1、ICS 77.040.01 N77 DB37 山东省地方标准 DB 37/T 31422018 小径管焊接接头相控阵超声检测技术规程 Technical regulation of Phased-array Ultrasonic Testing for welded joints of small diameter pipe 2018 - 02 - 13发布 2018 - 03 - 13实施 山东省质量技术监督局 发布 DB37/T 31422018 前 言 本标准按照 GB/T 1.1所给出的规则起草。 本标准由山东省质量技术监督局提出并归口。 本标准起草单位：中国电 建集团山东电力建设第一
2、工程有限公司、山东丰汇工程检测有限公司、山 东省特种设备协会、神华国能山东建设集团有限公司、中国石化总公司济南炼油厂 、华电国际电力股份 有限公司邹县发电厂、山东科捷工程检测有限公司、武汉中科创新技术股份有限公司。 本标准主要起草人：王耀礼、杜传国、顾显方、张波、郭怀力、苏敏、张勇、徐学堃、郭相吉、丁 成海、齐高君、梁玉梅、魏玉忠、李向前、徐祇宏、苑广存、林光辉、戴宪洲、鞠焕强、王敬昌。 I DB37/T 31422018 小径管焊接接头相控阵超声检测技术规程 1 范围 本标准规定了钢制承压设备小径管焊接接头相控阵超声检测方法及质量评定。 本标准适用于外径32 mm 89 mm，壁厚为 4 m
3、m20 mm钢制承压设备全熔化焊小径管焊接接头的检 测。对厚度大于或者小于 以上范围的工件，若经过工艺验证试验，能够满足检测灵敏度要求的，可参照 本标准内容。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证 GB/T 12604.1 无损检测 术语 超声检测 GB/T 293022012 无损检测仪器 相控阵超声检测系统的性能与检验 GB/T 325632016 无损检测 超声检测 相控阵超声检测方法 NB/T
4、47013.32015 承压设备无损检测 DL/T 820 管道焊接接头超声波检验技术规程 JB/T 117312013 无损检测 超声相控阵探头通用技术条件 JJF 13382012 相控阵超声探伤仪校准规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 坐标 coordinates 规定检测起始参考点 O点以及 X、Y 和Z 坐标的含义，如图 1所示。 O：设定的检测起始参考点 X：沿焊缝长度方向的坐标 Y：沿焊缝宽度方向的坐标 Z：沿焊缝厚度方向的坐标 图1 坐标定义 1 DB37/T 31422018 3.2 扫查面 scanning surface 放置探头的工件表面，超声波
5、声束从该面进入工件内部。如图 1中的 XOY面。 3.3 相关显示 relevant indication 由缺陷引起的显示为相关显示。 3.4 非相关显示 non-relevant indication 由于工件结构(例如焊缝余高或根部) 或者材料冶金结构的偏差( 例如金属母材和覆盖层界面)引起 的显示为非相关显示。 3.5 聚焦法则 focal law 通过控制激发晶片数量，以及施加到每个晶片上的发射和接收延时，实现波束的偏转和聚焦的算法 或相应程序。 3.6 角度增益修正 angle corrected gain 使扇形扫描角度范围内不同角度的声束检测同一深度相同尺寸的反射体回波幅度等量
6、化的增益补 偿。也称做角度修正增益或 ACG 。 3.7 时间增益修正 time corrected gain 对不同声程处相同尺寸反射体的回波进行增益修正，使之达到相同幅值，也称做TCG 。 3.8 相控阵超声检测 phase array ultrasonic testing 将按一定规律排列的相控阵探头中多个压电元件（晶片），按预先规定的设置 (延时、增益、振幅 等)激发，利用被激发晶片发射(或接收 )的偏转和聚焦声束检测工件中的缺陷，并对缺陷进行成像。在 一定范围内，相控阵超声能有效控制发射 (或接收 )声束在材料中的偏转和聚焦，为确定缺陷的形状、大 小和方向提供了比单个探头系统更强的检
7、测能力。 3.9 扇形扫描 sector scanning 采用特定的聚焦法则激发相控阵探头中的部分相邻或全部晶片，使激发晶片组形成的声束在设定的 角度范围内以一定的步进值变换角度扫过扇形区域。也称作变角度扫描或S 扫描。 3.10 线性扫查 linear scanning 2 DB37/T 31422018 线性扫查是指探头在距焊缝边缘（或焊缝中心）一定距离的位置上，平行于焊缝方向进行的直线移 动，也叫沿线扫查，如图 2所示。 (a)采用一个相控阵探头的线性扫查 (b)采用两个相控阵探头的线性扫查 图2 线性扫查 3.11 栅格扫查 multiple scan 多次沿线扫查，探头按照栅格式的
