《無損檢測鋼材中厚鋼板受控射流超聲自動檢測-編制說明》

一、工作簡況

1.任務來源

中國特種設備檢測研究院承擔國家重點研發(fā)計劃課題《鋼制

板棒管多通道非接觸超聲在線自動探傷工藝研究及標準研制》（編

號：2018YFF01012802），其中關鍵性技術為研發(fā)中厚鋼板受控射

流法超聲在線自動檢測工藝并進行現(xiàn)場應用和形成相應標準，結

合國家重點研發(fā)計劃課題《中厚鋼板多通道非接觸超聲在線自動

探傷系統(tǒng)的應用開發(fā)》（編號：2018YFF01012803）成果“中厚鋼

板受控射流法超聲在線自動探傷系統(tǒng)”的工程應用情況和用戶意

見，形成了中厚鋼板受控射流法超聲在線自動檢測方法的標準草

案，并成立了標準起草工作組，確定了標準編寫原則和分工。

2.標準制定的背景和目的

受控射流超聲方法避免了探頭與鋼板的摩擦，并且便于實現(xiàn)

多通道自動化作業(yè)，適用于大批量鋼材的自動檢測，對于降低在

線探傷成本、提高探傷效率具有十分重要的意義，應用前景十分

廣闊。因此制定中厚鋼板受控射流超聲自動檢測標準是必要的。

鋼板手動檢測應用時間長，已發(fā)展出較為完備的檢測標準體

系，如國際標準ISO12094、美國標準ASTMA435/A578、英國標

準BS5996、歐盟標準EN10160和我國標準GB/T2970、NB/T

47013.3等，這些標準規(guī)定了儀器、操作和試件要求，以及評級方

法。隨著自動探傷系統(tǒng)更加廣泛的應用，專用的自動檢測標準也

相繼制定，如自動檢測標準ISO10893.9-2011（附錄給出手動檢

測方法）替代ISO12094.9-1994，我國也制定了厚鋼板的自動檢

測標準GB/T28297。這些標準給出了自動檢測方法的一般要求，

但受控射流超聲方法具有其技術特點，需要專用的標準進行規(guī)范。

經(jīng)過國家重點研發(fā)項目等對本技術的研發(fā)支持和開展的大量

工程應用，已掌握了中厚鋼板受控射流法超聲在線自動檢測技術。

為規(guī)范本項技術檢測工藝規(guī)程和利于我國在目前緊張的國際核心

技術和裝備封鎖環(huán)境下處于有利地位，提出《無損檢測鋼材中

厚鋼板受控射流超聲自動檢測》具有重要意義。

3.工作主要過程

按照中國材料與試驗團體標準委員會標準制修訂程序的要

求，《無損檢測鋼材中厚鋼板受控射流超聲自動檢測》團體標準

的編制完成了以下工作：

（1）起草階段：

CSTM/FC94無損檢測技術及設備領域委員會針對《無損檢測

鋼材中厚鋼板受控射流超聲自動檢測》組建成立了標準起草工作

組，確定了標準編寫原則和分工，提出標準編制進度安排。計劃

下達后，成立了以中國特種設備檢測研究院為主要起草單位的編

制小組，編制了標準工作組討論稿。2020年9月，工作組赴營口

鋼廠中厚鋼板受控射流超聲自動探傷系統(tǒng)示范項目現(xiàn)場及其他鋼

板生產(chǎn)和在線探傷系統(tǒng)應用企業(yè)進行實地調研，并經(jīng)過多次論證

形成標準草稿，提交秘書處。

（2）標準立項與征求意見階段：

2021年4月16日至17日在山東省濟南市召開2021年度第一

次標準審議會，審查標準草案，經(jīng)專家評議后確定立項。2021年

5月至9月間，工作組通過郵件、微信、騰訊會議等方式進行多次

溝通協(xié)商、反復修改，并征求鋼板生產(chǎn)企業(yè)意見建議，形成標準

征求意見稿，現(xiàn)提交秘書處公開征求意見。

4.主要參加單位及工作組成員

本標準起草單位：中國特種設備檢測研究院、清華大學、奧

瑞視（北京）科技有限公司、營口京華鋼鐵有限公司。

本標準主要起草人：王寶軒、郭大勇、林歆博、萬強、王德

輝。

二、標準化對象簡要情況及制修訂標準的原則

1.標準化對象簡要情況

本標準為旨在規(guī)范中厚鋼板受控射流超聲自動檢測方法，推

進新技術的應用和推廣，降低中厚鋼板檢測成本。

2.制修訂標準的原則

（1）制修訂標準的依據(jù)或理由

依據(jù)中國材料與試驗團體標準制修訂管理細則、中關村材料

試驗聯(lián)盟團體標準管理辦法（試行）制定本標準，規(guī)范本領域內

各標準的制修訂和發(fā)布。

（2）制修訂標準的原則

本標準編制遵循經(jīng)濟社會發(fā)展需求原則、技術先進和經(jīng)濟合

理原則、適應貿(mào)易全球化需求原則、維護公眾利益原則、協(xié)商一

致原則、廣泛參與和公開透明原則。

本標準在結構編寫和內容編排等方面依據(jù)GB/T1.1—2009

《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》進行編寫。

三、采用國際標準和國外先進標準的情況

在標準的制定過程中，查閱了大量的國內外有關標準及相關

文獻，發(fā)現(xiàn)并無可直接借鑒的國外標準。

四、標準主要內容

本標準的主要內容包括：

1范圍

2規(guī)范性引用文件

3術語和定義

4原理

5一般要求

6檢測系統(tǒng)和設備

7對比試樣

