NB-T 47013.15-2021 承壓設備無損檢測 第15部分：相控陣超聲檢測

中華人民共和國能源行業(yè)標準承壓設備無損檢測第15部分：相控陣超聲檢測2021-04-26發(fā)布2021-08-26實施國家能源局批準《水電工程建設征地企業(yè)處理規(guī)劃設計規(guī)范》等282項能源行業(yè)標準(附件1)、《CodeforBuildingsDesignofWind等19項能源行業(yè)標準外文版(附件2),現(xiàn)予以發(fā)布。附件：行業(yè)標準目錄二〇二一年四月二十六日標準編號出版機構批準日期實施日期(略)原油成品油管道過濾器及更換導則在役乙烯裂解爐輻射段爐管檢驗、評估與維護導則長管拖車、管束式集裝箱定期檢驗與評定承壓設備振動檢測檢驗規(guī)則及氣體損耗評價(略)承壓設備無損檢測第15部分：相控陣超聲檢測(略)前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14一般要求 75承壓設備用原材料或零部件的相控陣超聲檢測方法和質量分級 6承壓設備焊接接頭相控陣超聲檢測方法和質量分級 297檢測記錄和報告 附錄A(資料性)承壓設備聚乙烯管道電熔接頭相控陣超聲檢測方法和質量分級 附錄B(資料性)通用數(shù)字超聲檢測數(shù)據(jù)通信格式 60附錄C(規(guī)范性)相控陣超聲檢測儀性能指標要求 66附錄D(規(guī)范性)相控陣超聲探頭性能指標要求 70附錄E(資料性)焊接接頭相控陣超聲檢測典型圖譜 71附錄F(資料性)承壓設備用鋼螺栓及鋼螺栓坯件相控陣超聲檢測方法和質量分級 77附錄G(規(guī)范性)承壓設備用板材相控陣超聲橫波斜入射檢測方法和質量分級 85附錄H(規(guī)范性)鋼制油氣長輸管道環(huán)向對接接頭全自動相控陣分區(qū)聚焦超聲檢測 87附錄I(資料性)奧氏體不銹鋼對接接頭相控陣超聲檢測方法和質量分級 附錄J(資料性)焊接接頭全聚焦相控陣超聲檢測 附錄K(資料性)橫波端點衍射法測量缺陷自身高度 INB/T47013《承壓設備無損檢測》分為以下15個部分：——第1部分：通用要求；——第2部分：射線檢測；-第3部分：超聲檢測； 第4部分：磁粉檢測；——第5部分：滲透檢測；——第6部分：渦流檢測； 第7部分：目視檢測： 第8部分：泄漏檢測；——第9部分：聲發(fā)射檢測；—第10部分：衍射時差法超聲檢測；——第11部分：X射線數(shù)字成像檢測；——第12部分：漏磁檢測；——第13部分：脈沖渦流檢測；——第14部分：X射線計算機輔助成像檢測；——第15部分：相控陣超聲檢測。本文件為NB/T47013的第15部分：相控陣超聲檢測。本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的本文件由全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會(SAC/TC262)提出并歸口。本文件起草單位：中國特種設備檢測研究院、合肥通用機械研究院有限公司、森松(江蘇)重工有限公司、中國科學院聲學研究所、中國能源建設集團安徽電力建設第一工程有限公司、浙江省特種設備科學研究院、一重集團大連核電石化有限公司、葫蘆島北檢科技有限公司、江蘇中特檢測公司、生態(tài)環(huán)境部華北核與輻射安全監(jiān)督站、天津市達安特工程檢測有限公司、廣州多浦樂電子科技股份有限公司、北京鄒展麓城科技有限公司。本文件主要起草人：鄭暉、閻長周、侯金剛、江雁山、廉國選、孫磊、郭偉燦、潘強華、楊齊、周鳳革、王笑梅、田國良、金南輝、強天鵬、段敏杰、陳一民、紀軒榮、李劍鋒。本文件為首次發(fā)布。承壓設備無損檢測第15部分：相控陣超聲檢測1.1本文件規(guī)定了承壓設備采用相控陣超聲檢測的方法和質量分級要求，按本文件相關技術要求進行的相控陣超聲檢測為可記錄的脈沖反射法超聲檢測。1.2本文件適用于承壓設備生產(chǎn)和使用過程中金屬材料制原材料、零部件和焊接接頭的相控陣超1.3對于聚乙烯管道電熔接頭的相控陣超聲檢測可參照附錄A(資料性)。1.4對于本文件未明確規(guī)定的承壓設備用材料、結構及其焊接接頭的相控陣超聲檢測，經(jīng)工藝驗證能達到檢測要求的可參照本文件執(zhí)行；與承壓設備有關的支撐件和結構件的相控陣超聲檢測也可下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；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。GB/T699優(yōu)質碳素結構鋼GB/T11259無損檢測超聲檢測用鋼參考試塊的制作和控制方法GB/T12604.1無損檢測術語超聲檢測GB/T29302無損檢測儀器相控陣超聲檢測系統(tǒng)的性能與檢驗GB/T29460含缺陷聚乙烯管道電熔接頭安全評定DL/T694—2012高溫緊固螺栓超聲檢測技術導則JB/T8428無損檢測超聲試塊通用規(guī)范JB/T9214無損檢測A型脈沖反射式超聲檢測系統(tǒng)工作性能測試方法JB/T10062超聲探傷用探頭性能測試方法JB/T11731無損檢測超聲相控陣探頭通用技術條件JB/T11779無損檢測儀器相控陣超聲檢測儀技術條件NB/T47013.1承壓設備無損檢測第1部分：通用要求NB/T47013.3承壓設備無損檢測第3部分：超聲檢測NB/T47013.10承壓設備無損檢測第10部分：衍射時差法超聲檢測JJF1338相控陣超聲探傷儀校準規(guī)范ASTME-317不采用電子測量儀器評價脈沖回波式超聲波檢測系統(tǒng)工作性能的方法GB/T12604.1、GB/T29460和NB/T47013.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。2規(guī)定檢測起始參考點O點以及X、Y和Z坐標的含義。對于焊接接頭，其坐標定義如圖1所示。圖1坐標定義相控陣超聲檢測phased-arrayult根據(jù)設定的延遲法則激發(fā)陣列探頭各獨立壓電晶片(陣元),合成聲束并實現(xiàn)聲束的移動、偏轉和聚焦等功能，再按一定的延遲法則對各陣元接收到的超聲信號進行處理并以圖像的方式顯示被檢對象內部狀態(tài)的超聲檢測方法。用于波束形成與超聲信號接收合成的控制法則，一般指參與超聲波發(fā)射和接收的陣列探頭各陣元電路的時序和時間間隔。陣列探頭一次激發(fā)陣元組的尺寸。對于一維線陣探頭，若一次激發(fā)陣元組尺寸如圖2所示，則其激發(fā)孔徑長度為主動方向上的尺寸A(也稱為主動孔徑),激發(fā)孔徑寬度為陣元長度w。A值按式(1)計算 (1)探頭在距焊縫中心線一定距離S位置處沿焊縫長度方向(即圖1中的X軸方向)移動的機械掃平行掃查等方式探頭沿焊縫長度方向移動、探頭入射聲束方向垂直于移動方向的縱向掃查方式，如圖3所示。4縱向傾斜掃查longitudinalscan探頭沿焊縫長度方向移動、探頭入射聲束方向與移動方向成一定夾角的縱向掃查方式，如圖4探頭沿焊縫長度方向移動、探頭入射聲束方向與移動方向平行的縱向掃查方式，如圖5所示。探頭沿焊縫寬度方向(即圖1中的Y軸方向)移動的機械掃查方式。一般指橫向平行掃查方式此時探頭聲束方向平行于探頭移動方向，如圖6所示。5探頭前端距probefrontierposition檢測焊接接頭時，探頭楔塊前端與焊縫中心線的距離S,如圖3所示。角度增益修正(ACG)anglecorrectedgain扇掃描角度范圍內不同角度的聲束檢測相同聲程和尺寸的反射體，使其回波幅度等量化的增益修正方式。時間增益修正(TCG)timecorrectedgain相同角度的聲束檢測不同聲程處相同尺寸的反射體，使其回波幅度等量化的增益修正方式。