SY 4065-1993 石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级.pdf
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1、中华人民共和国石油天然气行业标准石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级SY4065-93主编部门:中国石油天然气总公司基建工程局批准部门中华人民共和国能源部施行日期:1 9 9 3年9月1日15871总则1.0.1根据石油天然气管线的特殊条件,确保管线的安全性,同时获得最佳经济效益,特制定本标准1.0.2本标准适用于壁厚为5-30-1管径为57一1200=,碳素钢和低合金钢石油天然气长输、集输及其他油气管道环向对接焊缝的超声波探伤与评级不适用于弯头与直管、带颈法兰与直管、回弯头与直管对接焊缝的超声波探伤与评级。1.0.3本标准规定了检验焊缝及热影响区的缺陷,并确定了缺陷位置、尺寸和缺陷
2、评定的一般方法及探侧结果的分级方法1.0.4本标准只限于使用手工A型脉冲反射式超声波探伤仪1.0.5从事管道焊缝超声波探伤的检验人员必须掌握超声波管道探伤的基础技术,具备足够的焊缝超声波探伤经验,并掌握一定的材料、焊接基本知识1.0.6从事管道焊缝超声波探伤的检验人员应持有关考核组织颁发的资格证书,从事与考核项目相对应的检验工作。1.0.7超声波检验人员的视力应每年检查一次,校正视力不低于1.0.1.0.8引用标准包括:GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级ZBY230 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件ZBY231超声波探伤用探伤性能测试方法ZBY344超声波探伤用探头型
3、号命名方法ZBY232超声波探伤用1号标准试块技术条件ZBJ04001 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法1.0.,本标准的用词说明见附录Lo其工作频率范围至少为1-5MHz,探伤仪应配备衰减器或增益控制器。步进级每档不大于2dB,总调节量应大于60dB,水平线性误差不大于1%,垂直线性误差不大于5%。2.1.2超声波探伤仪的其他性能指标以及性能指标的测试方法应符合ZBY230 (A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件的规定。2.1.3在设备首次使用及每隔3个月应检查探伤仪的垂直线性和水平线性。2.2探头2.2.1采用工作频率为4 - 5Mliz,前沿距离不大于12mm,晶片有效面积
4、不大于96mnr的方晶片斜探头。但探测外径簇159二管线环缝时,宜采用频率为5MIiz的方晶片小径管专用探头。探头晶片边长不应大于8-,前沿距离不应大于10-,且探头的接触面应与管壁对中,吻合良好。2.2.2探头在钢中的折射角应符合表2.2.2的要求探头析射角或K值选择表表2.2.2管壁厚度(二)探头折射角()探头K值5一871.5-68.23-2.58-3068.2-56.32.5-1.52.2.3探头主声束垂直方向的偏离不应有明显的双峰,水平方向偏离角不应大于2002.2.4探头应按ZBY344超声波探伤用探头型号命名方法的规定做出标志。2.2.5对探测外径大干500mm管线环焊缝的探头其
5、性能测试方法应符合ZBY231超声波探伤用探伤性能测试方法的规定。对探测外径小于或等于500管线的环焊缝的探头,其性能测试方法应符合附录C的规定2探伤仪、探头及系统性能2.1探伤仪2.1.1使用A型显示脉冲反射式超声波探伤仪15882.3超声检测系统性能2.3.1系统有效灵敏度余量必须大于评定线灵敏度lOdB以上。2.3.2超声束的近场分辨率应大于6dB。近场分辨率的测试方法应符合附录C的要求。2.3.3探头及系统性能必须按表2.3.3规定时间检查。斜探头及系统性能检查周期表表2.3.3检查项目检查周期前沿距离每次使用及每隔6个工作日折射角或K值每次使用及每隔6个工作日灵敏度余量每次使用、修补