8、轨迹行进，以实现对检测部位的全面覆盖或多重覆盖。 3.12 主动孔径 active aperture 主动孔径(A) 是相控阵探头激发晶片数的有效长度。主动孔径长度按照公式 (1)计算，如图 3所示。 ( )1-ngenA += . (1) 式中： A主动孔径 n晶片数量 e晶片宽度 g晶片间隙 A主动孔径 g相邻晶片之间的间隙 e晶片宽度 n 晶片数量 p相邻两晶片中心线间距 W被动孔径 图3 主动孔径 3.13 时基扫查 time base sweep 位置传感器按时间( 时钟) 调节，则数据采集基于扫查时间( 秒)。时基模式的数据采集时间 T等于采 集总数 N除以采样率 a，即 T= N
9、 /a(式中 a每秒 A扫描显示数)。 3.14 角度分辨力 angular resolution 3 DB37/T 31422018 可将位于同深度的相邻两缺陷分辨开的相邻两 A扫描之间的最小角度值。 3.15 成像横向分辨力 lateral imaging resolution 成像系统在与声束轴线垂直方向的分辨力。 3.16 成像纵向分辨力 axial imaging resolution 成像系统在声束轴线方向的分辨力。 3.17 成像视图 imaging view 相控阵超声成像视图有多种视图显示：分别为A显示（波型显示）、 B/D显示（横断面显示）、C显 示（水平面显示）、S显示（
10、扇形显示）等多种形式来显示结果，利用不同形式的扫 描组合可获得整体 检测图像，如图 4所示。 图4 成像视图 4 一般要求 4.1 检测人员 4.1.1 从事相控阵超声检测的人员至少应持有超声波检测级（中级）及以上资格证书，并通过相控 阵超声检测技术培训，取得相应证书。 4.1.2 相控阵超声检测人员应熟悉所使用的检测设备。 4.1.3 相控阵超声检测人员应具有实际检测经验并掌握一定的金属材料及加工的基础知识。 4.2 检测设备和器材 4.2.1 总则 相控阵超声检测设备主要包括仪器主机、软件、扫查装置、探头，上述各项应成套或单独具有产品 质量合格证或制造厂出具的合格文件。 4.2.2 相控阵
11、超声仪器 a) 其放大器的增益调节步进不应大于 l dB。 b) 相控阵仪器应配备与其硬件相匹配的延时控制和成像软件。 4 DB37/T 31422018 c) -3 dB 带宽下限不高于 1 MHz，且上限不低于 15 MHz。 d) 采样频率不应小于探头中心频率的 6 倍。 e) 幅度模数转换位数应不小于 8 位。 f) 仪器的水平线性误差不大于 1 %，垂直线性误差不大于 5 % 。 g) 所有激励通道的发射脉冲电压具有一致性，最大偏移量应不大于设置值的 5 % 。 h) 各通道的发射脉冲延迟精度不大于 5 ns。 4.2.3 软件 a) 仪器至少应有 A、 B、 C、 D、 S 型显示
12、的功能，且具有在扫描图像上对缺陷定位、测量及分析功 能； b) 能够存储、调出 A、 B、C 、D、 S 图像，并能将存储的检测数据拷贝到外部存储空间中； c) 仪器软件应具有聚焦法则计算功能、 TCG（DAC ）增益校准功能和 ACG 校准功能； d) 仪器的数据采集应与扫查装置的移动同步，扫查步进值应可调，其最小值应不大于 0.5 mm； e) 仪器应能存储和分辨各 A 扫描信号之间相对位置的信息，如位置传感器位置； f) 离线分析软件应能对检测时设置的关键参数进行查看。 4.2.4 相控阵探头 a) 探头应符合 JB/T 11731 标准要求，探头可加装用以辅助声束偏转的楔块或延迟块。楔
13、块形状 应与被检工件曲率相匹配； b) 小径管焊接接头相控阵探头宜采用自聚焦横波相控阵探头； c) 探头实测中心频率与标称频率间的误差应不大于 10 % ； d) 探头的 -6dB 相对频带宽度不小于 55 % ； e) 同一探头晶片间灵敏度差值应不大于 4 dB。晶片灵敏度的均匀性应满足均方差不大于 1 dB。 相控阵探头晶片的灵敏度差异及有效性测试可参照附录 A； f) 使用中的相控阵探头如出现损坏晶片，可在选择激发孔径范围时设法避开坏晶片；如无法避开， 则要求在扫查使用的每个声束组中，损坏晶片不应超过总使用晶片数的 12.5 %，且没有连续 损坏晶片；如果晶片的损坏超过上述规定，可通过仿
