T、K、Y管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波檢驗(yàn)缺陷的定量技術(shù)

1、T、K、丫管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波檢驗(yàn)缺陷的定量技術(shù)T、K、丫管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波探傷中，缺陷的定量技術(shù)， 與平板對(duì)接焊縫有所不同。（1）缺陷定量與缺陷的判定和缺陷定位相互聯(lián)系密切， 首先判定反射波是否由缺陷造成，然后確定缺陷屬于點(diǎn)狀、線狀還是面狀，按缺陷的類(lèi)型選擇定量方法，因此缺陷判定、定位、定量三者沒(méi)有明顯的界限，三者相互驗(yàn)證。（2） 缺陷指示長(zhǎng)度測(cè)量與平板焊縫相比，主要差異在于 焊縫呈橢圓曲線狀，檢測(cè)時(shí)探頭垂直于焊縫延伸方向移動(dòng)或 擺動(dòng)掃查，將缺陷平面的投影長(zhǎng)度作為焊縫線狀缺陷指示長(zhǎng)度，而不能將曲線長(zhǎng)度作為缺陷指示長(zhǎng)度。（3） 管節(jié)點(diǎn)焊縫定量中一般不要求測(cè)高（H）如果業(yè)主 有要求或必須測(cè)高，常用 2

2、0dB法。（4）定量的準(zhǔn)備工作：對(duì)儀器、探頭性能校驗(yàn)，特殊位置焊縫截面圖測(cè)繪等。缺陷定量的方法有當(dāng)量法、測(cè)長(zhǎng)法、 測(cè)高法。對(duì)線狀缺陷必須與DAC曲線比較進(jìn)行 當(dāng)量和測(cè)長(zhǎng)。7.1 缺陷定量的準(zhǔn)備工作：7.1.1 探傷儀的校準(zhǔn)探傷儀必須有計(jì)量部門(mén)的鑒定合格證書(shū)，該儀器應(yīng)在證 書(shū)有效期內(nèi)使用方為有效。探傷儀具體技術(shù)指標(biāo)見(jiàn) 。7.1.2 斜探頭性能校準(zhǔn)(a)橫波斜探頭探傷管節(jié)點(diǎn)焊縫應(yīng)選擇晶片尺寸小、頻率高(2-6MHZ)的探頭，折射角度B采用45°、60°、 70°三種規(guī)格，以相互補(bǔ)充、驗(yàn)證。斜探頭及組合 性能見(jiàn)3.2。(b)斜探頭聲束前后、左右半擴(kuò)散角測(cè)量及聲束邊界的

3、確定CCSI-G-WP 005T、K、丫管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波檢測(cè)工作 指南中,2.7.3 及Q/HS7007上結(jié)構(gòu)建造的超聲波檢驗(yàn) 推薦作法和超聲波技師資格考核指南中的3.4.3(g)波束擴(kuò)散的測(cè)定等都明確規(guī)定了測(cè)定斜探頭前后、左右半擴(kuò)散角。斜探頭前后半擴(kuò)散角 B下、B上或B下、e上的測(cè)定可 在IOW或IIW試塊上進(jìn)行，在IIW試塊上測(cè)定時(shí)，探測(cè) $ 1.5mm橫孔，見(jiàn)圖7-1.探頭在O位置測(cè)量B 探頭在O i位置測(cè)量B下 探頭在O 2位置測(cè)量B上圖7-1斜探頭聲束上下半擴(kuò)散角e 上 b下(a)橫波聲束縱截面；(b)IIW試塊測(cè)定B上，B下及探頭位置；斜探頭上下半擴(kuò)散角 e上、式計(jì)算：e下可以用矩