6、后及每隔一个月分辨率每次使用、修补后及每隔一个月偏斜角每次使用前S板厚,如;K折射角正切值。4.1.3.2采用一、二次反射波探伤时,探头移动区为尸P二:n6K+50 (4.1.3-2)式中n一次反射时,c二2,二次反射时x二34.2烽缝表面3试块3.0.1本标准规定采用SUB试块和SRB试块。3.0.2 SGB试块用于测定探伤仪、探头和系统的性能以及对仪器做调整和校验。SGB试块适用范围见表3.0.2,其形状见附录AaSGB试块适用范围衰(mm)表3.0.24.2.1焊缝表面应经外观检验合格,当焊缝表面及探伤面的不规则状态影响检验结果评定时,做适当的修磨,并做圆滑过渡4.3探头参数选择编号弧面
7、半径R适用管外径乡SG车l3054一89SG应在SGB型试块上作时基扫描调节,扫描比例依据工件厚度和选用探头角度来确定,具体的调整方法见附录D。5.0.2距离一波幅曲线(DAC)的绘制要求如下:5.0.2.1距离一波幅曲线应按所选用的仪器一探头系统在标准试块上的实测值波幅)绘制,其绘制方法见附录E,曲线由判废线RL、定量线SL和评定线EL组成。实测绘制的距离一波幅曲线DA(:为基准线,各线灵敏度见表5.0.2.评定线至定量线以下为I区,定里线至判废线以下为II区,判废线及以上为m区(见图5.0.2).15896检验髦定“(SL评定纽(BL)判度绒(RI)距离cmm)图5.0.2距离波幅曲线距离
8、一波幅曲线灵敏度表5.0.2管壁厚度Sn。)判废线定量线评定线(RL)(SL)(EL)5簇S镇30DAC2dEDAC RdRDAC 14dB5.0.2.2受检表面桐合损失应计人距离一波幅曲线,损失差的测定见附录F,在最大跨距声程内最大传输损失差在2dB内不计5.0.2.3在整个检验范围内,曲线应处于荧光屏满幅度的20%以上,如果做不到,可采用分段绘制的方法。5.0.3为发现和比较根部未焊透深度,应在SRB试块上测定人工矩形槽的反射波幅度,测定方法应符合附录G的要求。5.0.4每次检验前应在S(犯试块上对时基扫描线比例和距离一波幅曲线灵敏度进行调节或校验,校验点应不少于2个。5.0.5检验过程中
9、每间隔4小时或检验工作结束后应对时基扫描线和灵敏度进行校验,校验应在SGB试块上进行。5.0.扫描调节校验时,如发现校验点反射波在扫描线上偏移超过原校验点刻度读数的10%或满亥if度的5%(两者取较小值),则扫描比例应重新调整,前次校验后已经记录的缺陷,位置参数应重新测定,并予以更正。5.0.,灵敏度校验时,如校验点的反射波比距离一波幅曲线降低20%或2dB以上,则仪器灵敏度应重新调整,而前次校验完后,检验的全部焊缝应重新检验。如校验点的反射波幅比距离曲线增加20%,或2dB以上,仪器灵敏度应重新调整;已经记录的缺陷,应对缺陷尺寸参数重新测定并予以评定6.0.1检验前探伤人员应了解被检管线的材
10、质、厚度、曲率、组状状况、坡口形式、焊接方法、焊缝种类、焊缝余高、焊缝宽度及沟槽等情况。6.0.2采用单面双侧直射法及一次反射法或二次反射法。6.0.3探伤灵敏度应不低于评定线灵敏度,对未焊透缺陷的探测灵敏度应不低于SRB试块人工矩形槽反射波峰值点高度们6.0.4扫查速度不大于150-1,,相邻两次探头移动间隔至少有探头宽度10%的重叠。6.0.5对波幅超过评定线的反射波应根据探头位置、方向,反射波在荧光屏上的波形和位置及6.0.1条的焊缝情况判定是否为缺陷。为探测纵向缺陷,探头应垂直焊缝中心线做矩形扫查或锯齿形扫查,探头前后移动范围应保证能扫查全部焊缝截面及热影响区6.0.6对反射波幅位于或
11、超过定量线的缺陷以及判定为根部未焊透的缺陷,应确定其位置、最大反射波所在区域和缺陷指示长度,波幅侧定允许误差2d8.6.0.7缺陷最大反射波幅与定量线SL的dB差,记为SL士dB.6.0.8缺陷位置以获得最大反射波的位置表示,根据相应的探头位置和反射波在荧光屏上的位置确定,在焊缝周向分度点为起点,沿介质流出方向投影,顺时针进行标记。深度标记是以缺陷最大反射波的深度值表示。6.0.9当缺陷反射波只有一个高点时,降低6dB相对灵敏度法测定缺陷指示长度;当缺陷反射波起伏变化,有多人高点时,则将缺陷两端反射波极大值之间探头的移动长度定为指示长度。6.0.10缺陷指示长度小于10-时,按5-计。6.0.