14、真软件计算且通过试块测试，确认坏晶片 对声场和检测灵 敏度、信噪比无明显不利影响，才允许使用。 4.2.5 试块 4.2.5.1 试块分为校准试块、对比试块及模拟试块。 4.2.5.2 校准试块 本标准采用的角度增益修正试块为R50 半圆校准试块；相控阵超声检测系统性能测试试块为相控阵 A 型试块和相控阵 B型试块（声束控制评定试块）见附录 B。 4.2.5.3 对比试块 a) 本标准采用的对比试块型号为 GS-1、GS- 2、GS -3（见附录 D）； b) 试块型号的选择应与被检工件的曲率半径相对应。 4.2.5.4 模拟试块 模拟试块与被检测工件在材质、形状、主要几何尺寸、坡口型式和焊接
15、工艺等方面应相同或相近。 主要用于检测工艺验证、扫查灵敏度的确定，按缺陷制作方式可分为人工焊接缺陷试块和机加工缺陷试 块。 a) 人工焊接缺陷试块：其缺陷类型主要包括裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷、圆形缺陷等典型 焊接缺陷； 5 DB37/T 31422018 b) 机加工缺陷试块：其缺陷类型主要包括横孔、 V 形槽及其他线切割槽等人工反射体。 4.2.6 耦合剂 4.2.6.1 应选用具有良好的透声性、易清洗、无毒无害，有适宜流动性的材料；对工件、人体及环境 无损害，同时应便于检测后清理。典型的耦合剂包括水、化学糨糊、洗涤剂、机油和甘油，在零度以下 建议使用机油或相近的液体。 4.2.6.2
16、 实际检测采用的耦合剂应与检测系统设置和校准时的耦合剂相同。 4.2.7 扫查装置 4.2.7.1 探头夹持部分在扫查 时应保证声束与焊缝长度方向垂直。 4.2.7.2 导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查轨迹保持一致。 4.2.7.3 扫查装置可以采用电动或人工驱动。 4.2.7.4 扫查装置应具有确定探头位置的功能，可通过步进电机或位置传感器实现对位置的探测与控 制。 4.2.8 仪器设备的校准、核查及检查要求 4.2.8.1 相控阵仪器的性能指标应每年进行一次校准。仪器的水平线性和垂直线性应每隔六个月至少 进行一次运行核查。 4.2.8.2 在新探头开始使用时，应对探头进行一次全面
17、的性能校准，具体校准方法见 JB/T 11731。 4.2.8.3 校准应在相应的试块上进行，扇扫成像分辨力在 A 型试块上进行，几何尺寸测量误差在 B 试 块上进行，具体调校方法见 GB/T 29302 校准规范。 4.2.8.4 位置传感器在检测前及结束时，均应进行校准。校准方法是使位置传感器移动一定距离，将 检测设备显示的位移与实际位移相比较，要求误差应小于 1 ，最大值不超过 10 mm。 4.2.8.5 检查 每次检测前应检查仪器设备器材外观、线缆连接接头、仪器键盘及触摸屏等是否正常。 4.3 扫描类型及显示方式 4.3.1 检测时，一般采用扇形扫描。可根据被检产品的焊缝类型、工作介
18、质，预计可能产生的缺陷种 类、形状、部位和取向，选择其他扫描类型。 4.3.2 扇形扫描的显示方式分为按声程显示和按实际几何结构显示两种方式（见图 5），工作中显示 方式的选择应根据使用的相控阵超声设备而定。 图5 扇形扫描检测示意图 4.3.3 扫查数据以图像形式显示，可用 S 扫描、B 扫描、C 扫描、 D 扫描及 P 扫描等显示形式。 4.3.4 在扫查数据的图像中应有位置传感器扫查位置显示。 6 DB37/T 31422018 4.4 聚焦法则参数 4.4.1 相控阵探头参数 a) 晶片参数：晶片数量、晶片宽度、晶片间隙及主动孔径； b) 楔块参数：楔块尺寸、楔块角度及楔块声速。 4.
19、4.2 聚焦法则参数 a) 晶片数量：聚焦法则使用的晶片数量不低于 16 个； b) 晶片位置：设定激发晶片的起始位置； c) 角度参数：在工件中所用声束的固定角度、声束的角度范围（ 35 75）； d) 距离参数：在工件中的声程或深度； e) 声速参数：在工件中的声速； f) 工件厚度：被检工件的厚度； g) 焊缝参数：坡口角度、对口间隙、余高、焊缝宽度； h) 聚焦深度：根据工件厚度及聚焦法则设定相应数值； i) 探头位置：设定探头前端至焊缝边缘（或焊缝中心）的距离。 4.5 检测工艺文件 4.5.1 检测前，应根据被检工件情况按照本标准的要求编制相控阵检测工艺规程和操作指导书。 4.5.
