CSTM-無損檢測 鋼材 鋼棒受控射流超聲自動檢測編制說明

《無損檢測鋼材鋼棒受控射流超聲自動檢測》團體標準（征求意見稿）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)鋼棒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(jié)合國家重點研發(fā)計劃課題《鋼棒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：2018YFF01012804）成果“鋼棒受控射流超聲自動探傷系統(tǒng)”的工程應用情況和用戶意見，形成了鋼棒多通道非接觸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目前鋼棒檢測仍以接觸式超聲檢測為主，然而在線自動檢測中，檢測量大、且國產(chǎn)鋼棒表面情況不一，自動檢測裝備的探頭磨損嚴重，檢測成本較高。受控射流超聲方法避免了探頭與被檢表面的摩擦，并且便于實現(xiàn)多通道自動化作業(yè)，適用于大批量鋼棒的自動檢測，可有效降低檢測成本，提高檢測覆蓋度，應用前景十分廣闊。因此鋼棒受控射流超聲自動檢測標準的制定是必要的。接觸式手動超聲檢測應用時間長，目前應用的主要檢測標準有GB/T4162-2008鍛軋鋼棒超聲檢測方法、GB/T6402-2008鋼鍛件超聲檢測方法、EN10308-2001無損檢測鋼棒的超聲檢測等，這些標準規(guī)定了鋼棒超聲檢測的儀器、操作和試件要求，以及評級方法，檢測方法主要為接觸式超聲檢測和水浸超聲檢測的一般方法，然而上述方法不利于大量鋼棒的在線自動化檢測。受控射流超聲方法采取新的技術路線，便于大批量的在線檢測，新方法的應用需要專門的標準進行規(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，已掌握了鋼棒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《無損檢測鋼材鋼棒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，《無損檢測鋼材鋼棒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《無損檢測鋼材鋼棒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10月，工作組赴北京奧瑞視（北京）科技有限公司廊坊生產(chǎn)基地，就鋼棒受控射流超聲自動探傷系統(tǒng)的研發(fā)和測試進行了實地調(diào)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；2021年8月工作組赴西王特鋼有限公司就鋼棒受控射流超聲自動探傷系統(tǒng)示范項目進行現(xiàn)場調(diào)研，并征求鋼棒生產(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、西王特鋼有限公司。本標準主要起草人：王寶軒、郭大勇、林歆博、萬強、程健業(yè)。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)范鋼棒受控射流超聲自動檢測方法，推進新技術的應用和推廣，降低鋼棒檢測成本。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(nèi)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(jié)構(gòu)編寫和內(nèi)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)容本標準的主要內(nèi)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鋼棒的質(zhì)量分級11檢測記錄與報告等。五、主要試驗（或驗證）結(jié)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(jié)果良好，應用情況如圖1-圖4所示案例。案例-鋼棒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動態(tài)試棒測試圖3探傷軟件界面圖4動態(tài)試棒檢測波形上述示范系統(tǒng)已在西王特鋼有限公司建成，并通過試棒測試，投入試運行，應用效果良好。工作組還通過實驗方法，對受控射流傳感器中水柱長度（水距）和探頭垂直度對檢測結(jié)果的影響進行了分析，如圖5-圖6，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不同缺陷埋深時，水距對缺陷信號幅值的影響圖6探頭偏轉(zhuǎn)角度對確信幅值的影響2）技術與經(jīng)濟效益分析鋼棒批量在線檢測中，接觸式超聲方法和渦流方法發(fā)展較早，其裝備是目前的主流裝備。其中渦流檢測主要用于小尺寸鋼棒的檢測或鋼棒的表面檢測，與本標準的應用范圍不同。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。然而在我國鋼棒生產(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，嚴重制約了鋼棒企業(yè)的提質(zhì)增效。采用受控射流方法對鋼棒進行檢測，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。適用于我國鋼棒生產(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(zhì)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，有利于鋼棒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。對于提升鋼棒檢測覆蓋度，促進鋼鐵企業(yè)提質(zhì)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，鋼棒產(chǎn)量巨大，2020年我國棒材產(chǎn)量8千余萬噸，為提升產(chǎn)品附加值，生產(chǎn)企業(yè)對于成本較低的高效檢測技術和設備需求強烈，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(nèi)外有關標準及相關文獻，并無適用于鋼棒受控射流超聲自動檢測方法的國外和國內(nèi)標準。本標準為首次提出。制定鋼棒受控射流超聲自動檢測標準具有必要性，為降低鋼棒在線檢測成本、提升檢測覆蓋度、提升我國鋼材產(chǎn)品質(zhì)