【正文】 9mm或壁厚為 4mm～ 6 mm，外徑大于或等于 159mm的承壓設(shè)備管子和壓力管道環(huán)向?qū)? 接焊接接頭超聲檢測缺陷定性定量內(nèi)容。試塊型號為 GS GS GS GS4；推 薦采用線聚焦斜探頭和雙晶斜探頭，主要用于在用壓力管道單面焊未焊透缺陷的檢 測，解決在用壓力管道的安全使用問題。同時也可用于長輸和電力管道的制造安裝的 超聲檢測。（中石油 SY4065 《 石油天然氣鋼制管道對接焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分 級 》 、電力部門的 DL/T820 《 管道焊接接頭超聲波檢驗技術(shù)規(guī)程 》 ） 41 壓力管道對接環(huán)焊縫超聲檢測技術(shù) 42 壓力管道超聲檢測（檢測技術(shù)級別） 增加焊縫超聲檢測等級分類的內(nèi)容。將焊縫的檢測級別分為 A、 B、 C 三個級別；根據(jù)壓力容器產(chǎn)品的重要程度進(jìn)行選用，原則上 A級檢測適用于 鍋爐、壓力容器及壓力管道有關(guān)的支承件和結(jié)構(gòu)件焊縫檢測， B級檢測適用 于一般鍋爐、壓力容器及壓力管道對接焊縫檢測， C級檢測適用于重要鍋 爐、壓力容器及壓力管道對接焊縫檢測。主要區(qū)別有以下幾個方面： （ 1） 適用的厚度范圍 ， A級適用于母材厚度 ≥ 8mm～ 46mm， B級和 C級適用 于母材厚度 ≥ 8mm～ 400mm。 （ 2） 使用的探頭數(shù)量 ， A級用 1種 K值探頭 ， B級用 1種或 2種 K值探頭 C級用 2種 K值探頭 。 （ 3） 檢測面 ， A級為單面單側(cè) ， B級 、 C級為單面雙側(cè)或雙面雙側(cè) 。 （ 4） 對橫向缺陷的檢測 ， A級一般不需檢測橫向缺陷 ， B級 、 C級應(yīng)檢測 橫向缺陷 。 （ 5） 對焊接接頭余高的要求 ， A級 、 B級不要求將焊接接頭的余高磨平 ， 而 C級要求磨平 。 （ 6） 對掃查區(qū)母材的檢測 ， C級要求用直探頭對斜探頭掃查經(jīng)過的母材 區(qū)域進(jìn)行檢測 。 A級和 B級則不需要 。 43 壓力管道超聲檢測（不銹鋼堆焊層） 直至 94年為止，國、內(nèi)外都沒有專門的壓力容器和管道不銹鋼堆焊層超聲 檢測標(biāo)準(zhǔn)。之所以包括這部分內(nèi)容，主要是考慮到近年一些重要設(shè)備的國產(chǎn) 化和進(jìn)出口貿(mào)易的需要。這部分內(nèi)容主要是根據(jù) ASMEV、日本一些公司的企 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)在鍛焊結(jié)構(gòu)及板焊結(jié)構(gòu)的熱壁加氫反應(yīng)器國產(chǎn)化工作的一些試 驗數(shù)據(jù)和檢測經(jīng)驗來制定這一部分內(nèi)容的。壓力管道不銹鋼堆焊層超聲檢測 主要有以下幾個特點： ① 、 堆焊層一般采用 309和 347超低碳奧氏體不銹鋼 （ 347主要是堆焊層 ， 309是過渡層 ） ， 基板可采用筒形鍛件或鋼管 ， 材質(zhì)通常為 ， 制 造采用帶極堆焊 。 由于防腐耐磨需要 、 堆焊面不加工 ， 增加探頭耦合困難 。 ② 、 超聲檢測對象主要為堆焊層內(nèi)缺陷 、 堆焊層層下再熱裂紋和堆焊層與 基板間未貼合 。 ③ 、 由于不銹鋼堆焊層的使用狀況千差萬別 ， 既有用于高溫 、 高壓和含有 氫介質(zhì)的場合 ， 也有僅用于只有防腐要求的低壓管道上 。 所以相關(guān)的檢驗項 目不是固定的 ， 而是可以根據(jù)設(shè)計及使用要求 ， 靈活掌握 ， 可以全部采用 ， 也可以只采用一項或兩項 。 ④ 、 超聲檢測所采用的探頭為雙晶直探頭 、 雙晶斜探頭 、 單直探頭和縱波 斜探頭 。 探頭的選擇應(yīng)根據(jù)檢驗項目來確定 。 44 奧氏體鋼焊縫壓力管道超聲檢測 奧氏體鋼焊縫由于其各向異性，晶粒粗大、組織不均勻等特點，造成探 頭超聲聲場的一些基本特性和聲場規(guī)律發(fā)生變化，如主聲束發(fā)生畸變，聲波 不再以直線傳播， 6dB、 10dB等缺陷定量方法不再適用等，給奧氏體鋼焊縫的 超聲檢測帶來很大困難。由于問題很復(fù)雜，因此 JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)沒有將奧氏體 鋼焊縫的超聲檢測列入標(biāo)準(zhǔn)正文。國外許多單位和個人對此也持同樣看法。 但是目前國內(nèi)對奧氏體鋼焊接接頭進(jìn)行超聲檢測的呼聲比較高 （ 這主要指 的是對在用承壓設(shè)備奧體鋼焊接接頭的缺陷檢測 ， 以及對 9Ni、 5Ni鋼等奧氏 體焊接接頭射線檢測過程中的超聲補充檢測 ） ， 因此本標(biāo)準(zhǔn)增加附錄 N 奧氏 體不銹鋼對接焊接接頭超聲波檢測 （ 資料性附錄 ） ， 供使用單位制定合理的 檢測方案 ， 如采用： ① 縱波檢測； ② 低頻檢測； ③ 采用寬頻帶窄脈沖探頭 、 提高信噪比； ④ 采用聚焦探頭進(jìn)行檢測； ⑤ 采用多種頻率法檢測 ， 以達(dá)到較 好的檢測效果 。 45 壓力管道超聲檢測（測厚） JB/47302022標(biāo)準(zhǔn)刪去超聲測厚內(nèi)容。對于一般情況可采用 JB473094標(biāo)準(zhǔn)。 在用壓力管道堆焊部位和復(fù)合板厚度的測定 堆焊部位和復(fù)合板厚度測定通常采用超聲探傷儀，利用單直或雙晶直探頭進(jìn)行： ①、測定時掃描基線應(yīng)以鋼的縱波聲速為基準(zhǔn)調(diào)整，根據(jù)工件的厚度可采?。?1：1或 1:2）的比例。 ②、測試靈敏度應(yīng)根據(jù)需要確定，但至少應(yīng)保證堆焊層和復(fù)合板的界面回波能達(dá) 到熒光屏滿刻度的 40%。測定時應(yīng)注意使噪聲回波高度不超過熒光屏滿刻度的 20%。 ③、通常應(yīng)從基板側(cè)進(jìn)行測定，測定應(yīng)以回波的前沿為準(zhǔn)。若熒光屏掃描基線上 基板界面回波的前沿到始脈沖的距離為 A，堆焊部位或復(fù)合板底波前沿到始脈沖的距 離為 A＋ B。當(dāng)采用掃描基線深度 1： 1調(diào)整時，則相應(yīng)的堆焊層和復(fù)合板厚度如下所示 （如掃描基線深度不是按 1： 1調(diào)節(jié)，有關(guān)厚度值則應(yīng)乘上一定的倍數(shù)）： 基板的厚度為： A； 堆焊層或復(fù)合板的厚度為： B CL奧氏體不銹鋼堆焊層材料 /CL碳鋼。 其中 CL奧氏體不銹鋼堆焊層材料 — 堆焊層材料的縱波聲速； CL碳鋼 — 基板材料的縱波聲速。 高溫壓力管道測厚 應(yīng)考慮高溫時聲速和管子壁厚變化對測定結(jié)果的影響。 46 壓力管道常規(guī)無損檢測技術(shù) ? 小口徑管座角焊縫的無損檢測（大慶蘭化球罐接管角焊縫） 接管角焊縫是壓力管道最基本的結(jié)構(gòu)形式，由于具有特殊的幾何形狀以 及結(jié)構(gòu)的劇烈變化，同時又是高應(yīng)變區(qū)和破壞的高發(fā)區(qū)。該部位焊接工況惡 劣容易產(chǎn)生缺陷，無損檢測難度比較大，歷來是無損檢測的重要難題。多年 來我所對下述問題進(jìn)行了大量的試驗研究： ①、接管角焊縫區(qū)域超聲檢測的可檢性和缺陷定性定量問題； ②、接管角焊縫區(qū)域缺陷特征與超聲波信號的關(guān)系； ③、接管角焊縫區(qū)近表面缺陷直流磁粉探傷的靈敏度和檢測深度問題； ④、接管角焊縫區(qū)域射線檢測的有效性。