20、1.1 相控阵检测工艺规程至少应包括以下内容 : a) 适用范围和对被检工件的要求； b) 遵循的标准规范； c) 被检工件情况（名称、材质、成型方法、坡口形状尺寸、焊接情况、热处理情况、母材检测情 况等）； d) 检测的目的、检测覆盖区域、检测时机； e) 对检测人员资格和能力的要求，检测人员培训和工艺验证试验要求； f) 对检测设备（仪器、探头、试块）的要求； g) 检测参数及要求：包括检测覆盖区域、检测时机、仪器、探头及楔块的参数设置或选择、扫查 方法的选择、扫查面的确定、探头位置的确定、扫查面的准备等，以及检测系统的设置（激发 孔径、扇扫角度和步进、线扫步进、聚焦、时间窗口、灵敏度等）
21、和校准（灵敏度、位置传感 器等）方法； h) 扫查示意图：图中应标明工件厚度、坡口参数、扫查面、探头位置、扫查移动方向和移动范围、 扫描波束角度和覆盖 范围等； i) 检测温度、扫查速度、数据质量要求； j) 扫查和数据采集过程的一般要求； k) 对数据分析、缺陷评定与记录报告的一般要求。 4.5.1.2 操作指导书至少应包括以下内容 : a) 被检工件情况； b) 检测设备器材； c) 检测准备：包括确定检测区域、扫查面的确定及准备、探头及楔块的选取、扫描方式及扫查方 式的选择、探头位置的确定等； d) 检测系统的设置和校准； e) 扫查和数据采集要求； 7 DB37/T 31422018
22、f) 数据分析、缺陷评定及出具报告的要求。 4.5.2 操作指导书在首次应用前应进行工艺验证，验证方式可在相关试块或软件上进行，验证内容包 括检测范围内灵敏度、信噪比等是否满足检测要求。 4.6 工艺验证试验 4.6.1 工艺验证试验应制作与被检工件相同或相似的带有缺陷的模拟试块，将拟采用的检测工艺应用 到模拟试块上，工艺验证试验结果应清楚地显示和测量模拟试块中的缺陷或反射体。 4.6.2 符合以下情况之一时应在模拟试块上进行工艺验证试验： a) 信噪比和声速与细晶粒钢差异明显的非细晶粒钢工件检测； b) 合同约定要求进行。 4.6.3 经合同双方同意，可使用相控阵仿真软件计算部分或全部代替工
23、艺验证试验内容。 4.7 温度 4.7.1 系统校准与实际检测间的温度差应控制在15 C 之内。 4.7.2 检测时，被检工件表面温度应控制在 0C50 C。若超出此范围应通过实验验证设备的适用 性，同时验证检测的可操作性和可靠性。 4.8 安全要求 当检测条件不符合本标准的工艺要求或不具备安全作业条件时，检测人员应停止工作，待条件改善 符合要求后，再进行检测。 5 工艺参数的选择和检测 5.1 检测准备 5.1.1 检测区域 检测区域高度为工件厚度；检测区域宽度为焊缝本身加上焊缝两侧各相当于母材厚度30% 的一段区 域，该区域最小为5 mm，最大为 10 mm。 5.1.2 扫查面制备 5.