B型顯示B-display在與聲束縱截面平行且與工件掃查面垂直的剖面所形成的聲場圖像。對于焊接接頭，為YOZ平面投影圖像，如圖7所示，橫坐標表示焊縫寬度，縱坐標表示深度或聲程，以不同顏色顯示信號波幅。圖7顯示類型示意圖6在與工件掃查面平行的剖面所形成的聲場圖像。對于焊接接頭，為XOY平面投影圖像，如圖7在與聲束縱截面及工件掃查面均垂直的剖面所形成的聲場圖像。對于焊接接頭，為XOZ平面投影圖像，如圖7所示，橫坐標表示焊縫長度或掃查距離，縱坐標表示深度或聲程，以不同顏色顯由扇掃描聲束形成的扇形圖像顯示，如圖8所示，圖像中橫坐標表示離開探頭出射點的位置，縱坐標表示深度，沿扇面弧線方向的坐標表示角度，并以不同顏色顯示信號波幅。檢測焊接接頭時，SV型顯示V-scanpresentation將檢測結果以三維(空間)方式顯示于檢測區(qū)域體積范圍內，以不同顏色表示信號波幅的成像一種特殊的相控陣超聲檢測技術，其實現(xiàn)方式是逐一激發(fā)陣列探頭激發(fā)孔徑內的單個(或多個)陣元，同時所有陣元(或設定的陣元組)接收，依次遍歷激發(fā)所有陣元(或陣元組)之后，再根據(jù)延遲法則對目標網(wǎng)格化區(qū)域內的每一個點進行計算和成像。實現(xiàn)形式一般包括FMC(全矩陣采集)、AFM(自適應全聚焦)、PWI(平面波激發(fā))等。由于工件結構(如焊縫余高或根部、工件的幾何結構變化處)或者材料冶金結構的偏差(例如金屬母材和覆蓋層界面)引起的顯示，包括由錯邊、根焊和蓋面焊以及坡口形狀的變化等引起的顯示。74.1.1相控陣超聲檢測人員的要求應符合NB/T47014.2.2.1檢測儀器至少應具有多通道超聲波發(fā)射、接收、放大、數(shù)據(jù)自動采集、記錄、顯示和分電壓、發(fā)射脈沖上升時間、發(fā)射脈沖寬度(采用方波脈沖作為發(fā)射脈沖的)、發(fā)射延遲精度以及放錄C(規(guī)范性)的要求，并按規(guī)格型號提供具有ISO/IEC17025認可的第三方實驗室出具的證明文件；檢測儀器的數(shù)據(jù)記錄傳輸格式宜采用附錄B(資料性)中規(guī)定的格式。4.2.2.2探頭應符合其相應的產(chǎn)品標準規(guī)定，具有產(chǎn)品質量合格證明文件，且合格證明文位置、陣元間距、陣元間串擾、脈沖回波靈敏度性)的要求，并按規(guī)格型號提供具有ISO/IEC17025認可的第三方實驗室出具的證明文件。4.2.2.3.1檢測儀器和探頭的組合性能包括垂直線性、水平線性、扇掃成像橫向分辨力、縱向分辨力和扇掃角度分辨力，組合性能的測試23任意連續(xù)20dB,衰減器累積誤差不大于1dB;任意連續(xù)60dB,4采用頻率為5MHz的相控陣超聲探頭，儀器5扇掃成像橫向分辨力和縱向分辨力6采用頻率為5MHz的相控陣超聲探頭時，不超過±3°7扇掃角度分辨力84.2.2.3.2發(fā)生以下情況時應測定儀器和探頭的組合性能：a)新購置的相控陣超聲儀器和(或)探頭b)儀器、探頭和連接線纜在維修或更換主要部件后：4.2.2.4掃查裝置4.2.2.4.1為實現(xiàn)機械掃查并確保探頭運動軌跡與參考線保持一致，宜采用掃查裝置。4.2.2.4.2掃查裝置一般包括探頭夾持部分、驅動部分、導向部分及位置傳感器。4.2.2.4.3探頭夾持部分應能調整和設置探頭位置，在掃查時保持探頭相對距離和相對角度不變。4.2.2.4.4導向部分應能在掃查時使探頭運動方向與設定方向保持一致。4.2.2.4.5驅動部分可以采用馬達或人工驅動。4.2.2.4.6掃查裝置中的位置傳感器，其位置分辨力應符合本文件相關內容的工藝要求。4.2.2.5檢測設備的特定功能要求4.2.2.5.1檢測各類對象時，檢測設備應具備滿足本文件相關工藝內容所要求的功能。4.2.2.5.2對于接管角接接頭或其他復雜結構形式的焊接接頭，受壓元件進行相控陣檢測時，檢測設備需具備對象建模功能，至少可實現(xiàn)工件輪廓線的結構仿真及相應檢測數(shù)據(jù)分析。4.2.3試塊4.2.3.1.1標準試塊是指具有規(guī)定的化學成分、表面粗糙度、熱處理及幾何形狀的材料塊，用于評定和校準相控陣超聲檢測設備，即用于儀器探頭系統(tǒng)性能校準的試塊。本文件采用的標準試塊為CSK-IA、DBPZ20-2、A型相控陣試塊和B型相控陣試塊。4.2.3.1.2CSK-IA試塊的具體形狀和尺寸見NB/T47013.3的規(guī)定，DBPZ20-2的具體形狀和尺寸見JB/T9214的規(guī)定，A型相控陣試塊見圖9,B型相控陣試塊見圖10。槽深從左至右依次為圖9A型相控陣試塊94.2.3.1.3標準試塊的制造和尺寸精度應滿足JB/T8428的要求，制造商應提供產(chǎn)品質量合格證，并確保在相同測試條件下比較其所制造的每一標準試塊與國家標準樣品或類似具備量值傳遞基準的標準試塊上的同種反射體(面)時，其最大反射波幅差應小于或等于2dB。4.2.3.2對比試塊4.2.3.2.1對比試塊主要用于檢測校準，按其制作方式和用途不同可分為通用對比試塊與專用對比試塊；對比試塊中應含有意義明確的采用機加工方式制作的參考反射體。4.2.3.2.2通用對比試塊a)通用對比試塊的幾何形狀、尺寸和參考反射體設置按本文件相應內容圖樣規(guī)定，其尺寸精b)通用對比試塊的制作材料應選用電爐或平爐熔煉的20*優(yōu)質碳素結構鋼，化學成分符合GB/T699的要求，經(jīng)鍛壓成形后再作正火處理以確保材質均勻而不存在聲各向異性，晶粒度為7級～8級；當采用直探頭檢測時，不得有大于或等于φ2mm平底孔當量直徑的缺陷。4.2.3.2.3專用對比試塊a)專用對比試塊與被檢工件的材料、外形尺寸和制造工藝相同或相似；b)當采用直探頭檢測時，不得有大于或等于φ2mm平底孔當量直徑的缺陷；c)參考反射體的設置可參考本文件相應內容圖樣規(guī)定，應滿足檢測校準和設備調試的要求；d)若作為4.3.3所要求的工藝驗證用途，還應考慮被檢工件中可能存在的缺陷類型、大小、位置和走向并設置相應的參考反射體。4.2.3.3模擬試塊4.2.3.3.1模擬試塊是指含有模擬缺陷的試塊，主要用于檢測工藝驗證。4.2.3.3.2模擬試塊的材料和聲學特性應與被檢工件相同或相近，無影響檢測的其他缺陷。4.2.3.3.3模擬試塊的外形結構、厚度和表面條件均應與被檢工件相同或相近。4.2.3.3.4對于焊接接頭，其模擬缺陷應采用焊接方法制備或使用以往檢測中發(fā)現(xiàn)的真實缺陷；對于非焊接接頭被檢工件，其模擬缺陷應具有真實缺陷的形態(tài)與類似聲學特點。4.2.3.3.5模擬缺陷的類型、位置、尺寸和數(shù)量設置應考慮被檢工件中可能存在的缺陷狀態(tài)。對于焊接接頭，至少應包括縱向和橫向缺陷、體積型和面積型缺陷、表面和埋藏缺陷，且其尺寸一般不大于Ⅱ級規(guī)定的同厚度工件的最大允許缺陷尺寸，可由一塊或多塊同厚度范圍試塊組成。4.2.4耦合劑4.2.4.1耦合劑應具有透聲性較4.2.4.2耦合劑應在T藝文件規(guī)定的溫度范圍內穩(wěn)定可靠。4.2.5檢測設備的校準、核查、運行核查和檢查4.2.5.1一般要求校準、核查、運行核查和檢查一般宜采用標準試塊和對比試塊進行，操作時應使探頭主聲束垂直對準反射體的反射面，以獲得穩(wěn)定和最大的反射信號；應將影響儀器線性的控制器(如抑制或濾波開關等)均置于“關”的位置或處于最低水平上。4.2.5.2校準或核查每年至少對檢測儀器和探頭組合性能中的垂直線性、水平線性、衰減器精度、組合頻率、扇掃成像橫向分辨力和縱向分辨力以及扇掃角度范圍和扇掃角度分辨力進行一次校準并記錄，測試要求4.2.5.3運行核查4.2.5.3.1每隔6個月至少對儀器和探頭組合性能中的垂直線性、水平線性進行一次運行核查并4.2.5.3.2每隔1個月至少對陣元有效性進行一次運行核查，相控陣探頭允許存在失效陣元，但失效陣元數(shù)量不得超過探頭陣元總數(shù)的1/4,且不允許相鄰陣元連續(xù)失效。