ICS71.120.10;75.180.20;23.020.30 G93 中华人民共和国国家标准 GB/T25151.1—2010 尿 素高压设备制造检验方法 第1部分:不锈钢带极自动堆 焊层超声波检测 Fabricationandinspectionmethodforhighpressureureaequipment— Part1:Ultrasonicexaminationontheautomaticstripoverlayweldsof stainlesssteel 2010-09-26发布 2011-03-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T25151《尿素高压设备制造检验方法》分为六个部分: ———第1部分:不锈钢带极自动堆焊层超声波检测; ———第2部分:尿素级超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢选择性腐蚀检查和金相检查; ———第3部分:尿素级超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验; ———第4部分:尿素级超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验的试样制取; ———第5部分:尿素高压设备氨渗漏试验方法; ———第6部分:尿素高压设备氦渗漏试验方法。 本部分为GB/T25151的第1部分。 本部分由中国石油和化学工业协会提出。 本部分由全国化工机械与设备标准化技术委员会(SAC/TC429)归口。 本部分起草单位:中国石化集团南京化学工业有限公司化工机械厂。 本部分主要起草人:罗瑞涛。 ⅠGB/T25151.1—2010 尿素高压设备制造检验方法 第1部分:不锈钢带极自动堆 焊层超声波检测 1 范围 GB/T25151的本部分规定了采用脉冲反射法,对尿素高压设备不锈钢带极自动堆焊层进行接触 法超声波检测和厚度测量。 本部分适用于堆焊层厚度不小于3mm的不锈钢带极自动堆焊层超声波检测。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T25151的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文 件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本 部分。 JB/T10061 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 JB/T10062 超声探伤用探头性能测试方法 《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》国家质量监督检验检疫总局第248号令(2003) 3 操作者 3.1 资格 堆焊层检测应由按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》培训、考试合格后,获得Ⅱ级或 Ⅱ级以上超声波检测资格证书的检测人员担任。 3.2 技能 操作者应掌握被检测工件的材质、堆焊工艺、缺陷可能产生的部位等内容,并能根据反射波进行综 合判断。 4 探伤仪和探头 4.1 灵敏度余量 在达到被检工件最大声程处的探伤仪灵敏度余量应至少为20dB。 4.2 衰减器误差 探伤仪应具有衰减量不小于80dB可调的衰减器,其精度为任意相邻12dB的误差在±1dB以内。 最大累计误差不超过1dB。 4.3 探头型式 4.3.1 窄脉冲探头 推荐使用频率为5MHz,晶片直径不大于14mm的窄脉冲(从基材一侧检测或测厚时可使用此 探头)。 4.3.2 双晶直探头 两声束的夹角,应满足有效声场覆盖全部检测区域,并能使探头对该区域具有最大的灵敏度。换能 器的总面积不应超过325mm2。采用的标称频率为2.5MHz。为了达到所需要的分辨力,也可以采用 1GB/T25151.1—2010 其他的频率。 4.3.3 单晶纵波直探头 换能器最大面积为625mm2。采用的标称频率为2.5MHz。为了达到所需要的分辨力,也可采用 其他的频率。 4.3.4 双晶纵波斜探头、单晶纵波斜探头 频率为2.5MHz,双晶纵波斜探头折射角为70°;单晶纵波斜探头折射角为45°。 4.3.5 探头性能指标 探头性能应符合JB/T10061和JB/T10062的要求。 5 试块 5.1 要求 试块的材质应用与被检工件材质相同或声学特性相近,且采用相同的焊接工艺制成。其基材、堆焊 层熔合面、堆焊层中不得有大于或等于ϕ2mm平底孔当量直径的缺陷存在。探测面粗糙度应与被检工 件的表面相同或相近。 5.2 T1型试块 图1为用于堆焊层缺陷检验的T1型试块。试块上有一个横孔和三个平底孔。横孔ϕ1.5mm× 40mm位于试块的堆焊层界面上。平底孔穿过基材的金属一直到堆焊层界面,其孔径分别为2mm、 3mm、4mm。