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　　厚鋼板超聲波自動探傷方法

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　　前言

　　本標準參考GB/T2970-2004《厚鋼板超聲波檢驗方法》、JB/T4730-2005《承壓設(shè)備無損檢測》及國外相關(guān)標準的技術(shù)條款，并結(jié)合國內(nèi)目前超聲波自動探傷設(shè)備的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢而制訂。

　　本標準由國家標準化委員會提出。

　　本標準由全國鋼標準化技術(shù)委員會歸口。

　　本標準主要起草單位：

　　本標準主要起草人：

　　厚鋼板超聲波自動探傷方法

　　1范圍

　　本標準規(guī)定了厚鋼板超聲波自動探傷檢驗對比試塊（板）、超聲波自動探傷系統(tǒng)和設(shè)備、檢驗條件與方法、缺陷的測定與評定、鋼板的質(zhì)量分級、檢驗報告等內(nèi)容。

　　本標準適用于厚度不小于6mm的鍋爐、壓力容器、橋梁、建筑、造船、結(jié)構(gòu)鋼、管線鋼等用途鋼板的超聲波自動探傷檢驗。

　　2規(guī)范性引用文件

　　下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件，其新版本適用于本標準。

　　GB/T2970厚鋼板超聲波檢驗方法

　　GB/T12604.1無損檢測術(shù)語超聲檢測

　　JB/T4730特種設(shè)備無損檢測

　　JB/T10061A型脈沖反射式超聲波探傷儀通用技術(shù)條件

　　3一般要求

　　3.1被檢鋼板表面應(yīng)平整、光滑、厚度均勻，不應(yīng)有油污、腐蝕和其它影響探傷檢驗的污物。

　　3.2被檢鋼板的金相組織不應(yīng)在檢驗時產(chǎn)生影響檢驗的干擾回波。

　　3.3檢驗場地應(yīng)避開強光、強磁場、強振動、腐蝕性氣體、嚴重粉塵等影響超聲波自動探傷系統(tǒng)和設(shè)備穩(wěn)定性或檢驗人員可靠觀察的因素。

　　3.4從事鋼板超聲波自動探傷檢驗的人員應(yīng)經(jīng)過培訓，熟悉設(shè)備性能，熟練操作超聲波自動探傷系統(tǒng)和設(shè)備，并取得相關(guān)部門認可的超聲探傷專業(yè)Ⅰ級及其以上資格證書。簽發(fā)報告者應(yīng)取得相關(guān)部門認可的超聲探傷專業(yè)Ⅱ級及其以上資格證書。

　　3.5厚鋼板探傷所采用的超聲波波型為縱波。

　　4對比試樣

　　4.1對比試樣的聲學性能和材質(zhì)應(yīng)與被檢鋼板相同或相近，并應(yīng)保證其內(nèi)部不存在影響檢驗的缺陷。

　　圖1板厚≤60mm時的雙晶片直探頭檢驗用對比試塊

　　4.3測試單晶片直探頭性能時，對比試樣應(yīng)符合圖2、表1和表2的規(guī)定。

　　4.4采用超聲波自動探傷系統(tǒng)探傷時，所用動態(tài)試板如圖3所示。試板的長邊應(yīng)平行于鋼板軋制方向，試板呈矩形，厚度公差應(yīng)小于板厚的2%。人工缺陷如圖3所示。

　　注：1：1#、3#人工缺陷為人工平底槽，加云母焊合，埋藏深度為板厚的1/2，缺陷自身高度為0-0.3mm；2#人工缺陷為表

　　面洗槽（槽深為3mm）。

　　2：1#、2#、3#人工缺陷的長

　　3：試板上的其它缺陷為直徑5mm的人工平底孔（孔深按表1）。

　　圖３動態(tài)試板

　　5自動探傷系統(tǒng)和設(shè)備

　　5.1所用探傷儀器各通道的性能應(yīng)符合JB/T10061的規(guī)定，且各通道的靈敏度誤差不得大于2dB。

　　5.2探頭

　　5.2.1探頭的選用應(yīng)符合表3的規(guī)定，所選用探頭應(yīng)保證有效的探測區(qū)域。

　　表3探頭的選用

　　5.2.2雙晶片直探頭的性能應(yīng)符合本標準附錄A的要求。

　　6超聲波自動探傷系統(tǒng)和設(shè)備測試項目及方法

　　6.1漏、誤報率測試

　　用圖3所示的動態(tài)試塊進行自動探傷，以正常使用時的高速度連續(xù)探測動態(tài)試塊50次，分別記

　　下人工缺陷的漏、誤報次數(shù)。對于存在的人工缺陷，自動探傷系統(tǒng)均未檢出，稱為漏報。有任一通道在

　　無人工缺陷處檢出缺陷，稱為誤報。系統(tǒng)的漏報率不大于2%，誤報率不大于3%。漏、誤報率分別以式（1）和式（2）計算：

　　漏報率=

　　漏報人工缺陷個數(shù)

　　動態(tài)試樣人工缺陷個數(shù)？測試次數(shù)