4.2.5.4.1每次檢測前應檢查儀器設備器材的外觀、線纜連接和開機信號顯示等情況是否正常。4.2.5.4.2每次檢測前應對位置傳感器進行檢查和記錄，檢查方式是使帶位置傳感器的掃查裝置至少移動300mm,將檢測儀器所顯示的位移和實際位移進行比較，其誤差應小于1%。4.3檢測工藝4.3.1檢測工藝文件4.3.1.1檢測工藝文件包括工藝規(guī)程和操作指導書。4.3.1.2工藝規(guī)程除滿足NB/T47013.1的要求外，還應規(guī)定表2和相關內容所列相關因素的具體范圍或要求。相關因素的變化超出規(guī)定時，應重新編制或修訂工藝規(guī)程。表2相控陣超聲檢測工藝規(guī)程涉及的相關因素1被檢工件的類型和幾何形狀，包括工件規(guī)格、厚度、3檢測技術(線掃描、扇掃描、直接接觸法、液浸法及波形等)45相控陣探頭類型及參數(shù)(陣元高度和寬度、間隙、數(shù)量)67聚焦范圍(深度或聲程)8激發(fā)孔徑尺寸(激發(fā)陣元數(shù)量、激發(fā)孔徑長度和寬度)9掃描類型(線掃描、扇掃描)耦合劑類型校準(試塊及校準方法)掃查方向及掃查范圍掃查方式(縱向垂直掃查、縱向平行掃查或縱向傾斜掃查等)附加檢測(如需要)及要求自動報警和或記錄裝置(用到時)驗收級別(質量等級)4.3.1.3操作指導書應根據(jù)被檢工件和工藝規(guī)程的要求編制。其內容除滿足NB/T47013.1的要求a)檢測技術要求：檢測時機、檢測比例、合格級別等；b)檢測設備和器材：檢測儀器、探頭、楔塊、耦合劑、掃查裝置、試塊名稱和規(guī)格型號，設備性能檢查的項目、時機和合格要求；c)檢測工藝參數(shù)：包括檢測覆蓋區(qū)域、接觸方式、掃查面及其準備要求、探頭位置、掃描及掃查方式，以及檢測系統(tǒng)設置和校準(激發(fā)孔徑、入射角度、掃描范圍與步進、聚焦方式及深度、靈敏度、閘門與顯示方式等),橫向缺陷的檢測方法(必要時)。4.3.1.4操作指導書在首次應用前應按4.3.3的要求進行工藝驗證。4.3.2檢測工藝技術要求4.3.2.1檢測時機在承壓設備的生產(chǎn)和使用過程中，檢測時機應符合相關法規(guī)、規(guī)程、產(chǎn)品標準及有關技術文件的規(guī)定。具有延遲裂紋傾向的材料應當至少在焊接完成24h后進行檢測。4.3.2.2檢測技術等級4.3.2.2.1鋼制承壓設備用原材料、零部件的相控陣超聲檢測，不劃分技術等級。4.3.2.2.2鋼制承壓設備焊接接頭的相控陣超聲檢測技術分為A、B、C三個等級；若因結構等原因不能完全滿足檢測技術等級要求，應采取有效技術措施并制定專用操作指導書，按4.3.3進行工4.3.2.3不同類別檢測對象的一般檢測方式4.3.2.3.1對于原材料管子的檢測，一般采用橫波斜入射檢測，必要時增加縱波直入射檢測；對于其他原材料及零部件母材檢測，一般采用縱波直入射檢測，必要時增加橫波或縱波斜入射檢測。4.3.2.3.2對于承壓設備焊接接頭，一般采用橫波斜入射檢測，技術等級為C級時還應增加縱波4.3.2.4檢測面的選取4.3.2.4.1檢測面的選取應綜合考慮被檢工件的結構、制造工藝、缺陷的可能部位和取向以及檢測實施的可操作性等因素。4.3.2.4.2對于焊接接頭檢測，還應考慮所采用的檢測技術等級。4.3.2.5對比試塊選用的一般原則4.3.2.5.1對于鐵素體鋼制原材料、零部件母材或焊接接頭，可采用通用對比試塊。4.3.2.5.2對于非鐵素體鋼制原材料、零部件或焊接接頭，以及復雜幾何形狀的鐵素體鋼制工件，一般采用專用對比試塊，此時應考慮試塊內參考反射體的大小、數(shù)量和位置分布須滿足校準和(或)工藝驗證所需。4.3.2.6工藝參數(shù)設置的一般原則4.3.2.6.1應根據(jù)被檢工件的類型、材質、結構尺寸、檢測面以及檢測方式綜合選擇探頭(楔塊)和檢測區(qū)域覆蓋方式等。4.3.2.6.2相控陣探頭選擇的參數(shù)包括類型、頻率、晶片數(shù)量、晶片間距和晶片尺寸等。在能獲得穩(wěn)定耦合和足夠信噪比的前提下，盡可能選用頻率更高、晶片數(shù)量更多的探頭；對于薄壁工件，多選用高頻、小激發(fā)孔徑的探頭；對于厚壁工件，多選用低頻、大激發(fā)孔徑的探頭；對于較大尺寸的原材料和零部件檢測，多選用晶片數(shù)量較多的線陣探頭或面陣探頭；對于異種鋼焊接接頭或較大壁厚的奧氏體鋼制焊接接頭，宜選用T/R雙線陣或雙面陣探頭。4.3.2.6.3楔塊的選擇主要包括其類型和形狀規(guī)格等。對于縱波直入射法，一般選用平楔塊或薄膜；對于斜入射法，一般選用帶角度的楔塊。對于曲面工件，當楔塊與被檢工件接觸面的間隙大于0.5mm時，應采用曲面楔塊或對楔塊進行適當修磨，同時考慮對聲束的影響。4.3.2.6.4當對探頭陣元組施加不同的延遲法則時，可以實現(xiàn)聲束的傾斜和聚焦。一般而言，縱波頭的最大物理聚焦范圍為近場區(qū)長度N,聲程超過N后無法實現(xiàn)物理聚焦，但有一定的聚焦效果。4.3.2.6.5檢測時，聲束需一次或多次覆蓋工件的檢測區(qū)域以實現(xiàn)缺陷的有效檢出。對于縱波直入射法，影響檢測區(qū)域覆蓋的參數(shù)主要為探頭激發(fā)孔徑，對于斜入射法還包括楔塊角度和探頭位置等參數(shù)。當聲束覆蓋區(qū)域不能滿足檢測要求時，則應對工件進行多次檢測或在厚度方向進行分區(qū)檢測，對不同的檢測區(qū)域選擇相應的參數(shù)進行檢測，各區(qū)域應有一定的重疊范圍。4.3.2.6.6檢測時，除非特別規(guī)定，須采用帶位置傳感器的機械掃查方式，并應設定掃查步進值。掃查步進值主要與被檢工件厚度有關，應符合表3的規(guī)定。表3掃查步進值的設置檢測技術要求較高時，其值應設定為小于或等于0.5°。4.3.2.7檢測實施的一般原則4.3.2.7.1檢測面要求與準備探頭移動區(qū)應平整，便于探頭的移動，宜清除表面不平整物、氧化皮、污垢及其他雜質；接觸法檢測時表面粗糙度Ra≤12.5μm,液浸法時可適當放寬；對于焊接接頭，宜進行打磨處理。4.3.2.7.2靈敏度調整采用通用對比試塊時，對被檢工件進行檢測時應考慮與被檢工件間的聲學性能差異并進行必要的修正或補償；采用專用對比試塊時，檢測時主要考慮表面條件不同引起的聲能傳輸差異，必要時還應考慮兩者間加工工藝差異引起的變化。4.3.2.7.3掃查掃查時應保證實際掃查路徑與擬掃查路徑的偏差不超過探頭前端距的5%,實際掃查速度應小于或等于最大掃查速度Vmax,同時須滿足耦合效果和數(shù)據(jù)采集的要求。最大掃查速度按式(2)計算：PRF——脈沖重復頻率，Hz;N——設置的信號平均次數(shù)；4.3.2.7.4耦合劑的選用及工件表面溫度要求實際檢測采用的耦合劑應與檢測系統(tǒng)設置和校準時的耦合劑相同。采用常規(guī)探頭和耦合劑時，被檢工件的表面溫度應控制在0℃~50℃,若溫度超過50℃或低于0℃,可采用特殊探頭或耦合劑；檢測系統(tǒng)設置和校準與實際檢測溫度之差應控制在±15℃之內。4.3.2.7.5耦合的一般要求掃查過程中應保持耦合穩(wěn)定，必要時應對耦合情況進行有效監(jiān)控，耦合監(jiān)控的設置可根據(jù)使用的相控陣超聲設備而定；當發(fā)現(xiàn)耦合不良時，應對該區(qū)域重新進行掃查。4.3.2.8檢測圖像和檢測數(shù)據(jù)的一般要求方式，對于復雜結構應在建模結構中顯示缺陷狀態(tài)。4.3.2.8.2圖像顯示中應有位置信息，定點檢測時應有角度信息。