从堆焊层侧进行检测时,试块基材的厚度可以减小,但至少应为堆焊层厚度的两倍。 5.3 T2型试块 从工件基材侧进行检测时,选用T2型试块,试块基材厚度与被检工件基材厚度差不得超过10%。 如图2所示。 5.4 T3型试块 图3为用于堆焊层结合情况检测的T3型试块,参考反射体为一个ϕ10mm的平底孔。当从基材 表面进行检测时,被检工件的基材厚度与试块的基材厚度差不应超过25mm。当从堆焊层表面进行检 测时,试块上的基材厚度至少应为堆焊层厚度的两倍。 单位为毫米 图1 T1型试块 2GB/T25151.1—2010 单位为毫米 图2 T2型试块 单位为毫米 图3 T3型试块 6 检测前准备与方法 6.1 检测时机 堆焊层的检测时机应按制造技术条件规定进行。 6.2 准备 在工件基材上或堆焊层上检测前,应清除检测面上的氧化皮、毛刺、油垢及其他污物。堆焊层表面 粗糙度应不影响超声波耦合,以保证良好的声学接触。 6.3 耦合剂 耦合剂选用工业浆糊、甘油、机油等。用于奥氏体和钛及钛合金材料时,应控制氯、氟含量,使其不 会对堆焊层的耐腐蚀性能产生影响。 6.4 探测频率 探测频率选用范围为2.5MHz~5MHz。 3GB/T25151.1—2010 6.5 扫查速度 扫查速度应不大于150mm/s。 6.6 扫查方式 采用双晶直纵波探头检测时,应垂直于堆焊方向进行扫查,其隔声层应与堆焊方向平行。 6.7 覆盖率 探头的每次扫查覆盖率应为探头直径的15%以上。 6.8 基准灵敏度的校准 6.8.1 T1型试块 双晶纵波斜探头:移动探头,使其从ϕ1.5mm横孔获得最大反射波幅,调节仪器使此信号波幅为满 幅度的80%,再提高10dB,作为基准灵敏度。 双晶直纵波探头:移动探头,使其从ϕ2mm平底孔获得最大波幅,调节衰减器使回波为满幅度的 80%,以此作为基准灵敏度。 6.8.2 T2型试块 单晶纵波直探头:在基材侧,用直探头使ϕ2mm平底孔的反射波高为满幅度的80%,以此作为基 准灵敏度。 单晶纵波斜探头:将探头置于试块的基材侧,移动探头使从ϕ1.5mm横孔获得最大反射波幅,并调 整其为满刻度的80%,以此作为基准灵敏度。 6.8.3 T3型试块 使用T3型试块时(用于检测堆焊层与基材的未贴合),将探头放在检测面上,使ϕ10mm平底孔回 波为满刻度的80%,以此作为基准灵敏度。(当从堆焊一侧检测时使用双晶纵波直探头,当从基材一侧 检测时,使用单晶纵波直探头。) 6.9 扫查灵敏度 扫查灵敏度应在基准灵敏度基础上提高6dB。 6.10 方法选择 堆焊层缺陷的检测: 从堆焊层一侧检测;用双晶纵波直探头或双晶纵波斜探头。从基材一侧检测;用单晶纵波斜探头或 单晶纵波直探头。 未贴合的检测:从堆焊层侧或基材侧均可。 对于从一侧无法保证100%检测时,应从另一侧进行辅助检查。或当从一侧检查发现有可疑反射 而无法确认时,应从另一侧对其进行验证以综合判断。 测量缺陷的长度或面积时,按半波高度法(6dB法)测定。双晶纵波直探头测定缺陷边界时,其分 隔层应与探头移动方向相垂直。 7 评定、验收 7.1 堆焊层缺陷的评定 堆焊层不允许存在: ———裂纹; ———大于或等于ϕ4mm平底孔当量的缺陷; ———反射波幅超过ϕ1.5mm横孔反射当量的缺陷。 7.2 质量等级 7.2.1 Ⅰ级 满足以下条件时为Ⅰ级: a) 斜探头检测时,不允许存在缺陷反射波幅大于ϕ1.5mm-10dB且长度大于或等于20mm的 4GB/T25151.1—2010 线形缺陷。 b) 直探头(含双晶直探头)检测时,当缺陷小于ϕ3mm平底孔当量而又为线形缺陷时,其长度不 应超过表1的规定。 c) 基材与堆焊层的未贴合面积不大于相当于直径为16mm的圆。 7.2.2 Ⅱ级 满足以下条件时为Ⅱ级: a) 斜探头检测时,不允许存在缺陷反射波幅度大于ϕ1.5mm-10dB且长度大于或等于30mm 的线形缺陷。 b) 直探头(含双晶直探头)检测时,当缺陷小于ϕ4mm平底孔当量而又为线形缺陷时,其长度不 应超过表1的规定。 c) 基材与堆焊层的未贴合面积不大于相当于直径为25mm的圆。 7.2.3 Ⅲ级 超过Ⅱ级和7.1中不允许的缺陷为Ⅲ级。 表1 最大允许的线形缺陷指示长度 单位为毫米 反射当量ϕ线形缺陷指示长度 Ⅰ Ⅱ 2≤ϕ<3 ≤20 ≤30 3≤ϕ<4 ≤13 ≤20 7.3 缺陷返修后的复探 不允许存在的缺陷均应返修,返修后的部位表面应打磨平滑,仍按原检测工艺进行复探。复探结果 应符合7.1、7.2的规定。 8 检测记录和报告 检测记录及报告主要包括下列内容:报告编号、工件名称、工作令号、探伤时机、所使用的仪器、探头 (频率、尺寸、K值)、试块、检测灵敏度、耦合剂、探伤部位及简图、缺陷大小及数量、验收标准、返修情 况、探伤操作者、审核人、资格、最终结果及探伤日期等。 9 堆焊层厚度的测量 9.1 从堆焊层一侧测厚 9.1.1 使用脉冲式超声波探伤仪测厚。准备一块厚度与堆焊层厚度相近,声速一致的试块,预先用长 度计量