ASME 锅炉压力容器规范案例

ASME 锅炉压力容器规范案例

批准日期：2005 年10 月27 日

ASME 锅炉压力容器标准委员会使标准案例在2005 年3 月11 日生效。这意味着列入附录的和有关联的所有标准案例都是有效的，除非ASME 锅炉压力容器标准委员会将其废除。

案例2235-8使用第I 卷和第VIII 卷第1 部分和第2 部分超声波替代射线

检测

问：在什么条件下可以用超声波检测替代射线，并且射线是在按照第I 卷PW-11 章；第VIII 卷，第1 部分，UW-11A（a）章；和第VIII 卷，第2 部分，表AF-241.1 的要求？

答：委员会建议材料壁厚大于或等于13mm 的锅炉和压力容器焊缝都可以用超声波（UT）方法代

替射线（RT）方法，并要满足以下要求：

a) 当材料厚度大于200mm 时，超声波检测区域应包括整个焊缝加焊缝两侧各式

各样50mm 的范围。当材料厚度小于或等于200mm 时，超声波检测区域应包括整个焊缝加上焊缝两侧各25mm或材料厚度t，两者取小较小值。或者，检测区可减小到焊缝加上焊缝两侧实际热影响区（HAZ）再加6mm，并满足以下要求：1）焊缝热影响区HAZ 经实际测量，并有焊接工艺记录。

2）超声探头位置和扫查装置用参考标记（沿着焊缝的油漆或浅的钢印）控制，以确保实际HAZ 和附加的6mm 母材能被检测到。

b) 应有书面检测方案或扫查计划展示探头位置、探头移动、和声束覆盖，并提供标准的和可重复的检测方法。扫查计划还应包括所选择的相对于焊缝中心线的声束角度、声束方向，包括对容器的所有焊缝。

c) 超声检测应按照第V 卷，第4 章（注1）的要求提供书面检测程序。检测程序应是在被认可的试块上经过演示，被认为是可以接受的。试块应是焊接试块或（HIP）并应含有至少三个缺陷，倾向于模仿平行于焊缝熔合线的缺陷：1）试块一侧的表面缺陷代表容器的外表面缺陷；

2）试块另一侧的表面缺陷代表容器的内表面；

3）一个埋藏性缺陷；

4）如果试块可以翻转，则一个表面缺陷可以代表容器的内表面和外表面的缺陷，那么可以只要求两个缺陷。

对于每种被检厚度，试块中的缺陷尺寸不得大于表1、2 或表3 中的规定。可接受的操作是从最大允许缺陷或别的相关缺陷不超过参考水平。或者，对于不用记录幅度时，可接受的操作是演示所有缺陷图象都有可记录的长度，包括最大允许缺陷，其指示长度大于或等于试块中缺陷的实际长度。

d) 超声检测应使用基于能够自动记录数据的计算机，最初的直探头母材检测（第V 卷第4 章T-472）对于干扰斜探头检测的反射体应按下列方法操作：1）手工方法；

2）局部预处理；

3）自动超声检测时这些反射体都能被显示<第(c）条>。

e) 数据应是未经加工的原始记录数据。完整的数据应没有闸门、滤波或阈值，上述第（a）条所述的范围的缺陷也应包含在数据记录中。

注 1：具有扇形扫查的相控阵技术也可用于焊缝检测假若经过演示符合第(c)条的的要求，扇形扫查提供从一个点发出一个扇形声束，可以覆盖部分或整个焊缝，这依赖于晶片尺寸、接头形状和截面厚度。扇形扫查可以从侧钻孔上得到很好的反射效果，因为侧钻孔是全方位的反射体，声束对于平面反射体定位不准（如未熔合和裂纹）。特别是厚的截面，因此建议当工件厚度大于25mm 时采用多次线性扇形扫查。演示试块应有足够数量的缺陷，以确保对整个焊缝区域的检测能力。

f) 操作和评定人员的经验应经雇主在ANST SNT-TC-1A 或CP-189 的指导下考核和认证。只有II 级或III 级人员才可对数据进行分析或对结果进行解释。