4.3.2.8.3分析數(shù)據(jù)前應對所采集的數(shù)據(jù)進行評估以確定其有效性，數(shù)據(jù)至少應滿足以下要求，若數(shù)據(jù)無效，應糾正后重新進行掃查：a)數(shù)據(jù)是基于掃查步進的設置而采集的(定點檢測等特殊情況除外);b)采集的數(shù)據(jù)應耦合良好，且數(shù)據(jù)量應滿足所檢測長度的要求；c)每一檢測數(shù)據(jù)中A掃描信號丟失量不得超過總量的5%,且相鄰A掃描信號連續(xù)丟失長度不超過表2規(guī)定的掃查步進最大值的2倍；缺陷部位A掃描信號丟失不得影響缺陷的評定。4.3.2.8.4分析數(shù)據(jù)時，應將各種顯示結合被檢對象材料、結構及其制造特點進行綜合判斷。對于焊接接頭，其典型圖譜(部分)見附錄E(資料性),4.3.2.9檢測系統(tǒng)的復核4.3.2.9.1復核時機在如下情況時應對檢測系統(tǒng)進行復核：a)檢測過程中儀器、探頭、連接線纜或耦合劑更換；b)檢測人員有懷疑；c)連續(xù)工作4h及以上；d)檢測結束4.3.2.9.2復核內容與要求復核內容主要包括靈敏度、位置傳感器和深度顯示偏離情況。復核與初始設置時所使用的對比試塊及其他技術條件均應相同，若復核時發(fā)現(xiàn)初始設置的參數(shù)偏離，應按表4的規(guī)定執(zhí)行，表4偏離和糾正類型糾正不需要采取措施靈敏度不需要采取措施≤2mm或板厚的3%(取較大值)不需要采取措施>2mm或板厚的3%(取較大值)4.3.3工藝驗證4.3.3.1以下情況，可采用通用對比試塊進行工藝驗證：a)對簡單幾何形狀的鐵素體鋼制原材料或零部件母材的檢測；b)按技術等級A或B級對鐵素體鋼制對接接頭的檢測4.3.3.2以下情況，應制作具有代表性的專用對比試塊或模擬試塊(d)項僅能采用模擬試塊],代a)對簡單幾何形狀的非鐵素體鋼制原材料或零部件母材的檢測；b)按技術等級A或B級對鐵素體鋼制正交角接或T形接頭的檢測；c)按技術等級A或B級對馬氏體或奧氏體鋼制對接接頭的檢測；d)按技術等級C級對鐵素體鋼制對接接頭的檢測4.3.3.3以下情況，應制作與被檢工件一致的專用對比試塊或模擬試塊(b)項僅能采用模擬試塊]a)復雜幾何形狀的原材料或零部件；b)細晶與粗晶材料焊接形成的異種鋼焊接接頭；c)因結構等原因不能完全滿足檢測技術等級要求的焊接接頭；d)非正交角接或T形接頭；e)不屬于4.3.3.1和4.3.3.2范圍的其他被檢工件；f)合同技術要求或相關方認為必要時。4.3.3.4采用專用對比試塊或模擬試塊進行的工藝驗證也可采用超聲仿真的方式替代，但所采用的仿真技術應經(jīng)技術驗證和現(xiàn)場試驗符合實際檢測要求，同時提供相關的證明文件。4.3.3.5工藝驗證結果應符合以下要求。4.3.3.5.1應能夠清楚地顯示試塊中所有的參考反射體或缺陷。4.3.3.5.2測量的參考反射體或缺陷尺寸偏差值在允許范圍之內。4.3.3.6必要時，可委托具備能力的相關技術機構進行工藝驗證并提供相應證明文件。4.4相控陣超聲檢測的一般程序相控陣超聲檢測的一般程序為：a)被檢工件聲學特點和結構分析；b)工件建模和仿真分析(必要時);c)試塊選擇或制作；d)檢測設備選擇；e)工藝試驗與驗證；f)檢測工藝文件；h)檢測數(shù)據(jù)評價、圖像分析與缺陷評定；i)記錄和報告4.5環(huán)境與安全要求檢測場所、環(huán)境及安全防護應符合NB/T47013.1的規(guī)定。5.1范圍5.1.1本章規(guī)定了承壓設備用原材料或零部件的相控陣超聲檢測方法和質量分級。5.1.2承壓設備用鋼螺栓及鋼螺栓坯件相控陣超聲檢測方法和質量分級見附錄F(資料性)。5.2承壓設備用原材料或零部件的相控陣超聲檢測工藝文件原材料或零部件的相控陣超聲檢測工藝文件除了應滿足4.3.1的要求之外，還應包括表5所列產(chǎn)品形式(板材、復合板、管材、鍛件、螺栓等)2檢測時機(如熱處理前或后)3檢測范圍45.3承壓設備用板材相控陣超聲檢測方法和質量分級5.3.1范圍5.3.1.1本條適用于板厚為6mm～250mm的碳素鋼、低合金鋼制承壓設備用板材的相控陣超聲檢測方法和質量分級。5.3.1.2鋁及鋁合金板材、鈦及鈦合金板材、鎳及鎳合金板材和銅及銅合金板材的相控陣超聲檢測，對比試塊改用相應材質的專用對比試塊，檢測方法參照本條執(zhí)行，質量分級按本條要求。5.3.1.3奧氏體不銹鋼和奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼板材相控陣超聲檢測，對比試塊改用相應材質的專用對比試塊，檢測方法參照本條執(zhí)行，質量分級按本條要求。5.3.2檢測原則5.3.2.1一般采用線掃描、縱波直入射法進行檢測。5.3.2.2在檢測過程中對缺陷有疑問或合同雙方技術協(xié)議中有規(guī)定時，可補充橫波斜入射法進行檢測，采用線陣探頭橫波斜入射法時應按附錄G(規(guī)范性)的規(guī)定進行。5.3.2.3可選擇板材的任一軋制表面進行檢測。若檢測人員認為需要或技術條件有要求時，也可選擇板材的上、下兩軋制表面分別進行檢測。5.3.3探頭及楔塊的選用5.3.3.1可選用線陣或面陣相控陣探頭，探頭標稱頻率推薦采用2MHz～10MHz。5.3.3.2與工件厚度有關的線陣探頭參數(shù)的選擇見表6。表6承壓設備用板材相控陣超聲檢測探頭參數(shù)選擇推薦表標稱頻率/MHz5.3.3.3當使用平楔塊直接接觸法或無楔塊液浸法時，為避免楔塊或液體與工件界面二次回波干擾，應合理選擇楔塊或液體層的厚度。楔塊或液體層的厚度L按照式(3)確定： 5.3.4延遲法則設置一般根據(jù)檢測厚度將聚焦深度設置于1倍～5倍板厚處，當需要對缺陷進行精確定量或對特定區(qū)域進行檢測時，可將聚焦深度設置于相應區(qū)域。5.3.5對比試塊5.3.5.1對比試塊應符合4.2.3.2的規(guī)定。5.3.5.2可采用通用對比試塊，試塊中參考反射體均為φ5mm的平底孔，試塊及參考反射體的形狀和尺寸應符合表7和圖11的規(guī)定。5.3.5.3也可采用被檢鋼板的多余部分或與被檢鋼板同鋼種、同熱處理狀態(tài)、同加工方式的材料制作專用對比試塊，按其所對應板厚根據(jù)表7和圖11的規(guī)定在試塊中設置3個及以上不同深度的編號檢測面到平底孔的距離S適用板材厚度t234567注1:板材厚度大于40mm時，試塊也可“以厚代薄”注2:為減輕單個試塊尺寸和重量，聲學性能相同或相似的試塊上的平底孔可加工5.3.6成像顯示方式一般采用A型、C型以及B型或D型顯示。5.3.7靈敏度的確定5.3.7.1采用通用對比試塊時，至少選用試塊中與板材壁厚相適應的3個不同深度φ5mm平底孔，以TCG或DAC方式進行靈敏度設置，再根據(jù)被檢鋼板與試塊實際情況進行耦合補償和衰減補償。5.3.7.2采用專用對比試塊時，至少選用試塊中3個φ5mm平底孔，以TCG或DAC方式進行靈敏度設置，根據(jù)被檢鋼板與試塊表面情況差異進行耦合補償。5.3.7.3將平底孔回波幅度調為50%FSH,作為基準靈敏度。掃查靈敏度和基準靈敏度相同。5.3.8.1耦合方式可采用直接接觸法或液浸法。5.3.8.2掃查方式的選擇5.3.8.2.1應對板材進行100%覆蓋掃查，推薦的掃查方式見圖12。5.3.8.2.2對于線陣探頭，其移動方向應與主動方向垂直。相鄰掃查線之間的距離W應小于探頭最大激發(fā)孔徑，且兩次相鄰掃查區(qū)域應有10%的重疊。5.3.8.2.3推薦采用二維雙軸位置編碼器，采集的數(shù)據(jù)應包含板的二維平面位置信息。Y圖12探頭掃查示意圖5.3.9缺陷的判定和定量5.3.9.1缺陷的判定5.3.9.1.1缺陷第一次反射波(F1)A掃信號波幅高于TCG/DAC曲線。5.3.9.1.2底面第一次反射波(B1)A掃信號波幅低于顯示屏滿刻度的50%(B?<50%),5.3.9.2缺陷的定量5.3.9.2.1缺陷的邊界一般采用-6dB法確定。