【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(cè)缺陷定性定量?jī)?nèi)容。試塊型號(hào)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(cè)，解決在用壓力管道的安全使用問(wèn)題。同時(shí)也可用于長(zhǎng)輸和電力管道的制造安裝的 超聲檢測(cè)。（中石油 SY4065 《 石油天然氣鋼制管道對(duì)接焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分 級(jí) 》 、電力部門(mén)的 DL/T820 《 管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程 》 ） 41 壓力管道對(duì)接環(huán)焊縫超聲檢測(cè)技術(shù) 42 壓力管道超聲檢測(cè)（檢測(cè)技術(shù)級(jí)別） 增加焊縫超聲檢測(cè)等級(jí)分類(lèi)的內(nèi)容。將焊縫的檢測(cè)級(jí)別分為 A、 B、 C 三個(gè)級(jí)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(jí)檢測(cè)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(cè)， B級(jí)檢測(cè)適用 于一般鍋爐、壓力容器及壓力管道對(duì)接焊縫檢測(cè)， C級(jí)檢測(cè)適用于重要鍋 爐、壓力容器及壓力管道對(duì)接焊縫檢測(cè)。主要區(qū)別有以下幾個(gè)方面： （ 1） 適用的厚度范圍 ， A級(jí)適用于母材厚度 ≥ 8mm～ 46mm， B級(jí)和 C級(jí)適用 于母材厚度 ≥ 8mm～ 400mm。 （ 2） 使用的探頭數(shù)量 ， A級(jí)用 1種 K值探頭 ， B級(jí)用 1種或 2種 K值探頭 C級(jí)用 2種 K值探頭 。 （ 3） 檢測(cè)面 ， A級(jí)為單面單側(cè) ， B級(jí) 、 C級(jí)為單面雙側(cè)或雙面雙側(cè) 。 （ 4） 對(duì)橫向缺陷的檢測(cè) ， A級(jí)一般不需檢測(cè)橫向缺陷 ， B級(jí) 、 C級(jí)應(yīng)檢測(cè) 橫向缺陷 。 （ 5） 對(duì)焊接接頭余高的要求 ， A級(jí) 、 B級(jí)不要求將焊接接頭的余高磨平 ， 而 C級(jí)要求磨平 。 （ 6） 對(duì)掃查區(qū)母材的檢測(cè) ， C級(jí)要求用直探頭對(duì)斜探頭掃查經(jīng)過(guò)的母材 區(qū)域進(jìn)行檢測(cè) 。 A級(jí)和 B級(jí)則不需要 。 43 壓力管道超聲檢測(cè)（不銹鋼堆焊層） 直至 94年為止，國(guó)、內(nèi)外都沒(méi)有專門(mén)的壓力容器和管道不銹鋼堆焊層超聲 檢測(cè)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(guó)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(guó)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(guó)產(chǎn)化工作的一些試 驗(yàn)數(shù)據(jù)和檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)制定這一部分內(nèi)容的。壓力管道不銹鋼堆焊層超聲檢測(cè) 主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 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(guò)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(cè)對(duì)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(wàn)別 ， 既有用于高溫 、 高壓和含有 氫介質(zhì)的場(chǎng)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(yàn)項(xiàng) 目不是固定的 ， 而是可以根據(jù)設(shè)計(jì)及使用要求 ， 靈活掌握 ， 可以全部采用 ， 也可以只采用一項(xiàng)或兩項(xiàng) 。 ④ 、 超聲檢測(cè)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(yàn)項(xiàng)目來(lái)確定 。 44 奧氏體鋼焊縫壓力管道超聲檢測(cè) 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(diǎn)，造成探 頭超聲聲場(chǎng)的一些基本特性和聲場(chǎng)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(cè)帶來(lái)很大困難。由于問(wèn)題很復(fù)雜，因此 JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有將奧氏體 鋼焊縫的超聲檢測(cè)列入標(biāo)準(zhǔn)正文。國(guó)外許多單位和個(gè)人對(duì)此也持同樣看法。 但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)奧氏體鋼焊接接頭進(jìn)行超聲檢測(cè)的呼聲比較高 （ 這主要指 的是對(duì)在用承壓設(shè)備奧體鋼焊接接頭的缺陷檢測(cè) ， 以及對(duì) 9Ni、 5Ni鋼等奧氏 體焊接接頭射線檢測(cè)過(guò)程中的超聲補(bǔ)充檢測(cè) ） ， 因此本標(biāo)準(zhǔn)增加附錄 N 奧氏 體不銹鋼對(duì)接焊接接頭超聲波檢測(cè) （ 資料性附錄 ） ， 供使用單位制定合理的 檢測(cè)方案 ， 如采用： ① 縱波檢測(cè)； ② 低頻檢測(cè)； 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(cè)； ⑤ 采用多種頻率法檢測(cè) ， 以達(dá)到較 好的檢測(cè)效果 。 