12、11相邻两缺陷各向间距小于8-时,两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度7缺陷评定及检验结果的等级分类7.0.1如缺陷信号具有裂纹等危害性缺陷特征,其波幅不受幅度限制,均评为1V级,如不能准确判定,应辅以其他检验作综合判定7.0.2缺陷反射波幅位于定量线以下的非危害15卯令+性缺陷均评为工级7.0.3最大反射波位于II区的缺陷以及波高小于SRB试块人工矩形槽反射波峰值点的未焊透缺陷,应根据缺陷的指示长度,按表7.0.3的规定子以评定缺陷等级分类(mm?表,。3if定等级开口缺陷(未焊透)一非开口缺陷(条形缺陷)1不允许一一不允许u4%L,最大可为124%L,最大可为25田8%L,最大可为25
13、8%L,最大可为50IV1超过田级者一一超过m级者图A SGB试块形状注:L为管道焊缝长度;高低错口单侧未焊透,按非开口缺陷处理7.0.4波高大于等于SRB试块人工矩形槽反射波峰值点的未焊透缺陷应评为N级。7.0.5反射波幅位于判废线或1区的缺陷,无论指示长度如何,均评为I级7.0.6不合格的缺陷,应予返修。返修区域补焊后,返修部位及补焊受影响的区域,应按原探伤条件进行复检,复验部位的缺陷亦应按本章要求评定卜i_业_li17,77森777 71T7,Inn未,-+-八占。-尸呵,一句一2-占 ,-一飞图B SRB试块形状与尺寸0-被检管线外径;8-被检管线公称壁厚;h一内壁环状矩形槽的槽深,h
14、=10%8且h落1. 5m.附录C8记录与报告C.1探头主要参数的测试方法斜探头入射点及前沿距离的测定C.1.1按图C.1.1所示试块的位置to1 2 3将探头置于SGB基准4 5+甲608.0.1记录的主要内容:管线名称,编号,材质,规格,焊缝代号,焊工号,坡口形式,焊缝种类,表面情况,探伤方法,检验规程,验收标准。使用仪器,探头参数,祸合剂,试块,扫描比例,探伤灵敏度,缺陷性质,指示长度,最大反射波高,指示长度小于表7.0.3的非开口缺陷,检验人员,检验日期8.0.2报告内容:管线名称,规格,编号,类别,探伤方法,探伤比例,探伤部位,验收标准,缺陷情况,返修情况,探伤结论,检验人员及审核人
15、员签字。报告应附有标明焊缝编号和探伤部位的管线系统图。8.0.3报告格式见附录Ho附录A SGB试块形状附录B SRB试块形状与尺寸图C.1.1探头主要参数测试C.1.2前后移动探头,向Rzs, Rso圆弧面发射超声波,直到这两个弧面的回波幅度最大。C.1.3与SGB试块侧面圆弧中心记号刻线对应的探头侧面刻度点为人射点,人射点到探头前端的距离为前沿距离。用刻度尺测出前沿距离,读数应精确到0. smmoC.2斜探头折射角的测定C.2.1按图C.1.1所示,将探头置于SGB试块1591的位置3,观察深度为30mm的似横通孔回波。C2.2前后移动探头直到孔的回波最高,固定探头位置。c.2.3折射角R
16、的计算。测定人射点到似孔中心的水平距离L,则Il二arctgL/h (C2.3)式中L人射点到“2孔中心水平距离;h-02孔中心与探测面垂直距离;fl一一斜探头折射角。动探头,观察波形变化情况。C.5.3按上述方法依次探测不同深度的横孔,测定不同深度上声束垂直方向有无双峰(见图C, 5.3).单峰双峰C3斜探头近场分辨力的测定图C.5.3单、双峰示意图C.3.1按图C.1.1所示,将被测斜探头置于3月3试块的位置2上,探测48.扣阶梯孔。C.3.2前后移动探头,适当调整衰减器,使08,协4两孔反射波高h相同,均为满幅度的30%一4096,记下衰减器读数DlC.3.3再调节衰减器,使08,似两反
17、射波之间的波谷上升到原波峰高度见图C.3.3),记下衰减器读数D2附录D仪器扫描线的调整D.1按水平距离调节仪器扫描线图C.3.3斜探头分辨力测定时D.1.1计算图D所示的SGB试块R2s和R se圆弧面反射波对应的水平距离Lt,玩L_奥里经(D.1.1一1)丫 1+K艺“2 _ K“RsoL2 1+K2一2L1 (D.1.一,式中K -斜探头的实测K值。D.1.2将探头置于图D所示的位置上,使R25和R 5o圆弧面的反射波在荧光屏上均达到最大。D.1.3调节仪器的水平和微调旋纽,使R2s和R,反射波分别对准荧光屏上的水平刻度线LL2,则按水平距离调节的扫描速度为1:1a荧光屏上的波形C.3.
18、4衰减器的两次读数差D2一D, (dB)为仪D.2按深度调节仪骼扫描峨器和探头组合分辨率C.4斜探头主声束偏斜的测定C.4.1按图C.1.1所示,将探头置于SGB试块的位皿6,探测试块的下梭边。C4.2前后移动和左右摆动探头,使所测棱边反射波达到最大值,然后固定探头,沿探头侧面在试块上划一条直线。C.4.3用It角器测量上述直线与试块棱边法线的夹角0即声轴偏斜角。D.2.1计算图D所示的,3B试块R2s和R5o圆弧面反射波对应的深度d d2od, _ 2 (D.2.1-1)C5主声轴有无双峰的测定C.5.1用斜探头探测妇x 20横通孔。C.5.2按图C.1 .1所示,将探头分别置于位置3, 4
19、, 5,保持声轴与试块侧面平行,前后移动探头,使横孔反射波最高,并在附近位置前后移图D扫描线调节示意图1592d2 R5o训1+k22d, (D.2.1一2)表面同试块D.2.2采用D.1.2, D.1.3的操作方法,使R25和R5o反射波分别对准荧光屏上的水平刻度线内,d2,则按深度调节的扫描速度为1:1表面同试块面同工件表面同工件附录E DAC曲线板绘制步骤图F表面声能损失差的测定E.0.1将测试范围调整到探伤使用最大探测范围,并按水平或深度法调整时基扫描比例E.0.2依据工件曲率选择合适的基准试块SGB,选取能产生最大反射波幅的横孔为第一基准孔。E.0.3调节“增益”,使该孔的反射波为荧
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