8檢測條件和方法

9缺陷的測定與評定

10鋼板的質量分級

11檢測記錄與報告等。

五、主要試驗（或驗證）結果的分析、綜述報告、技術經(jīng)濟論證，

預期的經(jīng)濟效果等

1）主要試驗與驗證情況

本標準所使用的方法，經(jīng)過國家重點研發(fā)項目相關任務的試

驗和現(xiàn)場檢測應用，現(xiàn)場檢測結果良好，應用情況如圖1-圖4所

示案例。

案例-中厚鋼板多通道非接觸超聲在線自動探傷系統(tǒng)的應用

圖1探傷系統(tǒng)整機圖2探傷系統(tǒng)多通道傳感器

圖3傳感器設置與控制界面圖4動態(tài)試板檢測結果

上述示范系統(tǒng)已在營口京華鋼鐵公司試運行超過1年，現(xiàn)已

探傷2萬余片，近20萬噸，應用效果良好。

工作組還通過實驗方法，對檢測現(xiàn)場可能出現(xiàn)的油污、鐵屑

等污染物，以及耦合水污染等對檢測結果的可能影響進行了分析，

如圖5-圖8，提出了對檢測條件、檢測準備、以及檢測設備的基

本要求。

圖5試塊表面污染物分布圖圖6試塊涂抹污染物C掃圖

圖7底波幅值隨污染物質量的變化圖8底波幅值與水的渾濁度的關系

2）技術經(jīng)濟論證

鋼板批量在線檢測中，接觸式超聲方法發(fā)展較早，接觸式超

聲裝備是目前的主流裝備。接觸式超聲手動檢測和自動檢測標準

也都較為完備，滿足目前應用需求。然而在我國鋼板生產(chǎn)企業(yè)的

實際應用中，存在探頭磨損嚴重、有效運行周期短、成本高等問

題，存在買得起、用不起的情況，當前檢測覆蓋度較低，制約了

我國鋼材生產(chǎn)質量和技術附加值的提升。

采用受控射流方法對鋼板進行批量在線檢測，可有效避免探

頭磨損，同時對于表面狀態(tài)不十分理想的情況也可以實現(xiàn)有效耦

合。適用于我國鋼板生產(chǎn)實際情況，可降低檢測成本，提升效率

和覆蓋度。制定本標準對于新技術的規(guī)范和推廣具有十分重要的

意義，將有利于我國鋼鐵產(chǎn)品質量的提升，也有利于我國自主高

新裝備的發(fā)展。

3）預期的經(jīng)濟效果

制定本標準，有利于鋼板的受控射流超聲自動檢測技術的規(guī)

范化，有利于新型在線自動檢測設備的產(chǎn)業(yè)化。對于提升鋼板檢

測覆蓋度，提升鋼板質量，促進鋼鐵企業(yè)提質增效，同時有利于

自主高新裝備的產(chǎn)業(yè)化。我國鋼材生產(chǎn)企業(yè)眾多，鋼板產(chǎn)量巨大，

2020年中厚寬鋼帶產(chǎn)量為1.7億噸，生產(chǎn)企業(yè)對于成本較低的高

效檢測設備需求強烈，市場前景廣闊。

六、與有關的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強制性標準的關

系

本標準與現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強制性標準無沖

突。

七、對征求意見及重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

該標準的編制過程中，無重大分歧意見。

八、標準水平建議，預期的社會經(jīng)濟效果。

在標準的制定過程中，查閱了大量的國內外有關標準及相關

文獻，并無適用于中厚鋼板受控射流超聲自動檢測方法的國外和

國內標準。本標準為首次提出。

制定中厚鋼板受控射流超聲自動檢測標準具有必要性，為降

低鋼板在線檢測成本、提升檢測覆蓋度、提升我國鋼材產(chǎn)品質量

提供支持。

本標準的相關技術成果已在營口京華鋼鐵公司中厚鋼板受控

射流法超聲在線自動探傷系統(tǒng)示范項目中試運行超過1年，應用

效果良好。

九、貫徹標準的要求和措施建議

建議盡快批準、實施和貫徹本標準。

十、廢止有關標準的建議

本標準不涉及廢止其他有關標準。

十一、標準涉及專利情況說明

本標準涉及專利：CN105806948B基于局部水浸耦合方式單

晶直探頭的中厚板超聲檢測方法。

十二、重要內容的解釋和其它應予說明的事項

無

測方法）替代ISO12094.9-1994，我國也制定了厚鋼板的自動檢

測標準GB/T28297。這些標準給出了自動檢測方法的一般要求，

但受控射流超聲方法具有其技術特點，需要專用的標準進行規(guī)范。

經(jīng)過國家重點研發(fā)項目等對本技術的研發(fā)支持和開展的大量

工程應用，已掌握了中厚鋼板受控射流法超聲在線自動檢測技術。

為規(guī)范本項技術檢測工藝規(guī)程和利于我國在目前緊張的國際核心

技術和裝備封鎖環(huán)境下處于有利地位，提出《無損檢測鋼材中

厚鋼板受控射流超聲自動檢測》具有重要意義。

3.工作主要過程

按照中國材料與試驗團體標準委員會標準制修訂程序的要

求，《無損檢測鋼材中厚鋼板受控射流超聲自動檢測》團體標準

的編制完成了以下工作：

（1）起草階段：

CSTM/FC94無損檢測技術及設備領域委員會針對《無損檢測

鋼材中厚鋼板受控射流超聲自動檢測》組建成立了標準起草工作

組，確定了標準編寫原則和分工，提出標準編制進度