24、1.2.1 探头移动区内应清除焊接飞溅、铁屑、油漆及其他杂质，一般应进行打磨。扫查面应平整， 便于探头的移动和耦合，其表面粗糙度 Ra 值应不大于 6.3m 。 5.1.2.2 扫查面打磨宽度 应满足检测要求，一般不小于 60 mm。 5.1.2.3 焊缝的表面质量应经外观检查合格后方可进行检测，表面的不规则状态不应影响检测结果评 定。 5.1.3 扫查方式选择 5.1.3.1 检测时推荐选用以下方式： a) 线性扫查+ 扇形扫描； b) 栅格扫查+ 扇形扫描。 5.1.3.2 对可疑部位，可采用扇形扫描，结合矩形、前后、左右等扫查方式进行检测。 5.2 探头选择 8 DB37/T 31422
25、018 5.2.1 与工件厚度有关的相控阵探头参数选择可参考表 1。 表1 相控阵探头参数选择推荐表 工件厚度 mm 一次激发晶片数 主动孔径 mm 晶片间距/mm 标称频率 MHz 48 16 5.0 10 0.3 0.8 612.5 81 5 16 6.0 10 0.4 0.8 510 1520 16 7.0 15 0.5 1.0 47.5 5.2.2 相控阵探头楔块的曲率应与被检管件的形状相吻合，如图 6 所示。楔块边缘与被检工件接触面 的间隙 x 应不大于 0.5 mm。 图6 探头楔块边缘与管子外表面间隙的示意图 5.2.3 线性扫查检测可选择单探头配置，也可选择双探头对称配置，选择
26、类型取决于所用的检测设备 和现场工作条件。 5.3 角度增益补偿 为了使扇形扫描角度范围内的距离-波幅曲线灵敏度均匀一致，要进行角度增益补偿。角度增益补 偿的调试在 R50角度增益修正试块上进行。 5.4 聚焦法则设置 5.4.1 管壁厚度为 4 mm8 mm( 不含 8 mm)的焊接接头 检测时，采用三次波与二次波或四次波分开设 置的法则进行检测。 5.4.2 管壁厚度大于等于 8 mm 的焊接接头检测时，采用一次波和二次波同时设置的法则进行检测。 5.4.3 横波斜声束扇形扫描角度一般不应超出 35 75，特殊情况下，确需使用超出该角度范围的 声束检测时，应验证其检测灵敏度。工件壁厚 4
27、mm8 mm 时，不宜采用过小角度声束，以免底面一次 反射波进入楔块产生干扰，此时声速中心角度宜设置为 60即扇扫角度范围 45 75。 5.5 距离-波幅曲线的制作 5.5.1 距离- 波幅曲线按所用探头和仪器在所选择的 GS 对比试块上，通过实测的数据绘制而成，该曲 线由评定线和定量线组成。 5.5.2 在整个检测范围内，距离 -波幅曲线不得低于显示屏满刻度的 20 %。 5.5.3 在制作距离 -波幅曲线过程中，必须控制噪声信号，信噪比必须大于等于 10 dB，距离 -波幅曲 线的制作见附录 E。 5.5.4 不同管壁厚度的距离 -波幅曲线灵敏度应符合表 2 规定。 9 DB37/T 3
28、1422018 表2 距离-波幅曲线的灵敏度 壁厚 mm 评定线 定量线 4 8 220 -24dB 220 -18dB 8 15 220 -20dB 220 -14dB 15 22 0-16dB 220 -10dB 5.5.5 检测时由于工件表面耦合损失、材料衰减以及内外曲率的影响，应对检测灵敏度进行传输损失 综合补偿，综合补偿量应计入距离- 波幅曲线。 5.5.6 扫查灵敏度应通过工艺验证的方式确定，以能清晰地显示和测量出模拟试块中缺陷或反射体时 的增益为基准。 5.6 步进设置 5.6.1 检测前应将检测系统设置为根据扫查步进采集信号，扫查步进最大值 xmax1.0 mm。 5.6.2
29、扇形扫描角度步进设置应1。 5.7 5.7 检测实施 5.7.1 5.7.1 方向标识 检测前应在工件扫查面上予以标记，标记内容至少包括扫查起始点和扫查方向，所有标记应对扫查 无影响。 5.7.2 参考线设定 在检测之前，应在工件扫查面上标定参考线，参考线距焊缝边缘（或焊缝中心）的距离应根据检测 聚焦法则设置而定，其距离误差为 0.5 mm。 5.7.3 依照工艺参数设置将检测系统的硬件及软件置于检测状态，将探头摆放到设定的参考线位置， 沿标识方向路径进行扫查。 5.7.4 扫查时应保证扫查速度小于或等于最大允许扫查速度 Vmax，同时应保证耦合效果和数据采集的 要求。最大允许扫查速度按公式（
