一. 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無縫鋼管和焊接鋼管(埋弧焊除外)的超聲橫波(由分立探頭或相控技術(shù)產(chǎn)生)自動(dòng)檢方法的一般要求,以確認(rèn)其水壓密實(shí)性。本檢測(cè)方法主要應(yīng)用于縱向不連續(xù)性的檢測(cè)。
必要時(shí),制造商自行決定是否采用Lamb波檢測(cè)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于檢測(cè)外徑不小于10mm,且外徑與壁厚之比不小于5的鋼管。
二. 規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
ISO 5577 無損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 術(shù)語(Non-destructive testing-Ultrasonic inspection-Vocab-ulary)
ISO 9712 無損檢測(cè) NDT 人員資格鑒定和認(rèn)證(Non-destructive testing-Qualification and certification of NDT personnel)
ISO 11484鋼鐵產(chǎn)品無損檢測(cè)(NDT)人員的雇主資格制度[Steel products- Employer's qual-ification system for non-destructive testing(NDT)personnel]
三. 術(shù)語和定義
ISO 5577和ISO 11484界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
1. 對(duì)比人工傷 reference standard
用于校準(zhǔn)無損檢測(cè)設(shè)備的對(duì)比人工傷,如鉆孔、刻槽、凹槽。
2. 對(duì)比樣管 reference tube
帶有對(duì)比人工傷的管或長管。
3. 對(duì)比試樣 reference sample
帶有對(duì)比人工傷的試樣,如一段管、板或帶材。注:本標(biāo)準(zhǔn)只使用術(shù)語“對(duì)比樣管”,它包含“對(duì)比樣管”。
4. 管 tube
任意橫截面形狀中間為空的產(chǎn)品,具有一定長度和開放的兩端。
5. 無縫管 seamless tube
由實(shí)心材料穿孔制成空心管,經(jīng)進(jìn)一步熱加工或冷加工獲得最終尺寸的管。
6. 焊管 welded tube
帶材經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的空心管,還可能經(jīng)過進(jìn)一步熱、冷加工獲得最終尺寸。
7. 埋弧焊管 submerged arc welded tube,SAW
通過熱或冷成形將帶材或板材卷成空心管形狀,在不受力情況下加人焊料將相鄰的板邊焊接而成。
注1: 通過電流回路產(chǎn)生的電弧將相鄰板邊和焊料填充物加熱到焊接溫度。溶劑層的存在可以防止電弧和金屬熔融物受到大氣的污染。
注2: 焊管可能有1個(gè)或2個(gè)縱向焊縫(SAWL)或1個(gè)螺旋焊縫(SAWH),且至少有一個(gè)焊縫通向管壁內(nèi)側(cè),一個(gè)焊縫通向管壁外側(cè)。
8. 制造商 manufacturer
按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)產(chǎn)品,且聲明交付的產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)。
9. 協(xié)議 agreement
在詢價(jià)和訂貨時(shí),制造商和買方之間所簽訂的契約。
四、一般要求
1. 超聲波檢測(cè)通常在鋼管所有生產(chǎn)制造完成之后進(jìn)行,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或制造商與買方另有協(xié)議時(shí)除外。鋼管的生產(chǎn)制造過程主要包括軋制、熱處理冷加工和熱加工、成型、矯直等。
2. 被檢鋼管應(yīng)足夠平直以保證檢測(cè)的有效性,鋼管表面不得有影響檢測(cè)結(jié)果的異物。