45 壓力管道超聲檢測(cè)（測(cè)厚） JB/47302022標(biāo)準(zhǔn)刪去超聲測(cè)厚內(nèi)容。對(duì)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(cè)定 堆焊部位和復(fù)合板厚度測(cè)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(cè)定時(shí)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(cè)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(cè)定時(shí)應(yīng)注意使噪聲回波高度不超過(guò)熒光屏滿刻度的 20%。 ③、通常應(yīng)從基板側(cè)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)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(shí)，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(cè)厚 應(yīng)考慮高溫時(shí)聲速和管子壁厚變化對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。 46 壓力管道常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù) ? 小口徑管座角焊縫的無(wú)損檢測(cè)（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(shí)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(wú)損檢測(cè)難度比較大，歷來(lái)是無(wú)損檢測(cè)的重要難題。多年 來(lái)我所對(duì)下述問(wèn)題進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究： ①、接管角焊縫區(qū)域超聲檢測(cè)的可檢性和缺陷定性定量問(wèn)題； ②、接管角焊縫區(qū)域缺陷特征與超聲波信號(hào)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(cè)深度問(wèn)題； ④、接管角焊縫區(qū)域射線檢測(cè)的有效性。根據(jù)多年的試驗(yàn)研究， JB／ T4730《 承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 》 標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了小口徑管座角焊縫的超聲檢測(cè) 內(nèi)容，在行業(yè)上第一次規(guī)定了超聲檢測(cè)驗(yàn)收的門(mén)檻值。 考慮到小口徑管座角焊縫射線檢測(cè)還存在一些不確定因素，因此在 JB／ T4730標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有涉及小口徑管座角焊縫射線檢測(cè)內(nèi)容。 47 壓力管道磁粉檢測(cè)技術(shù)（特點(diǎn)） 鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(huì)發(fā)生畸變，部分磁力線有可能逸出材料表面，從 空間穿過(guò)，形成漏磁場(chǎng)。漏磁場(chǎng)的局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)。如果這時(shí)在工件上撒 上磁粉，漏磁場(chǎng)就會(huì)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(shí)，磁力線不會(huì)受到影響，缺陷也不可能被檢出。 影響漏磁場(chǎng)主要有以下幾個(gè)因素 a 外加磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，形成的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度也越大。 b 在一定外加磁場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)度越大，漏磁場(chǎng)強(qiáng)度也越大。 c 當(dāng)缺陷的延伸方向與磁力線的方向成 90時(shí)，由于缺陷阻擋磁力線穿過(guò)的面積 最大，形成漏磁場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)度明顯下降；因此通常需要在兩個(gè)（方向互相垂直）或多個(gè)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(chǎng)就越小。因此，磁粉探傷只能檢測(cè)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(cè)技術(shù)（工藝要點(diǎn)） 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(chǎng)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(chǎng)磁化法 磁粉探傷的一般程序。