5.3.9.2.2確定缺陷邊界后，用平行于板材壓延方向的矩形框包圍缺陷，其長邊為缺陷的指示長度，矩形面積為缺陷的指示面積。5.3.9.2.3缺陷指示面積的評定規(guī)則符合以下要求a)一個缺陷按其指示的矩形面積作為該缺陷的單個指示面積；b)若多個缺陷其相鄰間距小于相鄰較小缺陷的指示長度，按單個缺陷處理，缺陷指示面積為各缺陷面積之和。5.3.10板材質量分級5.3.10.1板材質量分級見表8和表9。5.3.10.2檢測人員如判定缺陷性質為白點、裂紋時，應評為N級。5.3.10.3在板材中部檢測區(qū)域，按最大允許單個缺陷指示面積和任一1m×1m檢測面積內缺陷最大允許個數(shù)綜合確定質量等級；如整張板材中部檢測面積小于1m×1m,缺陷最大允許個數(shù)可按比5.3.10.4在板材邊緣或剖口預定線兩側檢測區(qū)域(板厚t<60mm時，該區(qū)域寬度為50mm;60mm≤1<100mm時，寬度為75mm;l≥100mm時，寬度為100mm),按最大允許單個缺陷指示長度、最大允許單個缺陷指示面積和任一1m檢測長度內最大允許缺陷個數(shù)綜合確定質量等級。如整張板材邊緣檢測長度小于1m,缺陷最大允許個數(shù)應按比例折算。表8板材中部檢測區(qū)域縱波直入射檢測質量分級單位為毫米等級單個缺陷指示面積評定范圍I級IV級表9板材邊緣或剖口預定線兩側檢測區(qū)域縱波直入射檢測質量分級單位為毫米陷指示長度Lmu單個缺陷指示長度L評定范圍2I級356IV級5.4承壓設備用復合板相控陣超聲檢測方法和質量分級5.4.1范圍5.4.1.1本條適用于基材厚度大于或等于6mm的承壓設備用不銹鋼-鋼、鈦-鋼、鋁-鋼、鎳-鋼及銅-鋼復合板的相控陣超聲檢測和質量分級5.4.1.2本條主要用于復合板基材與覆材之間界面結合狀態(tài)的檢測。5.4.2檢測原則5.4.2.1一般采用線掃描、縱波直入射法進行檢測。5.4.2.2掃查面一般選擇覆材側；如覆材側難以實施，也可選擇從基材側進行檢測。5.4.3探頭及楔塊的選用5.4.3.1探頭標稱頻率推薦采用2MHz～10MHz。5.4.3.2相控陣探頭參數(shù)選擇可參考表6(此時表中板厚值為基材與覆材厚度之和)。5.4.3.3直接接觸法一般使用楔塊或薄膜，液浸法無須使用楔塊。5.4.4延遲法則設置一般將聚焦深度設置于1倍板厚處。當需要對未結合大小和邊界進行精確定量和定位時，優(yōu)先選擇從覆材側進行，此時可將聚焦深度設置于結合面附近區(qū)域；如從基材側進行測定，可將聚焦深度設置為基材厚度一般采用A型、C型以及B型或D型顯示。5.4.6A掃描時間窗口設置A掃描時間窗口的起始位置應設置為掃查面反射波前0.5μs以上，時間窗口的終止位置應設置5.4.7.1將探頭置于復合板完全結合部位，調節(jié)第一次底面回波高度為顯示屏滿刻度的80%,以此作為基準靈敏度。宜將回波高度為5%FSH之內、高于5%FSH的波分別設置為具有明顯差異的顏色。5.4.7.2掃查靈敏度與基準靈敏度相同。5.4.8.1耦合方式可采用直接接觸法或液浸法。5.4.8.2掃查方式5.4.8.2.1應對復合板進行100%覆蓋掃查，推薦的掃查方式見圖12。相鄰掃查線之間的距離W應小于探頭最大激發(fā)孔徑，且兩次相鄰掃查區(qū)域應有10%的重疊。5.4.8.2.2對于線陣探頭，其探頭移動方向應與主動方向垂直。5.4.8.2.3推薦采用二維雙軸位置編碼器，采集的數(shù)據(jù)應包含板的二維平面位置信息。5.4.9未結合的判定C型顯示中第一次底面回波高度低于顯示屏滿刻度的5%,且B或D型顯示中結合面處明顯有未結合缺陷回波存在(回波高度≥5%FSH)時，則該部位為未結合缺陷。采用-6dB法測定未結合缺陷邊界。5.4.10未結合的測量5.4.10.1未結合的指示長度確定未結合的邊界后，用一邊平行于板材壓延方向的矩形框包圍該未結合，以長邊作為其指示長度。若單個未結合的指示長度小于25mm,可不記錄。5.4.10.2單個未結合的面積a)一個未結合按其指示的矩形面積作為其單個未結合面積；b)多個未結合，若其相鄰間距小于20mm,按單個未結合處理，其面積為各未結合面積之和。任一1m×1m檢測面積內，按未結合區(qū)面積所占百分比來計算。5.4.11質量分級5.4.11.1復合板質量分級按表10的規(guī)定。5.4.11.2在復合板邊緣或剖口預定線兩側區(qū)域內(板厚1<60mm時，該區(qū)域寬度為50mm;60mm≤t<100mm時，寬度為75mm;t≥100mm時，寬度為100mm),如未結合的指示長度大于或等于25mm,評定為IV級。單個未結合面積/mm2I級000IV級5.5承壓設備用碳鋼和低合金鋼鍛件相控陣超聲檢測方法和質量分級5.5.1.1本條適用于承壓設備用碳鋼和低合金鋼鍛件的相控陣超聲檢測方法和質量分級。5.5.1.2本條不適用于內外半徑之比小于58%的環(huán)形和筒形鍛件的周向橫波斜入射檢測。5.5.2.1宜采用機械掃查；對于橫截面較小且單個探頭聲束能覆蓋的工件，也可采用電子掃描方式，但需詳細記錄檢測位置、掃描起點及步進等信息。5.5.2.2檢測宜安排在熱處理后、內部幾何結構機加工前進行；檢測面粗糙度Ra≤12.5μm,應無氧化皮、漆皮、污物或其他影響檢測的因素等。5.5.2.3耦合方式可采用直接接觸法或液浸法。5.5.2.4鍛件宜使用縱波直入射法進行檢測，對于長軸類鍛件可采用小角度縱波扇掃描檢測；當鍛件檢測方向厚度超過700mm時，應從相對兩端面進行檢測。5.5.2.5對筒形和環(huán)形鍛件還應增加橫波斜入射法檢測，檢測方法參見NB/T47013.3—2015中附錄E,同時應滿足如下技術要求：b)探頭參數(shù)選擇：探頭標稱頻率一般為1MHz～10MHz,單次激發(fā)的陣元數(shù)量不得少于16個，可參考表23進行選擇；c)延遲法則設置：當檢測聲程范圍在50mm以下時，聚焦深度可以設置在最大檢測聲程處：檢測聲程范圍在50mm以上時，聚焦深度可選擇檢測聲程范圍的中間值或其他適當深度；d)電子掃描設置：一般采用線掃描方式，必要時可采用扇掃描；e)機械掃查：采用平行線或格子線掃查以實現(xiàn)100%覆蓋，并基于位置傳感器掃查與采集數(shù)據(jù)。5.5.2.6本條以下所述，非特別指定，均指縱波直入射法。5.5.3探頭和楔塊的選用5.5.3.1探頭的標稱頻率一般為1MHz～10MHz,隨著檢測厚度增加應采用較低頻率探頭。5.5.3.2激發(fā)陣元數(shù)量和激發(fā)孔徑應根據(jù)鍛件厚度選擇。單次激發(fā)的陣元數(shù)量不得少于8個，若檢測厚度t≤250mm,可參考表6選擇；t>250mm時，激發(fā)孔徑面積不宜小于320mm2。小角度縱波扇形掃描時，單次激發(fā)的陣元數(shù)量不得少于16個，可參考表23選擇。5.5.3.4探頭與檢測面應接觸良好。當探頭楔塊與被檢工件接觸面的間隙大于0.5mm時，應采用曲面楔塊或對楔塊進行修磨，修磨時應重新測量楔塊的幾何尺寸，同時考慮對聲束的影響。5.5.4延遲法則設置一般根據(jù)檢測厚度將聚焦深度設置于1倍～5倍檢測最大聲程處。當需要對缺陷進行精確定量或對特定區(qū)域進行檢測時，可將聚焦深度設置在該區(qū)域5.5.5.1對比試塊應符合4.2.3.2的規(guī)定。5.5.5.2可采用通用對比試塊CS-2或CS-3,其形狀和尺寸應符合NB/T47013.3中的相應規(guī)定。5.5.5.3也可采用被檢鍛件的多余部分或與被檢鍛件同鋼種、同熱處理狀態(tài)、同加工方式的材料制作專用對比試塊CS-2或CS-3,其形狀和尺寸應符合NB/T47013.3中的相應規(guī)定，根據(jù)被檢鍛件的檢測厚度至少設置3組及以上不同深度的φ2mm、φ3mm、φ4mm平底孔。