　　誤報次數(shù)

　??？100%（1）

　　誤報率=

　　注：1、誤報次數(shù)：每次測試中，在無缺陷處出現(xiàn)1處及1處以上且定量尺寸大于Φ5平底孔的報警記為1次。

　　2、漏報次數(shù)：每次測試中，自動探傷系統(tǒng)任一通道均未發(fā)現(xiàn)人工缺陷的個數(shù)（距邊部距離小于10mm的人工缺陷不計）。

　　3、因鋼板表面質(zhì)量或其它外部因素引起的固定誤報可不計入。

　　6.2鋼板周邊不可探區(qū)測試

　　鋼板周邊不可探區(qū)測試是指鋼板四周不能探測到的區(qū)域，該區(qū)域的值應(yīng)不大于10mm。

　　6.3各通道靈敏度差測試

　　逐個測量各通道對同一探頭、同一人工缺陷波高達到熒光屏滿刻度的80%(或50%)時，記下各通道的dB值，各通道的dB值差應(yīng)不大于2dB。

　　6.4信噪比測試

　　調(diào)節(jié)設(shè)備各通道的衰減器，分別記下各通道在動態(tài)試塊上同一人工缺陷處剛剛報警時的dB值，再提高各通道的增益，記下各通道噪聲信號剛剛報警時的dB值。各通道人工缺陷剛剛報警時的dB值與噪聲信號剛剛報警時的dB值的小差值記為信噪比。此值不小于12dB。

　　6.5系統(tǒng)穩(wěn)定性測試

　　整套系統(tǒng)連續(xù)工作8小時后，重新用圖3所示的動態(tài)試塊在相同靈敏度和相同檢測速度下測試，對比8小時前缺陷的檢出情況，不應(yīng)有新的漏檢、誤報。

　　6.6鋼板厚度方向缺陷探傷靈敏度差的測試

　　分別測試各通道在動態(tài)試塊上人工缺陷1和缺陷2處在同一缺陷波高條件下對應(yīng)通道的dB值差，其值應(yīng)小于6dB。

　　6.7缺陷測量精度的檢驗方法

　　6.7.1對圖3所示的動態(tài)試板進行自動化探傷，測量1#、2#、3#人工缺陷的長度、寬度與實際長度、寬度的偏差作為定量偏差，連續(xù)測量10次，其平均偏差不得超過10mm。

　　6.7.2對圖3所示的動態(tài)試板上的Φ5當量的平底孔深度，計算其平均值。平均值與實際深度的偏差作為深度偏差，連續(xù)測量10次，其平均偏差不得超過2mm。

　　6.7.3對圖3所示的動態(tài)試板進行自動探傷，使用1m？m的正方形包含任意數(shù)量的Φ5當量的平底孔，讀取缺陷面積百分比，它與實際缺陷面積百分比的偏差作為缺陷面積百分比的偏差。取不同位置計算10次，其平均偏差不得超過15%。

　　7檢驗條件和方法

　　7.1檢驗時機

　　原則上在鋼板軋制剪切冷卻后進行，也可在鋼板剪切前或熱處理后進行。

　　7.2檢驗面

　　可以從鋼板任一軋制面進行檢驗。需要時，也可以從鋼板的兩個軋制面進行檢驗。

　　7.3檢驗靈敏度

　　7.3.1自動探傷時，檢驗靈敏度應(yīng)計入對比試樣與被檢鋼板之間的表面耦合聲能損失（dB）。

　　7.3.2用雙晶片直探頭檢驗時，靈敏度用圖1所示對比試塊或在同厚度鋼板上無缺陷部位將一次底波高度調(diào)整到滿刻度的50%，再提高不同板厚底波與孔波dB差(實際測量)作為檢驗靈敏度。

　　7.3.3用單晶片直探頭檢驗時，靈敏度用圖2所示對比試塊上的平底孔的一次反射波高度調(diào)整到滿刻度的50%來校準。

　　7.3.4板厚大于3倍近場區(qū)時，檢驗靈敏度可用計算法、通過一次底波高度來確定。

　　7.3.5在正常探傷的情況下，可以用4.4條所述的動態(tài)試塊中Φ5平底孔的人工缺陷，在無雜波的情況下，使人工缺陷的反射波高不低于儀器熒光屏滿刻度的50%作為檢驗靈敏度。

　　7.4探頭掃查形式

　　7.4.1探傷檢驗時，探頭可沿垂直于軋制方向掃查，也可沿平行于鋼板軋制方向掃查。

　　7.4.2沿垂直于軋制方向掃查時，掃查間距應(yīng)不大于100mm，并在鋼板周邊50mm（板厚大于100mm時，取板厚的一半）及坡口預(yù)定線（由供需雙方在合同或技術(shù)協(xié)議中確定具體位置）兩側(cè)各25mm內(nèi)沿周