探傷操作包括以下幾個(gè)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(shí)，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(cè)技術(shù) ? 交流電磁場(chǎng)具有趨膚效應(yīng)，對(duì)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(chǎng)方向也不斷變化，這種方向變化可攪動(dòng)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(duì)于壓力管道的安全則比較有利，所以對(duì) 壓力管道環(huán)焊縫進(jìn)行磁粉檢測(cè)時(shí)以采用交流電磁軛為好。 而對(duì)薄壁壓力管道（壁厚小于 ）來(lái)說(shuō)，由于超聲檢測(cè)無(wú)法進(jìn)行檢測(cè) ,而采用 直流電磁軛由于其磁場(chǎng)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(bǔ)內(nèi)部 缺陷的檢測(cè)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(chǎng)深度大，磁力線可穿過(guò)面積也大，所以單位磁感應(yīng)強(qiáng)度就低，當(dāng)工件壁厚比較大時(shí) 有可能檢測(cè)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(cè) 時(shí)，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(cè)試，表面 磁場(chǎng)強(qiáng)度往往達(dá)不到要求。因此直流電磁軛的厚度檢測(cè)上限應(yīng)該在 6mm左右。 ? 國(guó)內(nèi)外表面檢測(cè)目前對(duì)可見(jiàn)光照度的要求一般應(yīng)至少達(dá)到 1000lx。 考慮到可 見(jiàn)光照度對(duì)于磁粉和滲透檢測(cè)的效果影響很大 ， 因此明確規(guī)定非熒光磁粉或滲透檢測(cè) 時(shí) ， 缺陷磁痕的評(píng)定應(yīng)在可見(jiàn)光下進(jìn)行 ， 工件被檢面處可見(jiàn)光照度應(yīng) ≥ 1000lx， 這時(shí) 其檢測(cè)靈敏度主要與磁粉的粒度有關(guān)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件無(wú)法滿足時(shí) ， 可見(jiàn)光照度至少 為 500lx以上 。 對(duì)高強(qiáng)度鋼以及對(duì)裂紋敏感的鐵磁性材料 ， 或是長(zhǎng)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(chǎng)合的壓力管道 ， 如果現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)光照度比較低 ， 可采用熒光亮度來(lái)彌補(bǔ)可見(jiàn)光照度的不足 ， 以提高檢測(cè)靈敏度 。 熒光磁粉檢測(cè)時(shí) ， 所 用黑光燈在工件表面輻照度大于或等 1000μ W/cm2， 其波長(zhǎng)應(yīng)在 320～ 400nm范圍內(nèi) ， 磁痕顯示的評(píng)定應(yīng)在暗室或暗處進(jìn)行 ， 暗室或暗處可見(jiàn)光照度應(yīng)不大于 20lx。 50 壓力管道滲透檢測(cè)技術(shù)（特點(diǎn)） 滲透檢測(cè)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(guò)一定時(shí)間，滲透液能夠滲進(jìn)表面開(kāi)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(cè)出缺陷形貌及分布狀態(tài)。滲透檢測(cè)特點(diǎn)可概括如下： 。 ，并一次操作就可大致做到全面檢測(cè)。工件幾何形狀對(duì) 磁粉探傷影響較大，但對(duì)滲透探傷的影響很小。對(duì)因結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸不利于實(shí)施磁化的工件， 可考慮用滲透探傷代替磁粉探傷。 c..同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷，用一次探傷操作就可完成檢測(cè)。為保證缺陷不漏檢，磁粉探 傷需要進(jìn)行至少兩個(gè)方向的磁化檢測(cè)，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(duì)無(wú)水源、電源、或高空作業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)，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(huì)導(dǎo)致本底很高，影響缺陷識(shí)別，就會(huì)造成漏檢。 ，但對(duì)埋藏缺陷或閉合型的表面缺陷無(wú)法檢出。 ，速度慢。滲透檢測(cè)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(cè)靈敏度比磁粉探傷低。從實(shí)際應(yīng)用的效果評(píng)價(jià)，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(cè)相比，滲透探傷 的靈敏度還是很高的，至少要高一個(gè)數(shù)量級(jí)。 、成本較高。最常用攜帶式噴罐滲透探傷劑，每套可探測(cè)焊縫長(zhǎng)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(cè)技術(shù)（工藝要點(diǎn)） 滲透檢測(cè)工藝要點(diǎn) 1 水洗型滲透檢測(cè)法的操作程序（見(jiàn)圖 1）