30、2 ）计算： x max AN PRF v = . (2) 式中： Vmax最大允许扫查速度， mm/s； PRF脉冲重复频率， Hz； x 设置的扫查步进值， mm； N设置的信号平均次数 ； AA扫描的数量（如扇形扫描时，激发如35 75的扇形扫描，角度步进为 1，则 A=41）。 5.8 扫查覆盖范围 5.8.1 根据聚焦法则的参数，用相控阵超声检测设备中的理论模拟软件进行演示，调整探头前端距焊 缝边缘（或焊缝中心）的距离， 使所选用的检测声束将检测区域完全覆盖。确认演示结果后，将演示 模拟图及参数保存，并附在检测工艺中。 5.8.2 检测时，一般应在焊缝两侧分别扫查或双侧探头同时扫查。
31、若因条件限制只能从焊接接头一侧 扫查时，应采用不同的聚焦法则，设置不同探头位置及角度扫查范围进行检测，确保检测区域全覆盖。 10 DB37/T 31422018 5.8.3 对于环焊缝，扫查停止位置应越过起始位置至少 30 mm。线性扫查时，若在焊缝长度方向进行 分段扫查，则各段扫查区的重叠范围至少为 30 mm。需要多个线性扫查覆盖整个焊接接头体积时，各线 性扫查之间的重叠至少为所用相控阵探头线性阵列长度的 10 %。 5.9 检测系统复核 5.9.1 当出现下列情况之一时，需进行复核。 a) 探头、耦合剂和仪器调节发生改变时； b) 怀疑扫查灵敏度或定位精度有变化时； c) 连续工作 4h
32、 以上时； d) 工作结束时。 5.9.2 扫查灵敏度复核 复核时，如曲线上任何一点幅度下降 2 dB或20 %，则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复验； 如幅度上升 2 dB或20 % ，则应对所有的记录信号进行重新评定。 5.9.3 定位精度复核 定位精度的复核，参照附录C进行。 6 检测数据的分析和缺陷评定 6.1 检测数据的有效性评价 6.1.1 分析检测数据之前应对所采集的数据进行评估以确定其有效性，数据至少应满足以下要求： a) 采集的数据量满足所检测焊缝长度的要求； b) 数据丢失量不得超过整个扫查长度的 5 %，且不允许相邻数据连续丢失； c) 扫查图像中耦合不良的长度不得
33、超过 整个扫查长度的 5 %，单个耦合不良长度不得超过 2 mm。 6.1.2 若采集的数据不满足上述要求，应检查扫查装置工况，排除故障后重新进行扫查。 6.2 显示的分类 检测结果的显示分为相关显示和非相关显示，典型相控阵检测缺陷图像见附录F。 6.3 缺陷定性 6.3.1 首先对相控阵扫查数据进行整体分析，结合 A 扫描、 B 扫描、C 扫描、D 扫描、 S 扫描显示判断 扫查数据中缺陷的性质。 6.3.2 性质判定为裂纹、未熔合、未焊透缺陷评定为不允许。 6.3.3 根据缺陷轮廓确定缺陷的长度、宽度，长度与宽度之比大于 3 的相关显示按条形缺陷处理，长 度与宽度之比不大于 3 的相关显示
34、按圆形缺陷处理 。 6.3.4 性质判定为条形缺陷和圆形缺陷的，应进行缺陷定量，评定为允许或不允许。 6.4 缺陷定量 6.4.1 条形缺陷的定量方法 6.4.1.1 缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准。 6.4.1.2 缺陷最大反射波幅的测定方法是，在扫查数据中将测量光标移动至缺陷出现最大反射波信号 的位置，测定波幅大小。 6.4.1.3 缺陷长度的测定： 11 DB37/T 31422018 a) 当缺陷反射波只有一个高点，且位于定量线以上时，用-6 dB 法测其指示长度； b) 缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且位于定量线以上时，应以端点-6 dB 法测量其指示 长度； c
35、) 当缺陷的最大反射波幅位于评定线以上定量线以下时，使波幅降到评定线，用 以评定线绝对灵 敏度法测量其指示长度； d) 对于裂纹、未熔合、未焊透缺陷，当其最大反射波幅不超过评定线时，可参照-6 dB 法或端点 -6 dB 法测量其指示长度。其他类型缺陷，若最大反射波幅不超过评定线时，可不进行评定； e) 相邻两缺陷在一直线上，其间距小于其中较小的缺陷长度时，应作为一条缺陷处理，以两缺陷 长度之和作为其单个缺陷的指示长度（间距计入缺陷长度）； f) 缺陷实际指示长度 I 应按式（3 ）计算（适用于管径小且壁厚大时）： ( ) R HR LI = . (3) 式中： L测定的缺陷指示长度，mm ；