根據(jù)多年的試驗研究， JB／ T4730《 承壓設(shè)備無損檢測 》 標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了小口徑管座角焊縫的超聲檢測 內(nèi)容，在行業(yè)上第一次規(guī)定了超聲檢測驗收的門檻值。 考慮到小口徑管座角焊縫射線檢測還存在一些不確定因素，因此在 JB／ T4730標(biāo)準(zhǔn)中沒有涉及小口徑管座角焊縫射線檢測內(nèi)容。 47 壓力管道磁粉檢測技術(shù)（特點） 鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強的磁感應(yīng)強度，磁力線密度增大幾百倍到 幾千倍。如果材料中存在不連續(xù)性（包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等 原因造成的不連續(xù)性），磁力線便會發(fā)生畸變，部分磁力線有可能逸出材料表面，從 空間穿過，形成漏磁場。漏磁場的局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)。如果這時在工件上撒 上磁粉，漏磁場就會使磁粉，形成與缺陷形狀相近的磁粉堆積，從而顯示缺陷。當(dāng)裂 紋方向平行于磁力線的傳播方向時，磁力線不會受到影響，缺陷也不可能被檢出。 影響漏磁場主要有以下幾個因素 a 外加磁場強度越大，形成的漏磁場強度也越大。 b 在一定外加磁場強度下，材料的磁導(dǎo)率越高，工件越易被磁化，材料 的磁感應(yīng)強度越大，漏磁場強度也越大。 c 當(dāng)缺陷的延伸方向與磁力線的方向成 90時，由于缺陷阻擋磁力線穿過的面積 最大，形成漏磁場強度也最大。隨著缺陷的方向與磁力線的方向逐漸減?。ɑ蛟龃螅? 漏磁場強度明顯下降；因此通常需要在兩個（方向互相垂直）或多個方向進(jìn)行磁化。 d 隨著缺陷的埋藏深度增加，溢出工件表面的磁力線迅速減少。缺陷的埋藏深度 越大，漏磁場就越小。因此，磁粉探傷只能檢測出鐵磁材料制成的工件表面或近表面 的裂紋及其他缺陷。 圖 1 48 壓力管道磁粉檢測技術(shù)（工藝要點） 磁化方法。常用的磁化方法如圖 1所示，可分為線圈法、磁軛法、軸向 通電法、觸頭法、中心導(dǎo)體法和旋轉(zhuǎn)磁場磁化法。 圖 1 線圈法、磁軛法、軸向通電法、觸頭法、中心導(dǎo)體法 圖 2 A型靈敏度試片 旋轉(zhuǎn)磁場磁化法 磁粉探傷的一般程序。探傷操作包括以下幾個步驟：預(yù)處理、磁化和施加磁粉、觀察、記錄以及后處理（包括退磁）等。 靈敏度試片用于檢查磁粉探傷設(shè)備、磁粉、磁懸液的綜合性能。靈敏度試片通常是由一側(cè)刻有一定深度的直線和圓形細(xì)槽的薄鐵片制成，如圖 2所示 .使用時，將試片刻有人工槽的一側(cè)與被檢工件表面貼緊， 49 壓力管道磁粉檢測技術(shù) ? 交流電磁場具有趨膚效應(yīng)，對表面缺陷有較高的靈敏度。此外由于交流電方 向不斷的變化，使得交流電磁場方向也不斷變化，這種方向變化可攪動磁粉，有助于 磁粉遷移，從而提高靈敏度。通常壓力管道表面及近表面缺陷的危害程度較內(nèi)部缺陷 要大。如果表面和近表面缺陷的檢出率高，對于壓力管道的安全則比較有利，所以對 壓力管道環(huán)焊縫進(jìn)行磁粉檢測時以采用交流電磁軛為好。 而對薄壁壓力管道（壁厚小于 ）來說，由于超聲檢測無法進(jìn)行檢測 ,而采用 直流電磁軛由于其磁場深入工件表面較深，有助于發(fā)現(xiàn)較深層的缺陷，可以彌補內(nèi)部 缺陷的檢測真空，因此這種方法較交流電磁軛為好。由于在同樣的磁通量情況下，磁 場深度大，磁力線可穿過面積也大，所以單位磁感應(yīng)強度就低，當(dāng)工件壁厚比較大時 有可能檢測靈敏度不夠。