4、形聲探理論公實(shí)測(cè)時(shí)1a = sin P1 11 iIe丿cos®b二兒門(mén)Cs2Ds'C|1sin :上二 a b:上=tg 4 L2(L2為中心束下降20dB時(shí)上聲束邊界點(diǎn))15,實(shí)測(cè)時(shí)下工tg 1-Li（L1為中心束下降20dB時(shí)下聲束邊界點(diǎn)）15T上二：上一:7-17-2式中：B -折射角；入L1-有機(jī)玻璃縱波波長(zhǎng)；c L1-有機(jī) 玻璃縱波聲速（2730m/s）;CS2-鋼中橫波聲速（3230m/s）; D s-矩形聲源邊長(zhǎng)。對(duì)5Z10X 10A70斜探頭理論計(jì)算值：e上=5.08 ° , 9下=4.45 °實(shí)測(cè)平均值（指5Z10X 10A70斜探頭實(shí)

5、測(cè)情況）：e 上=7.6 °、 e 下=6°根據(jù)實(shí)測(cè)的B下、B上可以作出斜探頭縱向截面20dB聲束邊界圖。該聲束縱向邊界圖，可以定量地提供在不同聲程深 度上$ 1.5橫孔前后移動(dòng)探頭的水平距，在探傷中可以迅速篩除未超標(biāo)缺陷。斜探頭左右半擴(kuò)散角的測(cè)定斜探頭左右半擴(kuò)散角或20dB聲束邊界測(cè)定，可在IOW或IIW試塊上測(cè)定，測(cè)定方法是在IIW大平面上探測(cè)$ 1.5 X 25柱孔，左右移動(dòng)探頭，水平擴(kuò)散20dB時(shí)，作為聲束邊界（根 據(jù)探頭平移距離得出聲束水平方向聲束邊界及半擴(kuò)散角）。水平聲束半擴(kuò)散角，可以提供聲束水平截面的不同聲程擴(kuò) 散距離，用于二次探傷有效聲束寬度法缺陷測(cè)長(zhǎng)。斜探

6、頭縱向分辨力的測(cè)定探測(cè)面為IOW試塊的A面或B面，探測(cè)$ 1.5的5個(gè)小孔。 用2.5MHZ,45。探頭可分清間距 4mr4 1.5小孔，若B增大，步 驟不變，區(qū)分間距更小的$ 1.5小孔就困難了，必須提高頻率 如4MHZ以上。分辨力提高，可以幫助探傷人員把節(jié)點(diǎn)根部 凸出與真正根部缺陷區(qū)分開(kāi)來(lái)。IOW試塊圖樣詳見(jiàn) Q/HS 7007。7.1.3 補(bǔ)償值的測(cè)定按APIRP2XA級(jí)的對(duì)比試塊作好不同角度（45 °、60°、 70°）$ 1.6 X 38、1.6 X 1.6 X 38 兩種反射體 DAC曲線，需要考慮靈敏度補(bǔ)償。在確定探傷靈敏度時(shí)，應(yīng)考慮耦合補(bǔ)償、材質(zhì)補(bǔ)

7、償和曲率補(bǔ)償三項(xiàng)內(nèi)容。測(cè)定補(bǔ)償方法見(jiàn)。掃查靈敏度為100%DAC（68） dB。在精探傷中，對(duì)缺 陷進(jìn)行當(dāng)量或測(cè)長(zhǎng)時(shí)，在100%DA（基礎(chǔ)上，還必須 考慮表面耦合、材質(zhì)及曲率補(bǔ)償三項(xiàng) 。7.2 缺陷當(dāng)量方法7.2.1 點(diǎn)狀缺陷當(dāng)量用幅值法圖7-2所示為點(diǎn)狀缺陷當(dāng)量方法，考慮了三項(xiàng)補(bǔ)償后， 找到缺陷最大反射波幅。圖7-2點(diǎn)缺陷當(dāng)量示圖CCSI-G-WP 005TKY管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波檢測(cè)工作指南附錄D之規(guī)定：Fc缺陷，聲程 X c,反射波幅低于 DAC50不計(jì)；Fb缺陷， 反射波幅在 DAC50%r DAC100之間，應(yīng)記錄下缺陷當(dāng)量值： Fb=DAC 50%也dB; Fa缺陷，在 DAC100之