3. 超聲波檢測(cè)應(yīng)在制造商指定的有相應(yīng)資格人員的監(jiān)督下,由經(jīng)過充分培訓(xùn)并按照ISO 9712、ISO 11484或其他等效標(biāo)準(zhǔn)取得資格證書的人員執(zhí)行。若采用第三方檢測(cè)時(shí),應(yīng)由買方和制造商協(xié)商并達(dá)成一致。
雇主應(yīng)按程序文件頒發(fā)操作授權(quán)證書。無損檢測(cè)操作應(yīng)由雇主認(rèn)可的具有3級(jí)無損檢測(cè)資格的人員授權(quán)。
注:在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中可以找到1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)的定義,如ISO 9712和ISO 11484。
五、檢測(cè)方法
1. 應(yīng)使用超聲橫波或Lamb波對(duì)鋼管進(jìn)行檢測(cè),且主要檢測(cè)縱向缺陷。
2. 檢測(cè)過程中,被檢鋼管和探頭保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)以保證整個(gè)鋼管表面都能被檢測(cè)到,并根據(jù)探頭尺寸計(jì)算覆蓋范圍。在測(cè)試過程中,相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度變化不應(yīng)超過10%。通常鋼管的兩端可能有一小段檢測(cè)不到的盲區(qū),檢測(cè)盲區(qū)應(yīng)按照相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行處理(見附錄A)。
除拉伸減徑焊管外,電焊管在買方和制造商的同意下可以只進(jìn)行焊縫區(qū)域的水壓密實(shí)性確認(rèn)檢測(cè),檢測(cè)中超聲探頭必須嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)焊縫區(qū)域,以確保整條焊縫都能被檢測(cè)到。
3. 檢測(cè)中聲束應(yīng)從兩個(gè)相反方向人射掃查鋼管,除非買方與制造商之間另有約定。
4. 在檢測(cè)縱向缺陷時(shí),每個(gè)獨(dú)立探頭的最大軸向?qū)挾葹?5mm.當(dāng)使用Lamb波或相控陣技術(shù)時(shí),探頭長度或激發(fā)陣元長度應(yīng)不大于35mm。
5. 采用橫波的超聲檢測(cè)頻率在1~15 MHz范圍,Lamb波的檢測(cè)頻率在0.3~1MHz范圍,具體頻率大小取決于產(chǎn)品的條件和特征壁厚及表面狀況。
6. 設(shè)備應(yīng)能通過與標(biāo)記裝置和(或)分選機(jī)構(gòu)相連接的自動(dòng)觸發(fā)或報(bào)警電平,將被檢鋼管分為合格品或可疑品。
六、對(duì)比樣管
1. 概要
a. 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的對(duì)比人工傷主要用于無損檢測(cè)設(shè)備的校驗(yàn)。這些人工傷尺寸不應(yīng)理解為設(shè)備所能檢出的最小缺欠尺寸。
b. 設(shè)備應(yīng)使用對(duì)比樣管上的內(nèi)、外壁縱向刻槽或徑向透壁鉆孔進(jìn)行校驗(yàn)。當(dāng)鋼管內(nèi)徑小于15mm時(shí),可不加工內(nèi)壁刻槽,除非買方與制造商另有約定。
c. 對(duì)比樣管應(yīng)具有與被檢鋼管相同的公稱直徑和厚度,相同的表面狀況、交貨狀態(tài)(如:熱軋、正火淬火和回火)和相似聲學(xué)性能(如:聲速、衰減系數(shù))。
d. 為獲得清晰可辨信號(hào),人工傷應(yīng)足夠遠(yuǎn)離樣管端部且彼此足夠遠(yuǎn)離。
2. 刻槽類型
a. 刻槽應(yīng)平行于鋼管軸線方向??滩蹫椤癗”型(見圖1),槽的側(cè)面互相平行,槽的底面與側(cè)面垂直。一般認(rèn)為刻槽的底面和底角可以是圓弧狀的。
b. 刻槽可采用機(jī)械法、電火花腐蝕法或其他方法制作。
3. 刻槽尺寸
a. 寬度
刻槽的寬度(見圖1)應(yīng)不大于1.0mm.
b. 深度
刻槽的深度(見圖1)應(yīng)為公稱壁厚的12.5%,其極限尺寸如下:
最小深度:0.5mm.
最大深度:1.5mm.
深度誤差為縱向刻槽深度的±15%.
c. 長度
除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另有要求或買方與制造商另有協(xié)議,否則刻槽長度應(yīng)大于單個(gè)探頭的寬度或相控陣探頭的激發(fā)陣元長度,其最大值為50mm.