36、 R管子外半径， mm ； H缺陷距外表面（指示深度），mm。 6.4.2 圆形缺陷的定量方法 6.4.2.1 圆形缺陷用圆形缺陷评定区进行评定，圆形缺陷评定区为一个与俯视图平行的矩形，其尺寸 为 10 mm 10 mm，圆形缺陷评定区应选在缺陷最严重的区域。 6.4.2.2 在圆形缺陷评定区内或与圆形缺陷评定区边界线相割的缺陷均应划入评定区内。 6.4.2.3 圆形缺陷长径的测量方法可根据经验公式（4 ）计算： . (4) 式中： D为缺陷长径， mm ； S为缺陷轮廓面积， mm 2 。 6.4.2.4 圆形缺陷评定区域测定面积时，应沿着缺陷轮廓进行测定，且测定范围内不能有超过 20%的
37、空白区，否则，应重新测定。 6.4.2.5 在圆形缺陷评定区内，单个缺陷区域面积不大于 2 mm 2 的为不计点数缺陷，不计点数缺陷的数 量应根据母材厚度 T 确定，并符合表 4。 6.4.2.6 当评定区域内同时存在几种类型缺陷时，评定为不允许。 6.4.2.7 焊接接头圆形缺陷点数换算表，见表 3。 表3 焊接接头圆形缺陷点数换算表 缺陷长径D/mm 1 1 2 2 3 3 4 4 缺陷点数 1 2 3 5 5 6.4.3 对所有允许和不允许存在的缺陷，均应对缺陷位置、缺陷深度和缺陷指示长度等进行测定。裂 纹、未熔合、未焊透的测长方法参照 6.4.1 条形缺陷的定量方法。 6.5 缺陷评定
38、 6.5.1 根据缺陷性质以及缺陷的大小，缺陷评定为允许和不允许存在两类。也可按合同双方协定要求 或参照其它相关验收标准规范进行质量评定。 12 DB37/T 31422018 6.5.2 允许和不允许的缺陷评定如下： a) 不允许的缺陷为裂纹、未熔合、未焊透； b) 单个圆形缺陷长径大于 T/2 的评定为不允许； c) 条形缺陷和圆形缺陷的评定应符合表 6-2 的规定。 表4 焊接接头允许的缺陷 工件厚度T/mm 允许圆形缺陷点数 允许单个条形缺陷长度L /mm 允许不计点数缺陷数量/ 个 4 8 3 4 4 8 20 5 6 6 注1：当母材公称厚度不同时，应按薄侧厚度进行评定。 注2：在
39、任何9T焊缝长度范围内，多个缺陷累计长度最大允许值L 不超过T （T 为母材公称厚度）。当焊缝长度不足9 T 时，可按比例折算，当折算后的多个缺陷累计长度允许值小于该厚度范围内允许的单个缺陷指示长度时，以 允许的单个缺陷指示长度作为缺陷累计长度允许值。 7 检测记录与报告 7.1 检测记录主要内容 检测记录主要内容包括工程名称、工件编号、焊缝编号、坡口 形式、焊接方法、母材材质、规格、 表面质量、检测方法、检测标准、验收标准、检测比例、仪器型号、探头规格、耦合剂、试块、检测灵 敏度、所发现的缺陷及评定记录、检测人员及其资格等级和检测日期等。 7.2 检测报告至少应包括如下内容： a) 委托单位
40、； b) 检测标准； c) 被检工件：名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况； d) 检测设备及器材：仪器型号及编号、探头、位置传感器、试块、耦合剂等； e) 检测工艺参数：扫描类型、显示方式、扫查方式、探头配置及扫查灵敏度等； f) 检测覆盖区域：理论模拟软件演示的检测区域覆盖图及参数； g) 检测示意图：检测部位以及所发现的缺陷位置和分布图； h) 扫查数据：数据文件名称、扫查数据以电子版形式保存； i) 检测结论：评定出缺陷性质、位置、尺寸及是否允许； j) 检测人员和审核人员签字； k) 检测日期。 13 DB37/T 31422018 A A 附 录 A （规范性附录
41、） 相控阵探头晶片灵敏度差异与有效性测试 A.1 一般要求 该项测试要求仪器软件能够对相控阵探头的每个晶片进行逐一激发。 A.2 测试方法 A.2.1 将相控阵探头均匀稳定地耦合在角度增益修正试块 (或等效试块) 表面，单独激发第一个晶片， 得到最高反射回波。 A.2.2 调节增益值使第一个晶片回波达到80% 满屏高度，记录此时的增益值。 A.2.3 单独激发下一个 晶片，并重复 A.2.2，直至最后一个晶片（沿着阵列中所有阵元一次一个阵元步 进 ）。 A.3 判断 如出现以下情况，认定为晶片为坏晶片： a) 未见底面回波信号的晶片； b) 有底面回波信号但信噪比小于 12 dB 的晶片； c