5.5.5.4當被檢部位的厚度大于或等于探頭的3倍近場區(qū)長度，且檢測面與底面平行時，也可采用被檢工件作為對比試塊。5.5.5.5如確有需要，也可采用其他對比試塊。5.5.5.6工件檢測面曲率半徑小于或等于250mm時，應采用曲面對比試塊(試塊曲率半徑在工件曲率半徑的0.9倍～1.5倍范圍內)調節(jié)基準靈敏度，或采用CS-4對比試塊來測定由于曲率不同而引起的聲能損失，試塊的形狀和尺寸符合NB/T47013.3的規(guī)定。5.5.6成像顯示方式一般采用A型、C型以及B型或D型顯示。5.5.7A掃描時間窗口設置A掃描時間窗口的起始位置應設置為掃查面反射波前0.5μs以上，時間窗口的終止位置應設置5.5.8靈敏度的確定5.5.8.1采用通用對比試塊時，至少選用試塊中與鍛件壁厚相適應的3組不同深度平底孔(至少包含φ2mm和φ4mm),分別以TCG或DAC方式進行靈敏度設置，再根據(jù)被檢鍛件與試塊實際情況進行耦合補償、衰減補償和曲面補償，以此作為基準靈敏度。5.5.8.2采用專用對比試塊時，至少選用試塊中3組不同深度平底孔(至少包含φ2mm和φ4mm),分別以TCG或DAC方式進行靈敏度設置，再根據(jù)被檢鍛件與試塊表面情況差異進行耦合補償，以此作為基準靈敏度。5.5.9工件材質衰減系數(shù)的測定5.5.9.1在工件無缺陷完好區(qū)域，選取3處檢測面與底面平行且有代表性的部位，調節(jié)儀器使第1次底面回波幅度(B1)或第n次底面回波幅度(Bn)為滿刻度的50%,記錄此時儀器增益或衰減器的讀數(shù)，再調節(jié)儀器增益或衰減器，使第2次底面回波幅度或第m次底面回波幅度(B2或Bm)為滿刻度的50%,兩次增益或衰減器讀數(shù)之差即為(B1-B2)或(Bn-Bm)(不考慮底面反射損失)。5.5.9.2工件厚度小于探頭近場區(qū)長度3倍時(t<3N,N為近場區(qū)長度),衰減系數(shù)(滿足n>3N/t,m>n)按式(4)計算：α=[(Bn-Bm)-20lg(m/n)]/2(m-n)t m、n——底波反射次數(shù)5.5.9.3工件厚度大于或等于3倍的探頭近場區(qū)長度時(t≥3N),衰減系數(shù)按式(5)計算： B1-B2——兩次底波增益或衰減器的讀數(shù)之差，dB。5.5.9.4將工件上3處衰減系數(shù)的平均值作為該工件的衰減系數(shù)。5.5.10.1掃查靈敏度應至少比基準靈敏度高6dB。5.5.10.2移動探頭從兩個相互垂直的方向在檢測面上做100%掃查，主要檢測方向如圖13所示。圖13檢測方向5.5.10.3對于線陣探頭，其移動方向應與主動方向垂直；相鄰掃查線之間的距離W應小于探頭最大激發(fā)孔徑，且兩次相鄰掃查區(qū)域應有10%的重疊。5.5.10.4根據(jù)合同、技術協(xié)議書或圖樣的要求，也可采用其他形式的掃查。5.5.10.5推薦采用二維雙軸位置編碼器，采集的數(shù)據(jù)應包含工件的二維平面位置信息。5.5.11缺陷當量的確定5.5.11.1當被檢缺陷的深度大于或等于所用探頭的3倍近場區(qū)時，可采用AVG曲線或計算法確定缺陷的當量。對于3倍近場區(qū)內的缺陷，可采用距離-波幅曲線來確定缺陷的當量。也可采用其5.5.11.2當采用計算法確定缺陷當量時，若材質衰減系數(shù)超過4dB/m,應進行修正。5.5.11.3當采用距離-波幅曲線來確定缺陷當量時，若對比試塊與工件差值超過4dB/m,應進行5.5.12質量分級5.5.12.1缺陷的質量分級見表11。5.5.12.2當檢測人員判定信號為白點、裂紋等危害性缺陷時，評定為V級。等級1級IV級密集區(qū)缺陷面積占檢測總面積的百分比0注1:由缺陷引起的底波降低量僅適用于聲程大于近場區(qū)注3:密集區(qū)缺陷面積指反射波幅大于或等于φ2當量平底孔直徑的密集區(qū)缺陷。5.6承壓設備用奧氏體鋼鍛件超聲檢測方法和質量分級5.6.1.1本條適用于承壓設備用奧氏體鋼鍛件及奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼鍛件的相控陣超聲檢測方法和質量分級。5.6.1.2承壓設備用鎳合金鍛件的相控陣超聲檢測方法和質量分級參照本條執(zhí)行。5.6.2檢測原則5.6.2.1宜采用機械掃查；對于橫截面較小且單個探頭聲束能覆蓋的工件，也可采用電子掃描方式，但需詳細記錄檢測位置、掃描起點及步進等信息。5.6.2.2鍛件應在熱處理后、內部幾何結構機加工前進行。5.6.2.3耦合方式一般為直接接觸法，檢測面粗糙度Ra≤12.5μm,應無氧化皮、漆皮、污物或其他5.6.2.4鍛件一般采用縱波直入射法進行檢測，對于長軸類鍛件可采用小角度縱波扇掃描檢測。5.6.2.5對筒形和環(huán)形鍛件應增加橫波斜入射法檢測，檢測方法參見NB/T47013.3—2015中附錄F(資料性),同時應滿足如下技術要求：b)探頭參數(shù)選擇：探頭標稱頻率一般為0.5MHz～5MHz,單次激發(fā)的陣元數(shù)量不得少于16個，應隨檢測厚度的增加而增大激發(fā)孔徑；c)延遲法則設置：當檢測聲程范圍在50mm以下時，聚焦深度可以設置在最大檢測聲程處：檢測聲程范圍在50mm以上時，聚焦深度可選擇檢測聲程范圍的中間值或其他適當深度d)電子掃描設置：一般采用線掃描方式，必e)機械掃查：采用平行線或格子線掃查以實現(xiàn)100%覆蓋，并基于位置傳感器掃查與采集數(shù)據(jù)。5.6.2.6本節(jié)以下所述，非特別指定，均指縱波直入射法。5.6.3.1探頭的標稱頻率為0.5MHz～5MHz。5.6.3.2激發(fā)陣元數(shù)量和激發(fā)孔徑應根據(jù)鍛件厚度選擇。縱波直入射時，單次激發(fā)的陣元數(shù)量不得少于8個；小角度縱波扇形掃描時，單次激發(fā)的陣元數(shù)量不得少于16個。5.6.3.4相控陣探頭與檢測面應接觸良好。當探頭楔塊與被檢工件接觸面的間隙大于0.5mm時，應采用曲面楔塊或對楔塊進行修磨，修磨后應重新測量楔塊的幾何尺寸，同時考慮對聲束的影響。5.6.4對比試塊5.6.4.1對比試塊應符合4.2.3.2的規(guī)定。5.6.4.2應制備幾套不同晶粒度的奧氏體鋼鍛件對比試塊，選取與被測鍛件晶粒大小和聲學特性大致相近的作為對比試塊，二者間衰減系數(shù)的差值不應大于4dB/m;對比試塊的形狀和尺寸應符合NB/T47013.3中的相應規(guī)定。5.6.4.3對于結構復雜或聲學特性與已有對比試塊差異較大的工件，應另制作專用對比試塊，可在鍛件有代表性的部位加工3個及以上適當大小的參考反射體。5.6.5延遲法則的設置初始掃查時，聚焦深度不應小于檢測的最大聲程處；在對已發(fā)現(xiàn)缺陷進行精確定量時，或對特定區(qū)域檢測需要獲得更高的靈敏度和分辨力時，可將聚焦深度設置在該區(qū)域。5.6.6成像顯示方式一般采用A型、C型以及B型或D型顯示。5.6.7A掃描時間窗口設置A掃描時間窗口的起始位置應設置為掃查面反射波前0.5μs以上，時間窗口的終止位置應設置5.6.8靈敏度的設置5.6.8.1當被檢工件厚度小于或等于600mm時，應根據(jù)訂貨鍛件厚度和要求的質量等級，在適當厚度和當量直徑的平底孔試塊上校準，根據(jù)實測值以TCG或DAC方式進行靈敏度設置。5.6.8.2當被檢工件厚度大于600mm時，在鍛件無缺陷部位將底波調整到滿刻度的80%,以此作為基準靈敏度。如檢測面與底面反射面不平行，也可用φ13mm平底孔進行靈敏度設置。5.6.9.1檢測時應根據(jù)實際情況進行耦合補償、衰減補償和曲面補償，并以此作為基準靈敏度。5.6.9.2掃查靈敏度應至少比基準靈敏度提高6dB。