有資料表明，直流電磁軛在大于 6mm的鋼板上進(jìn)行磁粉檢測 時，盡管電磁軛的提升力滿足標(biāo)準(zhǔn)要求（＞ 177N），但用 A型靈敏度試片測試，表面 磁場強度往往達(dá)不到要求。因此直流電磁軛的厚度檢測上限應(yīng)該在 6mm左右。 ? 國內(nèi)外表面檢測目前對可見光照度的要求一般應(yīng)至少達(dá)到 1000lx。 考慮到可 見光照度對于磁粉和滲透檢測的效果影響很大 ， 因此明確規(guī)定非熒光磁粉或滲透檢測 時 ， 缺陷磁痕的評定應(yīng)在可見光下進(jìn)行 ， 工件被檢面處可見光照度應(yīng) ≥ 1000lx， 這時 其檢測靈敏度主要與磁粉的粒度有關(guān)；當(dāng)現(xiàn)場檢測條件無法滿足時 ， 可見光照度至少 為 500lx以上 。 對高強度鋼以及對裂紋敏感的鐵磁性材料 ， 或是長期工作在腐蝕介質(zhì) 環(huán)境下 ， 有可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋的場合的壓力管道 ， 如果現(xiàn)場可見光照度比較低 ， 可采用熒光亮度來彌補可見光照度的不足 ， 以提高檢測靈敏度 。 熒光磁粉檢測時 ， 所 用黑光燈在工件表面輻照度大于或等 1000μ W/cm2， 其波長應(yīng)在 320～ 400nm范圍內(nèi) ， 磁痕顯示的評定應(yīng)在暗室或暗處進(jìn)行 ， 暗室或暗處可見光照度應(yīng)不大于 20lx。 50 壓力管道滲透檢測技術(shù)（特點） 滲透檢測的原理是：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用 下，經(jīng)過一定時間，滲透液能夠滲進(jìn)表面開口的缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在 零件表面施涂顯像劑，在毛細(xì)管作用下顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，在紫外線光或白光下 使缺陷處的滲透液痕跡被顯示，從而探測出缺陷形貌及分布狀態(tài)。滲透檢測特點可概括如下： 。 ，并一次操作就可大致做到全面檢測。工件幾何形狀對 磁粉探傷影響較大，但對滲透探傷的影響很小。對因結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸不利于實施磁化的工件， 可考慮用滲透探傷代替磁粉探傷。 c..同時存在幾個方向的缺陷，用一次探傷操作就可完成檢測。為保證缺陷不漏檢，磁粉探 傷需要進(jìn)行至少兩個方向的磁化檢測，而滲透探傷只需一次探傷操作。 d..不需要大型的設(shè)備，可不用水、電。對無水源、電源、或高空作業(yè)的現(xiàn)場，使用攜帶式 噴罐著色滲透探傷劑十分方便。 ，探傷結(jié)果往往容易受操作人員水平的影響。工件表面粗糙度值 高會導(dǎo)致本底很高，影響缺陷識別，就會造成漏檢。 ，但對埋藏缺陷或閉合型的表面缺陷無法檢出。 ，速度慢。滲透檢測至少包括以下步驟：預(yù)清洗、滲透、去除、顯像、觀 察。即使很小的工件，完成全部工序也要 20～ 30 min。 h..檢測靈敏度比磁粉探傷低。從實際應(yīng)用的效果評價，滲透探傷的靈敏度比磁粉探傷要低 很多，可檢出缺陷尺寸大約要大 3～ 5倍。即便如此，與射線照相或超聲波檢測相比，滲透探傷 的靈敏度還是很高的，至少要高一個數(shù)量級。 、成本較高。最常用攜帶式噴罐滲透探傷劑，每套可探測焊縫長度約十多米。 ，必須采取有效措施保證安全。 51 壓力管道滲透檢測技術(shù)（工藝要點） 滲透檢測工藝要點 1 水洗型滲透檢測法的操作程序（見圖 1）