表1 焊缝厚度从13mm 到25mm 的缺陷验收规范2

注：

（a）t=包括任何允许的焊缝余高的焊缝厚度。

对于对接接头，当焊缝两侧厚度不同时，取较小值。如果全熔透的焊缝

中含有角焊缝，则角焊缝的厚度也应包括在t 中。

(b)如果埋藏缺陷到表面的距离（图1 的S）小于或等于厚度方向尺寸（图

1(b)图的2d）的一半，则应作为表面缺陷。

g) 承包商的资格认证记录应经过雇主的证书持有者批准。

h) 另外，获得和分析UT 数据的人员也应经上述第条规定的内容进行仪器培

训，并参加按第条进行的演示。

i) 数据分析验收规范应按述方法：

1）数据分析规范反射体超过下述(a)或(b)，都应调查确定信号指示是缺陷或是(i)(2)条所述的几何结构。如果是缺陷，则按(i)(4)条缺陷评定和验收规范进行评定。

(a) 对于以波幅为基准的检测技术，超过参考线20%的所有缺陷都应测量

缺陷位置、幅度和延伸长度。

(b) 对于非基于波幅的检测技术，所有缺陷图像指示超过下述(1)、(2)、

或（3）时，缺陷的位置和延伸长度都应测量。

（1）对于材料厚度小于或等于38mm 的焊缝，当指示影像长度大于

3.8mm 时，都应记录。

（2）对于厚度大于38mm 而小于100mm 的焊缝，当指示影像长度大于5mm 时，都应记录。

（3）对于厚度大于100mm 的焊缝，当指示影像长度大于0.05t 或19mm 时，两者取较小值，都应记录（t=焊缝熔合线处的公称厚度）。

表 2 焊缝厚度从25mm 到300mm 的缺陷验收规范

25mm≤t≤64mm(见注1) 100mm≤t≤300mm(见注1)

表观比率

a/l 表面缺陷

a/t

埋藏缺陷

a/t

表面缺陷

a/t

埋藏缺陷

a/t

注：

（a ） t=包括所有允许余高的焊缝厚度。对于有不同厚度的对接焊缝，t 取这两个厚度的较小值。如果全焊透的焊缝含有角焊缝，则角焊缝的厚度也应在包括在t 中。

（b ） 如果埋藏缺陷到表面的距离（图1 的S ）小于或等于厚度方向尺寸（图1(b)图的2d ）的一半，则应作为表面缺陷。

（c ） 如果验收规范表中缺陷长度l 小于6.4mm ，则记为6.4mm 。

注 1：对于缺陷表观率a/l 处于其它值以及厚度处于6.4mm ＜t ＜100mm 时，可以采用内插法。

表 32 焊缝厚度大于300mm 的缺陷验收规范

注：

(a) 对于缺陷表观率a/l 处于其它值时，可以采用内插法。

(b) t=包括所有允许余高的焊缝厚度。对于有不同厚度的对接焊缝，t 取这

两个厚度的较小值。如果全焊透的焊缝含有角焊缝，则角焊缝的厚度也

应在包括在t 中。

(c) 如果埋藏缺陷到表面的距离（图1 的S ）小于或等于厚度方向尺寸（图

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50 0.031 0.033 0.036 0.041 0.047 0.055 0.064 0.074 0.083 0.085 0.087 0.034 0.038 0.043 0.049 0.057 0.066 0.078 0.090 0.105 0.123 0.143 0.019 0.020 0.022 0.025 0.028 0.033 0.038 0.044 0.050 0.051 0.052 0.020 0.022 0.025 0.029 0.033 0.038 0.044 0.051 0.058 0.067 0.076 表面缺陷 a 埋藏缺陷a

表观比率 a/l in mm in mm 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.228 0.240 0.264 0.300 0.336 0.396 0.456 0.528 0.612 0.618 0.624 5.79 6.10 6.71 7.62 8.53 10.1 11.6 13.4 15.5 15.7 15.9 0.240 0.264 0.300 0.348 0.396 0.456 0.528 0.612 0.696 0.804 0.912 6.10 6.71 7.62 8.84 10.1 11.6 13.4 15.5 17.7 20.4 23.6