5.6.9.3鍛件所有被檢區(qū)域，宜從兩個相互垂直的方向進行掃查，如單面無法實施全厚度檢測，應從雙面進行檢測，檢測距離至少為厚度的60%;對于盤形或餅形鍛件，至少從一個平面進行檢測，如有可能盡量從圓周面進行掃查。5.6.9.4對于線陣探頭，其移動方向應與主動方向垂直；相鄰掃查線之間的距離W應小于探頭最大激發(fā)孔徑，且兩次相鄰掃查區(qū)域應有10%的重疊。5.6.9.5對于筒形鍛件和環(huán)形鍛件，可從整個外表面(側面和圓周面)進行掃查。檢測圓柱形鍛件時，當長度與直徑之比超過6或軸向長度超過600mm時，應從兩個端面以盡可能大的范圍作軸向檢測，如果由于衰減等原因，雙端檢測不能超過軸向長度的一半時，可用橫波斜入射方式代替縱波直入射進行軸向檢測。5.6.9.6推薦采用二維雙軸位置編碼器，采集的數(shù)據(jù)應包含工件的二維平面位置信息。5.6.10缺陷記錄5.6.10.1由于缺陷的存在，而使基準靈敏度下的底波降到滿刻度25%以下的部位。5.6.10.2缺陷波幅在TCG或DAC曲線以上的部位。5.6.11質量分級5.6.11.1縱波直入射檢測的質量分級見表12。5.6.11.2橫波斜入射檢測的質量分級見表13。5.6.11.3質量分級時，表12和表13應獨立使用。工件厚度質量等級I級I級I級1級I級陷引起底波降低后的幅度等級1級形槽深為工件公稱壁厚的3%(最大為3mm)V形槽深為工件公稱壁厚的5%(最大為6mm)5.7承壓設備用無縫鋼管相控陣超聲檢測方法和質量分級5.7.1.1本條適用于外徑不小于12mm且壁厚與外徑比小于0.2的承壓設備用碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼及奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無縫鋼管超聲檢測方法和質量分級。5.7.1.2對于壁厚與外徑比大于或等于0.2的無縫鋼管，通過對比試塊驗證能達到檢測要求的，可5.7.2檢測原則5.7.2.1包括縱向缺陷、橫向缺陷與分層缺陷檢測，一般以縱向缺陷檢測為主，其他類型缺陷(如斜向缺陷)檢測要求由雙方合同規(guī)定。5.7.2.2檢測縱向缺陷與橫向缺陷時，宜使聲束從兩個方向入射以保證檢出率；經(jīng)雙方協(xié)商，也可只在一個方向上入射進行檢測。5.7.3檢測設備5.7.3.1一般要求一般采用自動檢測系統(tǒng)，可行時也可使用手工檢測。自動檢測系統(tǒng)一般為液浸法，主要包括超聲相控陣儀器、探頭、探頭固定裝置、機械傳動裝置、分選裝置及其他輔助裝置等；手工檢測一般為接觸法，主要包括超聲相控儀器、探頭及掃查裝置。5.7.3.2檢測儀器與探頭5.7.3.2.1自動檢測系統(tǒng)中的超聲相控陣儀器支持的最大探頭晶片數(shù)不低于64,至少應支持A和C型顯示模式，需具有界面波跟蹤功能和報警信號輸出接口；根據(jù)檢測缺陷類型可選用平面線陣列或曲面線陣列探頭，探頭晶片數(shù)不低于16。5.7.3.2.2手動檢測所采用的超聲相控陣儀器支持的最大探頭晶片數(shù)不低于16,應支持A、B、C和S顯示模式，探頭晶片數(shù)不低于16。檢測裝置應具有探頭相對鋼管位置的高精度調整機構并能可靠地鎖緊或能實現(xiàn)良好的機械跟蹤，以保證運動狀態(tài)下聲束對鋼管的入射條件不變。5.7.3.4傳動裝置傳動裝置應能使鋼管或探頭以一定的速度均勻穩(wěn)定移動，并能保證在檢測中鋼管與檢測裝置具分選裝置應能可靠地分開檢測合格與不合格的鋼管。5.7.4.1一般采用專用對比試塊，試塊應選擇與被檢鋼管規(guī)格相同，材質、加工工藝和表面狀況相同或相似的鋼管制備。5.7.4.2縱向和橫向參考反射體的設置應符合NB/T47013.3中的相應規(guī)定。5.7.4.3通常加工與外表面平行的平底孔作為內部分層缺陷，平底孔的尺寸與加工位置根據(jù)合同5.7.5檢測方式5.7.5.1縱向缺陷檢測a)液浸法檢測縱向缺陷時，當鋼管厚度與外徑比小于0.2時，通過調節(jié)探頭偏心距控制聲束入射角，使用橫波檢測鋼管外表面及內表面縱向缺陷；當鋼管厚度與外徑比大于或等于0.2時，使用橫波檢測外表面缺陷，對于內表面缺陷，先使縱波入射至外表面，使用經(jīng)外表面反射的變型橫波檢測內表面缺陷，通過對比試塊調節(jié)以獲得最佳聲束入射角及位置；手工接觸法檢測縱向缺陷時，使用橫波扇掃描法檢測縱向外表面與內表面缺陷，扇掃描范圍需b)靈敏度通過對比試塊進行調節(jié)，分別找到對比試塊內表面與外表面參考反射體信號，記錄信號并進行TCG補償，使內表面與外表面參考反射體最佳信號幅值一致，調整至80%,以此作為基準靈敏度。手工接觸法用扇掃描進行檢測時，如無法完成TCG補償，則將外表面參考反射體信號幅值調節(jié)為80%,并記錄最佳位置時內表面參考反射體信號幅值，以該幅值作為內表面缺陷參考基準。5.7.5.2橫向缺陷檢測a)液浸法檢測橫向缺陷時一般使用45°橫波，通過對比試塊調節(jié)得到探頭最佳位置；手工接觸法檢測時，使用橫波扇掃描法檢測內表面與外表面橫向缺陷。檢測橫向缺陷時應將聲束聚焦至鋼管內表面；補償，使內、外表面參考反射體最佳信號幅值一致并調整至80%,以此作為基準靈敏度。5.7.5.3分層缺陷檢測分層缺陷通過縱波直入射法進行檢測，通過對比試塊調節(jié)靈敏度，使參考反射體信號幅值為80%,以此作為基準靈敏度。5.7.5.4檢測信噪比在對比試塊上檢測縱向、橫向或分層缺陷時，信噪比均不應低于10dB。5.7.5.5水層深度使用液浸法檢測鋼管時，采用對比試塊調至合適的水層深度，應使鋼管外表面二次界面回波不干擾缺陷信號顯示。5.7.5.6表面補償如被檢鋼管與對比試塊表面狀況有較大差異，需進行表面補償。5.7.5.7楔塊曲率使用手工接觸法檢測鋼管時，當探頭楔塊與被檢工件接觸面的間隙大于0.5mm時，應采用曲面楔塊或對楔塊進行修磨，修磨后應重新測量楔塊的幾何尺寸，同時考慮對聲束的影響。5.7.5.8掃查靈敏度掃查靈敏度一般比基準靈敏度提高6dB。5.7.5.9掃查覆蓋對鋼管100%覆蓋檢測時，需保證移動掃查過程中相鄰聲束至少重疊10%。5.7.5.10動態(tài)檢測靈敏度偏差自動檢測時，應保證穩(wěn)定的檢測靈敏度，靈敏度偏差不大于±2dB。如自動檢測系統(tǒng)無法對鋼管端頭進行有效檢測，需采用手工方式或其他有效方式補充檢測。5.7.6缺陷記錄當檢測過程中發(fā)現(xiàn)超過對比試塊中參考反射體50%回波幅度信號時，需進行記錄。5.7.7質量分級5.7.7.1無縫鋼管質量分級按表14的規(guī)定。5.7.7.2不合格品允許重新處理，處理后仍按本條進行檢測和質量分級。表14無縫鋼管相控陣超聲檢測質量分級等級允許缺陷回波幅度I級低于相應的對比試塊內、外表面參考反射體所產(chǎn)生的回波幅度50%,即Ha<50%H,低于相應的對比試塊內、外表面參考反射體所產(chǎn)生的回波幅度，即50%H?≤Ha<Hr缺陷回波幅度H?≥對比試塊參考反射體基準產(chǎn)生的回波幅度，即H?≥H注：H?指缺陷回波幅度；H,指液浸法對比試塊內、外表面參考反射體所產(chǎn)生的回波幅度。5.7.8驗收要求無縫鋼管的驗收等級要求按相應技術文件的規(guī)定6.1.1本章適用于鐵素體鋼制承壓設備全熔化焊焊接接頭的相控陣超聲檢測，其適用范圍見表15。6.1.2對于其他細晶各向同性和低聲衰減金屬材料，可參照本章的規(guī)定，但應考慮材料聲學特性(如聲速、晶粒度等)的變化。6.1.3鋼制油氣長輸管道環(huán)向對接接頭全自動相控陣分區(qū)聚焦超聲檢測，按附錄H(規(guī)范性)的6.1.4奧氏體不銹鋼承壓設備對接接頭相控陣超聲檢測方法和質量分級見附錄I(資料性)。6.1.5采用全聚焦相控陣超聲技術檢測焊接接頭見附錄J(資料性)。6.1.6與承壓設備有關的支撐件和結構件焊接接頭的相控陣超聲檢測也可參照本文件執(zhí)行。