8、上，應(yīng)記錄下缺陷 當(dāng)量值：Fa=DAC100%缶dB,供以后參考。當(dāng)量法與平板焊縫 缺陷當(dāng)量相似，只不過(guò)反射體形狀不同。日本JIS 3060反射體為$ 4X 4mm柱孔；ABS用$ 1.2橫 孔；而API用$ 1.6 X 38橫孔或1.6 X 1.6 X 38凹槽為反射體。7.2.2線狀缺陷的測(cè)長(zhǎng)法在判定了缺陷反射信號(hào)大于DAC50時(shí)，線狀缺陷除記下反射波幅外，如條狀?yuàn)A渣、未焊透或未熔合，要精確測(cè)長(zhǎng)，從而決定是否返修由于管節(jié)點(diǎn)焊縫呈橢圓曲線形狀，聲束截面相互交叉， 測(cè)長(zhǎng)方法采用傳統(tǒng)測(cè)長(zhǎng)法與作圖法相結(jié)合，在考慮曲率影響 下，常用6dB法。其余方法有20dB法，端部回波峰值法等。（a） 6dB （

9、降落）法這種缺陷測(cè)長(zhǎng)方法是節(jié)點(diǎn)焊縫缺陷測(cè)長(zhǎng)常用的方法。無(wú)論是一次還是二次范圍探傷到的缺陷，首先使缺陷在 聲束寬度范圍內(nèi)獲得最高波幅，沿焊縫方向移動(dòng)探頭，須保 證聲束與焊縫延伸方向垂直。在反射波剛要急速下降時(shí)，取 到兩端回波高度下降 6dB的基點(diǎn)A和B，然后沿聲速截面找 到相對(duì)應(yīng)的的 M N,測(cè)出兩點(diǎn)連線距離 MN即為線狀缺陷 指示長(zhǎng)度L，切不能將A B兩點(diǎn)連線-匚（弧長(zhǎng)）作為指示長(zhǎng) 度，因?yàn)樯吓cL相差甚大。具體操作見(jiàn)圖 7-3（a）（b）（c）(b)探頭位置圖7-3 6dB 法測(cè)長(zhǎng)(b) 20dB (降落)法測(cè)長(zhǎng)方法的探頭移動(dòng)同 6dB法，只不過(guò)A點(diǎn)或B點(diǎn)回波 與峰值比較下降20dB為基點(diǎn)，2

10、0dB法測(cè)長(zhǎng)，對(duì)同一線條缺 陷，指示長(zhǎng)度L大于6dB法測(cè)長(zhǎng)的L值。(c )有效聲束寬度法該方法是指20dB聲束邊緣法，在20dB法測(cè)長(zhǎng)的基礎(chǔ)上， 減去兩端聲束寬度之半，作為指示長(zhǎng)度。應(yīng)用該法時(shí)，在探傷前要求精確測(cè)定探頭在水平方向上20dB水平聲束折射角：從而測(cè)量對(duì)應(yīng)于缺陷處有效聲束寬度，該法比20dB法測(cè)長(zhǎng)要精確，尤其是二次波測(cè)長(zhǎng)。但是測(cè)定有效聲束寬度比較麻煩。723 面積狀缺陷當(dāng)量面積狀缺陷要求測(cè)定長(zhǎng)度與高度，長(zhǎng)度測(cè)定常采用6dB(降落)測(cè)長(zhǎng)法，高度測(cè)量方法有20dB法、端部回波峰值法等，常用的是20dB法測(cè)高。見(jiàn)圖7-4和圖7-5。20dB法測(cè)高原理與步驟如下：與20dB聲束邊緣法類(lèi)似，利用聲束上下擴(kuò)散角 B上、B下 測(cè)定缺陷上、下端點(diǎn)位置，借助于計(jì)算和作圖求出缺陷高度。 該方法的關(guān)鍵是測(cè)定出探頭邊緣上下聲束下降20dB時(shí)的9上、9下邊界或B上、B下。在缺陷截面上，找到最高回波后，調(diào)節(jié)衰減器使反射波在熒光屏上高度達(dá) 40% ( FSH ,而后增益20dB,向前移動(dòng)探 頭，當(dāng)回波高度達(dá) 40% (FSH,對(duì)應(yīng)探頭位置為 A,