d. 鉆孔
鉆孔應(yīng)垂直鋼管表面并穿透管壁。對(duì)于焊管,應(yīng)在焊縫的中心鉆孔。鉆孔的直徑與鋼管外徑有關(guān),孔徑不得超過下面表1的規(guī)定。鉆孔可由機(jī)械法、電火花腐蝕法或其他方法制作。
e. 對(duì)比人工傷的確認(rèn)
人工傷的尺寸和形狀應(yīng)采用適當(dāng)方法加以確認(rèn)。鉆孔直徑不應(yīng)超過表1中的規(guī)定值,使用時(shí)需加以確認(rèn);刻槽尺寸和形狀也應(yīng)采用適當(dāng)方法加以確認(rèn)。
七、設(shè)備校準(zhǔn)和檢驗(yàn)
1. 一般要求
每次開始檢測(cè)前,應(yīng)使用對(duì)比樣管對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn),并能產(chǎn)生清晰可辨的人工傷信號(hào)(如:對(duì)比樣管連續(xù)三次通過設(shè)備),這些信號(hào)可用于設(shè)定設(shè)備的觸發(fā)報(bào)警。
2. 觸發(fā)/報(bào)警電平的調(diào)整
a. 若內(nèi)、外壁缺陷共用一個(gè)觸發(fā)/報(bào)警電平,應(yīng)調(diào)節(jié)探頭使內(nèi)外壁刻槽的信號(hào)盡可能一致,用兩個(gè)信號(hào)中幅度較低的信號(hào)來設(shè)置設(shè)備的觸發(fā)/報(bào)警電平。當(dāng)使用鉆孔時(shí),鉆孔內(nèi)側(cè)和外側(cè)信號(hào)的調(diào)整方法與刻槽相同。
b. 若內(nèi)壁和外壁信號(hào)分別使用獨(dú)立的觸發(fā)/報(bào)警電平,應(yīng)使用內(nèi)部刻槽信號(hào)和外壁刻槽信號(hào)分別設(shè)置設(shè)備的觸發(fā)/報(bào)警電平。調(diào)整閘門的位置和寬度,使整個(gè)管壁都能被檢測(cè)到。使用鉆孔時(shí),鉆孔內(nèi)壁和外壁信號(hào)的調(diào)整方法與刻槽相同。
3. 校驗(yàn)和再校準(zhǔn)
a. 在鋼管的直徑、壁厚和鋼級(jí)均不變的生產(chǎn)檢測(cè)中,應(yīng)每間隔一段時(shí)間使用對(duì)比樣管對(duì)設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)。設(shè)備校驗(yàn)應(yīng)至少每4小時(shí)進(jìn)行一次,并且在設(shè)備操作人員換班或在檢測(cè)的開始和結(jié)束時(shí)都要進(jìn)行校驗(yàn)。
b. 如果初始校準(zhǔn)的參數(shù)發(fā)生改變,則應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新校準(zhǔn)。
c. 在動(dòng)態(tài)校驗(yàn)中,對(duì)比樣管和探頭之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)和實(shí)際生產(chǎn)檢測(cè)時(shí)一樣。只要制造商能夠證明獲得相同的動(dòng)態(tài)校驗(yàn)結(jié)果,也可運(yùn)用其他校準(zhǔn)方法。
d. 當(dāng)生產(chǎn)中的校驗(yàn)結(jié)果不滿足要求時(shí),所有從前一次校準(zhǔn)后檢測(cè)的鋼管都應(yīng)在設(shè)備重新校準(zhǔn)后重新檢測(cè)。
八、判定
1. 檢測(cè)信號(hào)低于觸發(fā)/報(bào)警電平的鋼管應(yīng)視為通過檢測(cè)。
2. 檢測(cè)信號(hào)等于或大于觸發(fā)/報(bào)警電平的鋼管應(yīng)視為可疑品,或由制造商決定是否進(jìn)行重新檢測(cè)。
重新檢測(cè)時(shí),如果連續(xù)兩次信號(hào)都低于觸發(fā)/報(bào)警電平則視為通過檢測(cè),否則視為可疑品。
3. 對(duì)于可疑品,根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求,可采取下列方法中的一種或多種進(jìn)行處理:
a. 用適當(dāng)方法對(duì)可疑部位進(jìn)行修磨,修磨后,如果剩余壁厚在公差允許范圍之內(nèi),可將該鋼管按照之前的方法重新檢測(cè),若沒有產(chǎn)生等于或大于觸發(fā)/報(bào)警電平的信號(hào),就認(rèn)為該鋼管通過檢測(cè);也可以根據(jù)買方和制造商之間達(dá)成的協(xié)議,采用其他無損檢測(cè)方法對(duì)可疑部位進(jìn)行復(fù)檢以達(dá)到驗(yàn)收水平。
b. 所有可疑品都要根據(jù)相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水壓密實(shí)性試驗(yàn),除非買方和制造商之間另有協(xié)議。
c.切除可疑部位。
d. 鋼管沒有通過檢測(cè)。
九、檢測(cè)報(bào)告
根據(jù)買方要求,制造商應(yīng)向買方提供檢測(cè)報(bào)告,檢測(cè)報(bào)告至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:
a. 本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)(GB/T 18256-2015);
b. 合格性聲明;
c. 滿足相關(guān)協(xié)議或遵循指定程序的任何偏差;
d. 產(chǎn)品的等級(jí)和規(guī)格;
e. 檢測(cè)技術(shù)的類別和詳細(xì)參數(shù);
f. 使用的設(shè)備校準(zhǔn)方法;
g. 對(duì)比試樣和驗(yàn)收水平;
h. 檢測(cè)日期;
i. 操作者及其技術(shù)資格。