42、) 同一阵列中灵敏度明显偏低，比其他晶片的平均灵敏度低 9 dB 以上的晶片。 A.4 对测试结果进行复核。 若测试结果各晶片记录的最大与最小增益值之差 4 dB，应确认耦合一致性及稳定重复性，并按A.2 规定的方法重新测试，进行复核。 14 DB37/T 31422018 B B 附 录 B （规范性附录） 相控阵A型试块和相控阵B型试块（声束控制评定试块） 图B.1 相控阵A型试块 图B.2 相控阵B型试块（声束控制评定试块） 15 DB37/T 31422018 C C 附 录 C （规范性附录） 相控阵检测系统定位精度测试 C.1 一般要求 C.1.1 不加装楔块或延时块时，本测试可评
43、价仪器软件对声束合成的控制精度。 C.1.2 加装楔块或延时块时，该测试可反映楔块或延时块的磨损，以确定是否需要更换或校准。 C.2 测试方法 C.2.1 不加装楔块或延时块时 C.2.1.1 将相控阵探头稳定地耦合到图C.1 的试块上，并将欲测试晶片组的孔径中心与 50 mm等声程孔 的声程中心重合。 C.2.1.2 设置扇形扫描角度范围-8080 ，保存等声程孔的图像。 C.2.1.3 在软件中测量各孔的回波声程及角度，与实际值相比较。 C.2.2 加装楔块或延时块时 C.2.2.1 设置软硬件组合，以得到拟用于检测的声束范围。 C.2.2.2 在拟用于检测的声束范围内，对靠近的两侧边缘声
44、束及居中间位置的声束分别进行单独激发。 C.2.2.3 将相控阵探头置于C.1 的试块表面，以所选取的声束找到与该声束相同角度位置孔的最高回 波，记录仪器中测得的孔的位置信息，并与实际值相比较。 图C.1 相控阵试块 16 DB37/T 31422018 D D 附 录 D （规范性附录） 小径管焊接接头相控阵超声检测用GS试块 小径管焊接接头相控阵超声检测用GS 试块，如图 D所示。试块一套共 3块，其适用范围如表 D.1所示。 表D.1 专用试块的适用范围 试块编号 R1 适用管径 的范围 R2 适用管径 的范围 GS-1 18mm 32mm40mm 22mm 40mm48mm GS-2
45、26mm 48mm57mm 32mm 57mm72mm GS-3 40mm 72mm90mm 50mm 90mm110mm 注1：根据检测需要，可添加适用不同曲率和厚度范围的试块 图D.1 GS试块形状和尺寸 17 DB37/T 31422018 E E 附 录 E （规范性附录） 距离-波幅曲线制作方法 E.1 DAC曲线的制作方法 E.1.1 选择相控阵探头参数 根据被检工件的厚度，选择需要采用的相控阵探头型号及参数。 E.1.2 选择试块 根据被检工件的厚度及曲率，选择合适的制作距离 -波幅曲线的灵敏度试块。 E.1.3 检测参数设置 制作DAC 曲线前要优化检测参数，使波形信号达到最佳
46、状态。 E.1.3.1 基础参数设置 基础参数设置包括工件厚度、声程、声速、显示延迟及抑制。 E.1.3.2 激发参数设置 激发参数设置包括激发模式、脉冲宽度、激发等级及脉冲重复频率。 E.1.3.3 接收参数设置 接收参数设置包括滤波器、低通滤波、高通滤波及检波模式。 E.1.3.4 闸门设置 闸门设置包括将闸门激活，设置闸门的起点、门宽及门高。 E.1.3.5 激发晶片设置 激发晶片设置包括激发晶片的数量、激发晶片的起始位置。 E.1.4 制作DAC曲线 E.1.4.1 根据理论模拟软件演示结果来确定所采用的制作DAC曲线的角度，该角度对于扇形扫描一般选 在接近扇形扫描角度范围内的中间角度
47、。 E.1.4.2 将聚焦深度设置在所采用的最大检测声程的位置。 E.1.4.3 根据具体的检测要求选择制作DAC 曲线的第一个基准孔。将相控阵探头放在试块上所选择的第 一个基准孔上，移动探头找到该反射体最大反射波，调节增益，使第一基准孔的反射波为显示屏满幅度 的80 %，该波高为基准波高，将该反射体的波高记录；然后保持灵敏度不变，依次探测其他反射体，找 到最大反射波高，并将各反射体的最大反射波高记录；将记录的不同深度的反射体及其对应的最大反射 波高连接起来，即成为DAC曲线。 E.1.4.4 依据灵敏度表设定评定线、定量线。 18 DB37/T 31422018 F F 附 录 F （资料性附录） 小径管焊接接头相控阵超声检测典型缺陷图像 表面裂纹 根部裂纹 图F.1 未熔合 图F.2 圆形缺陷 19 DB37/T 31422018 图F.3 未焊透 图F.4 群孔缺陷 _ 20
