TOFD检测规程.docx

四川省雅砻江锦屏一级、二级、官地水电站

水轮机蜗壳及压力钢管现场焊缝衍射时差法超声检测规程

（试行稿）

华电郑州机械设计研究院有限公司

二滩水电开发有限责任公司

2010 年 8 月

前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Ⅱ

1范⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1

2范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3和定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4一般定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 5系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 6⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 7等⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 8准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 9系置和校准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 10⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 11数据的分析和解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 12非平行的相关示的助⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 13缺欠定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16 14告⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16附 A（料性附）参考⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18附 B（料性附）缺欠深度、高度及表面盲区高度的算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20附 C（料性附）衍射差法超声告格式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

衍射时差法超声检测技术作为一种独立的无损检测方法，具有环保、对人体无伤害、缺欠检出率高、

缺欠尺寸定量精度高、检测结果能图像化存储及便于实现自动扫面等优点，目前该项检测技术已经在许多

大型水电站的焊缝检测中应用。

本规程起草过程中查阅了大量国内外技术资料和相关标准，同时参考了GB/T 23902-2009 《无损检测

超声检测超声衍射声时技术检测和评价方法》，CEN/TS 14751-2004《焊接---衍射时差法超声检测在焊

接检验中的使用》，ASTM2373-2004《采用衍射时差法超声检测的标准实施规程》，NVN-ENV583-6-2000《无

损检测超声检测第六部分:超声衍射声时技术检测和评价方法》，BS 7706-1993《用于缺陷探测、定位

和定量的衍射时差法超声检测的校准和设置指南》， NEN 1822-2005《衍射时差法超声检验技术验收规范》，ASME code case 2235-9《锅炉压力容器案例——超声波代替射线检验》等标准中的部分内容；进行了大

量的试验研究，并结合其他水电工程中的实际应用经验，在力求技术先进、经济合理和安全可靠的原则下，

明确了四川省雅砻江锦屏一级、二级、官地水电站水轮机蜗壳及压力钢管现场焊缝衍射时差法超声

检测的方法及缺欠评定要求。

本规程的附录A、附录B、附录 C 均为资料性附录。

本规程起草单位：华电郑州机械设计研究院有限公司、二滩水电开发有限责任公司。

四川省雅砻江锦屏一级、二级、官地水电站

水轮机蜗壳及压力钢管现场焊缝衍射时差法超声检测规程

1 范围

本规程规定了四川省雅砻江锦屏一级、二级、官地水电站水轮机蜗壳及压力钢管现场焊缝衍射时差法超声检测的方法及缺欠评定的要求。

本规程适用于母材厚度为20mm～ 300mm 的工程结构用非合金钢、低合金钢及合金钢对接焊接接头衍

射时差法超声检测。其它类型金属材料可参照执行，但应充分考虑材料的几何特性、声学特性及检测灵敏

度的影响。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本标准的条款。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规程，然而，鼓励根据本标准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规程。

GB/T无损检测术语超声检测（GB/T，ISO5577:2000，Non-destructive testing-Ultrasonic inspection-Vocabulary ， IDT ）

GB/T 超声探伤用 1 号标准试块技术条件

GB/T 20737无损检测通用术语和定义（GB/T 20737-2006 ， ISO/TS18173:2005 ， IDT ）

JB/T 10061 A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件

3术语和定义

GB/ 和 GB/T20737 确立的以及下列术语和定义适用于本规程。

衍射时差法超声检测TOFD Time of Flight Diffraction technique

是利用缺欠端点的衍射波信号发现缺欠和测定缺欠尺寸的一种超声检测方法，一般使用纵波斜探头，

采用一发一收模式，见图 1。

直通波lateral wave

从发射探头沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，见图1。

底面反射波back wall echo

经底面反射到接收探头的超声波，见图1。

发射探头接收探头

直通波

上端点衍射波

下端点衍射波

底面反射波

a) 平板工件

发射探头接收探头

直通波

上端点衍射波

下端点衍射波

底面反射波

b) 凸面工件

发射探头接收探头

直通波

上端点衍射波

下端点衍射波

底面反射波

c）凹面工件

图 1衍射时差法超声检测示意图

探头中心间距PCS probe center separation

发射探头和接收探头入射点之间的距离，见图2。

缺欠上端点upper tip of imperfection

距扫查面最近的缺欠端点，见图2。