表15承壓設備焊接接頭相控陣超聲檢測適用范圍單位為毫米承壓設備類別焊接接頭類型筒體(或封頭)≥100的縱向對接接頭且內、外徑比≥60%≥159的環(huán)向對接接頭接管與筒體(或封頭)角接接頭插入式：筒體(或封頭)≥500、內、外徑內徑≥200;T形焊接接頭管子環(huán)向對接接頭外徑≥32管子縱向對接接頭外徑≥32縱向對接接頭注：工件厚度的定義見NB/T47013.3—2015。6.2承壓設備焊接接頭檢測工藝文件6.2.1焊接接頭的相控陣超聲檢測工藝文件除滿足4.3的要求之外，還應滿足本條的規(guī)定。當表16中規(guī)定的相關因素變化超出規(guī)定時，應重新修訂或編制工藝規(guī)程表16工藝規(guī)程涉及的相關因素焊接接頭類型和幾何形狀，包括工件規(guī)格、厚度2焊接方法、焊接工藝(如坡口型式、角度等)6.2.2操作指導書除滿足4.3的要求外，還應滿足以下要求：a)檢測技術要求：檢測技術等級、檢測時機、檢測比例、合格級別等；b)檢測設備和器材：檢測設備、探頭、楔塊、耦合劑、掃查裝置、試塊名稱和規(guī)格型號，T作性能檢查的項目、時機和性能指標；掃查步進、扇掃描角度步進、靈敏度、橫向缺陷的檢測方法(必要時)。6.2.3檢測工藝文件的編制、審核和批準應符合相關法規(guī)或標準的規(guī)定。6.3檢測技術等級6.3.1檢測技術等級的選擇相控陣超聲檢測技術分為A級、B級、C級三個等級、技術等級選擇應符合承壓設備制造、安裝、改造、維修、使用等有關規(guī)范、標準及設計圖樣的規(guī)定。制造安裝階段的焊接接頭檢測，宜采用B級；對重要設備的焊接接頭，可采用C級6.3.2不同檢測技術等級的一般要求a)適用于工件厚度為3.5mm～40mm的焊接接頭的檢測；b)檢測時應保證相控陣聲束對檢測區(qū)域實現(xiàn)至少!次全覆蓋；c)一般從焊接接頭單面雙側進行檢測，如受條件限制，也可以選擇雙面單側或單面單側進行d)一般不需要進行橫向缺陷檢測。a)適用于工件厚度為3.5mm～200mm的焊接接頭的檢測；b)檢測時應保證相控陣聲束對檢測區(qū)域實現(xiàn)至少2次全覆蓋；c)對于按圖15和表19要求進行單面雙側檢測的焊接接頭，如受條件限制，無法在單面雙側進行時，可在雙面單側進行檢測，每個掃查面應盡可能實現(xiàn)一次聲束全覆蓋；如只能在單面單側進行，則應將焊接接頭余高磨平，在焊縫中心線處增加一次扇掃描+縱向垂直掃查，并采用至少一個方向的鋸齒形掃查對整個檢測區(qū)域進行掃查。若鋸齒形掃查時發(fā)現(xiàn)缺陷，則應在缺陷位置處采用扇掃描+縱向垂直掃查進行數(shù)據(jù)采集和記錄；d)對于按圖15和表19要求進行雙面雙側檢測的焊接接頭，如受幾何條件限制而選擇單面雙側或雙面單側檢測時，每面每側均應實現(xiàn)一次聲束全覆蓋，同時須將焊接接頭余高磨平，在焊縫中心線處增加兩個方向的扇掃描+縱向垂直掃查，并采用兩個方向的鋸齒形掃查對整個檢測區(qū)域進行掃查。若鋸齒形掃查時發(fā)現(xiàn)缺陷，則應在缺陷位置處采用扇掃描+縱向垂直掃查進行數(shù)據(jù)采集和記錄；e)對于對接接頭，應進行橫向缺陷檢測。檢測時、應在焊縫兩側邊緣使探頭與焊縫中心線成不大于20°角作兩個方向的縱向傾斜掃查。對于余高磨平的焊縫，可將探頭放在焊縫及熱影響區(qū)上作兩個方向的縱向平行掃查。a)適用于工件厚度為6mm～500mm的焊接接頭的檢測；b)采用C級檢測時應將對接接頭的余高磨平；c)應保證斜入射聲束對檢測區(qū)域實現(xiàn)至少2次全覆蓋。對斜入射探頭掃查經(jīng)過的母材區(qū)域應采用縱波直入射法進行檢測.檢測方法按6.4.8.2的規(guī)定進行；d)壁厚大于或等于40mm的對接焊接接頭，對于焊縫及熱影響區(qū)還應增加縱波直入射法進行檢測并實現(xiàn)1次全覆蓋；e)對于按圖15和表19的要求進行雙面雙側檢測的焊接接頭，如受幾何條件限制而選擇單面雙側或雙面單側檢測時，每面每側均應實現(xiàn)1次聲束全覆蓋，同時應在焊縫中心線處增加兩個方向的扇掃描+縱向垂直掃查，并采用兩個方向的鋸齒形掃查對整個檢測區(qū)域進行掃查。若鋸齒形掃查時發(fā)現(xiàn)缺陷，則應在缺陷位置處采用扇掃描+縱向垂直掃查進行數(shù)據(jù)采集和f)對于對接接頭，應進行橫向缺陷的檢測。檢測時，將相控陣探頭置于焊縫及熱影響區(qū)上作兩個方向的縱向平行掃查。掃查時應覆蓋整個檢測區(qū)域寬度，如1次掃查不能覆蓋整個寬度，則應分成2次或3次掃查，探頭位置分別位于兩側熔合線上和(或)焊縫中心線上；如此時仍然不能覆蓋整個寬度，則應增加鋸齒形掃查。6.3.2.4當受幾何條件限制，依然無法完全滿足技術等級所要求的技術條件時，應按4.3.3的規(guī)定進行工藝驗證后提交本文件的歸口單位進行技術評價。6.3.2.5當要求對檢測區(qū)域進行2次或2次以上全覆蓋時，應盡可能使其中兩次覆蓋的聲束來自大致相互垂直的兩個方向。a)對于工件厚度為≥3.5mm～20mm的焊接接頭，用一次波和二次波在一種探頭位置進行檢測時，或厚度分區(qū)檢測的最上分區(qū)覆蓋最大深度≤40mm時，一般不大于38°;b)對于工件厚度為≥20mm～40mm的焊接接頭，用一次波和二次波在一種探頭位置進行檢測c)對于工件厚度>40mm的焊接接頭，扇掃角度范圍應根據(jù)所用儀器和探頭確定，一般不大6.3.2.7用2種或2種以上探頭位置對焊接接頭進行厚度分區(qū)掃查時，各分區(qū)應在厚度方向依次向上覆蓋相鄰分區(qū)深度范圍的25%(焊接接頭中心線處)。6.3.2.8當采用線掃描時，若采用2種或2種以上角度對同一區(qū)域進行檢測，則線掃角度差不應小于10°6.4鋼制承壓設備全熔化焊I型焊接接頭的相控陣超聲檢測6.4.1適用范圍本條適用于鋼制承壓設備全熔化焊I型焊接接頭的相控陣超聲檢測，其適用范圍見表17。表17鋼制承壓設備全熔化焊I型焊接接頭適用范圍單位為毫米承壓設備類別焊接接頭類型≥100的縱向對接接頭且內、外徑比≥60%≥159的環(huán)向對接接頭插入式：筒體(或封頭)≥500,內、外徑內徑≥200;T形焊接接頭管子環(huán)向對接接頭外徑≥159管子縱向對接接頭外徑≥159縱向對接接頭6.4.2標準試塊本條采用的標準試塊為CSK-IA、A型相控陣試塊和B型相控陣試塊。6.4.3對比試塊6.4.3.2檢測面曲率半徑大于或等于250mm或平板焊接接頭采用的通用對比試塊為PRB系列試塊，其適用范圍和形狀見表18和圖14;也可采用NB/T47013.3—2015規(guī)定的CSK-ⅡA系列、CSK-IVA系6.4.3.3檢測面曲率半徑小于250mm的焊接接頭可采用NB/T47013.3—2015規(guī)定的RB-C及RB-L系列試塊，其適用范圍和使用原則按NB/T47013.3的規(guī)定執(zhí)行。6.4.3.4在滿足靈敏度要求時，試塊上的參考反射體根據(jù)檢測需要可采取其他布置形式或添加，也可采用其他型式的等效試塊或采用專用對比試塊。對應的焊接接頭的厚度范圍對應的焊接接頭的厚度范圍全部圖14PRB系列試塊b)PRB-Ⅱ試塊8圖14(續(xù))圖14(續(xù))圖14(續(xù))平板或可視為平板對接接頭的檢測要求見圖15和表19。BB表19平板對接接頭相控陣超聲檢測的具體要求術等級I.件厚度縱向缺陷檢澳橫向缺陷檢測直入射扇掃或線掃檢測面(側)措設器b.單面雙側或雙面單側或單面單側或線掃次波和二次波，每側(面)1種探頭位置 單面雙側扇掃扇掃(X和Y)或(E和F)或(E和F)雙面單側雙面雙側 或(E和F)單面雙側或雙面雙側或雙面單側扇掃一次波和二次波，每側(面)≥1種探頭位置扇掃(C和D)或(E和F)雙面雙側一次波，或(和)一次波和二a當使用同一探頭采用不同激發(fā)孔