釋 TOFD檢測(cè)技術(shù) 超聲 TOFD法（即衍射波時(shí)差法）是上世紀(jì)七十年代由英國哈威爾無損檢測(cè)中心首先提出的。它是依靠超聲波與缺陷端部的相互作用發(fā)