　　邊進行掃查。

　　7.4.3沿平行于鋼板軋制方向掃查時，必須保證100%掃查整張鋼板表面。

　　7.4.4在用雙晶片探傷進行掃查時，探頭隔聲層應(yīng)垂直于掃查方向。

　　7.5檢驗速度

　　自動探傷的檢驗速度應(yīng)不影響探傷結(jié)果的準確性。推薦用150mm/s～1000mm/s的探傷速度。但在使用不帶自動報警功能的探傷儀器或設(shè)備時，檢驗速度應(yīng)不大于200mm/s。

　　8缺陷的測定與評定

　　8.1在檢驗過程中，發(fā)現(xiàn)下列情況應(yīng)記錄。

　　8.1.1缺陷一次反射波（F1）波高大于或等于熒光屏滿刻度的50%。

　　8.1.2當?shù)酌嬉淮畏瓷洳ǎ˙1）波高未達到熒光屏滿刻度時，缺陷一次反射波（F1）波高與底面一次反射波（B1）波高之比大于或等于50%。

　　8.1.3當?shù)酌嬉淮畏瓷洳ǎ˙1）波高低于滿刻度的50%。

　　8.2缺陷的邊界或指示長度的測定方法

　　8.2.1對于有自動判定缺陷大小的超聲波自動探傷設(shè)備，缺陷的邊界或指示長度由設(shè)備自動計算。

　　8.2.2對于無自動判定缺陷大小的超聲波自動探傷設(shè)備，當發(fā)現(xiàn)可疑缺陷后，缺陷的定位、定量由人工方法進行。缺陷的邊界或指示長度的測定亦用人工方法。

　　8.3缺陷指示長度的評定規(guī)則

　　單個缺陷按其表現(xiàn)的大長度作為該缺陷的指示長度。若指示長度小于40mm時，則其長度可不作記錄或雖記錄但不作為判定依據(jù)。

　　8.4單個缺陷指示面積的評定規(guī)則

　　8.4.1單個缺陷按其表現(xiàn)的面積作為該缺陷的指示面積。

　　8.4.2當多個缺陷的相鄰間距小于100mm或間距小于相鄰缺陷（以指示長度來比較）的指示長度（取其較大值）時，其各個缺陷面積之和作為單個缺陷的指示面積。

　　8.4.3缺陷密集度的評定規(guī)則

　　在任一1m？m檢驗面積內(nèi)，按缺陷面積所占的百分比來確定。

　　9鋼板的質(zhì)量分級

　　9.1鋼板的質(zhì)量分級見表4。

　　9.2在鋼板周邊50mm（板厚大于100mm時，取板厚的一半）檢驗區(qū)域內(nèi)及坡口預(yù)定線兩側(cè)各25mm范圍內(nèi)，單個缺陷的指示長度不得大于50mm。

　　9.3采用其它標準判定的，其判定等級與本標準比較，如其要求和本標準一致或低于本標準要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，可參照本標準執(zhí)行。

　　10檢驗報告

　　檢驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

　　a）鋼板情況：鋼板規(guī)格、牌號、爐號、批號、塊號、鋼板狀態(tài)；

　　b）檢驗條件：標準號、自動探傷系統(tǒng)型號、探頭類型、探頭標稱頻率、晶片尺寸、耦合介質(zhì)、對比試樣、檢驗標準、驗收級別等；

　　c）檢驗結(jié)果：缺陷位置、缺陷分布圖、缺陷大小、缺陷等級、鋼板質(zhì)量等級等；d）其它：檢驗人員、報告簽發(fā)人的姓名及資格證書等級、檢驗日期等。

　　附錄A

　　（規(guī)范性附錄）

　　雙晶直探頭性能要求

　　A.1距離-波幅特性曲線

　　用圖1所示試塊測定每一厚度的底面回波高度，作出如圖A1所示的特性曲線，其必須滿足下述條件：A1.1要檢測的大厚度的底面回波高度與大回波高度差應(yīng)在0～-6dB的范圍內(nèi)。對于與具有距離幅度補償功能的設(shè)備聯(lián)合使用的雙晶片直探頭，補償后要求檢測的大厚度的底面回波高度與大回波高度差也應(yīng)在0～-6dB的范圍內(nèi)。

　　A1.2距離為3mm處的回波高度與大回波高度差應(yīng)在0～-6dB的范圍內(nèi)。對于與具有距離幅度補償功能的設(shè)備聯(lián)合使用的雙晶片直探頭，補償后要求距離為3mm處的回波高度與大回波高度差也應(yīng)在0～-6dB的范圍內(nèi)。

　　A.2雙晶片探頭的表面泄露回波

　　直接接觸法測得的雙晶片探頭的表面泄露回波高度必須比大回波高度低40dB。

　　A.3檢出靈敏度（用圖A2試塊測量）

　　用圖A2試塊上的平底孔的回波高度與大回波高度差必須在-10dB？dB的范圍內(nèi)。

　　A.4有效聲束寬度

　　使探頭對準A2試塊Φ5mm的平底孔，并平行于雙晶探頭的聲場分割面移動，測定大回波高度兩側(cè)各下降6dB的范圍，全部寬度必須大于15mm。

　　圖A.2測定設(shè)備和探頭組合性能試塊