球壳板超声波探伤复验工艺

球壳板超声波探伤复验工艺

球罐是石油化工安装工程中常见的压力容器，超声波探伤以其独特的技术性能，广泛用于球罐探伤中。

1.编制依据

1)国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》。

2)JB4730《锅炉、压力容器及压力管道无损检测》。

3)GB12337-98《钢制球形储罐》。

4)Q/JHHJ20602-03-89《压力容器质量保证手册》。

2.球罐概况

2.1.球罐参数见表一。

表一

2.2.对接焊缝分布：

2.3.无损探伤部位及探伤比例

3.球壳板超声波探伤复验

3.1.检测人员

必须持有II级以上超声波探伤人员资质，I级人员必须在II 级人员的指导下进行有关操作。

3.2.仪器选择

球罐探伤有以下特点：，

1) 工作量比较大，

2) 需要纵波、横波探伤，采用两种以上探头，制作两个以上DAC 曲线，

3) 探伤要求比较高

根据上诉特点，我们选择重量轻，检测速度快，检测精度高，可靠性高，稳定性好，多通道的数字智能化仪器。

JB4730要求采用A 型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为5~10MHz ，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB 以上的连续可调衰减器，步进级每档≤2dB ，其精度为任意相临12dB 误差在±1dB 以内，最大累计误差不超过1dB 。水平线性误差≤1%，垂直线性误差≤5%。

综合上述要求，我们选择PXUT-27 A 型脉冲式数字探伤仪。 3.3. 探头的选择

探头的选择，应考近场区长度，半扩散角，声束的指向性，超声波频率等。 近场区长度：

S F ---波源面积

λ---波长

根据公式中得知，近场区长度与镜片面积成正比，与波长成反比，即与频率成正比。 因此选择晶片尺寸过大，或频率过大，都会导致近场区长度得增加，不利与近表面缺陷的发现。

半扩散角

S D λθ700=

Ds---波源直径

πλ

S

F N =

根据公式得知，半扩散角与波源的直径、超声波的频率成反比。因此直径大、频率高的探头半扩散角小，指向性好，有利与减少超声波的扩散衰减，有利于缺陷的定量，有利于小缺陷的检测。

综合上述两个公式，探伤时超声波探头应选择具有适当的尺寸和频率的探头，过大或过小都会影响实际探伤。

根据JB4730的要求，见表，

表锅炉、压力容器用板材超声波检测探头选用

按照标准要求，选择公称频率5MHz，探头晶尺寸φ20的单晶直探头。

3.4.试块的选择

选用φ5平底孔试块，试块厚度应与被检钢板厚度相近。

表单直探头标准试块

3.5.耦合剂

使用稀释工业浆糊。不能使用机油或甘油，使用机油或甘油容易污染坡口，导致焊缝中的氢含量增加，且焊缝预热时释放烟，污染密闭空间（球罐内部）的环境，增加火灾的危险性。

3.6.仪器校准

3.6.1.检测超声波探伤仪的主要性能

水平线性 垂直线性 动态范围

3.6.2. 检测超声波探伤仪和探头的系统性能

盲区 分辨率 灵敏度余量。 3.6.3. 基准灵敏度调整

试块φ5平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50%作为基准灵敏度。 3.6.4. 荧光屏显示调整

为便于观察、便于设置声音报警，按深度1：2调整。这样在屏幕上可以观察到3个底波。

3.6.5. 灵敏度补偿

主要有耦合补偿，衰减补偿，曲面补偿。

利用对比试验进行灵敏度补偿，现场探伤前首先在被检钢板上进行底波高度的测量，用增益使底波高度提高到荧光屏的50%，记录分贝值a1、a2、a3…，选3~5处有代表性的地方进行测量。

灵敏度补偿值 △dB=

∑=n

i n

a

1

3.6.6. 扫查灵敏度

在灵敏度补偿的基础上，再提高6dB 作为扫查灵敏度。 3.6.7. 设置声音报警

在始波和底波B1之间满刻度的50%处设置声音报警。 3.7. 检测方法 3.7.1. 检测面

可选钢板的任一扎制表面进行检测，如果表面有锈，影响探伤，应进行抛光处理，以去除表面铁锈，除锈不应使用砂轮机打磨，以避免钢板减薄。 3.7.2. 扫查方法

探头沿垂直于压延方向,间距为100mm平行线扫查。周边100mm内作100%扫查（见图）。

图球壳板超声检测示意图

3.7.3.检测覆盖率

周边50mm范围内，为确保超声波声束能尽量扫查到整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15% 。

3.7.

4.探头的移动速度

探头的移动速度不应超过150mm/S。

3.8.缺陷测定与记录

探伤中发现缺陷以后，要测定缺陷的位置、大小、并估计缺陷的性质。反射波如确认为缺陷反射波,应将缺陷的位置、尺寸、数量用示意图记录下来。

3.8.1.板材中存在的主要缺陷的估计

1)分层：缺陷波形陡直，底波明显下降或消失；

2)折迭：不一定有缺陷波，但底波明显下降，次数减少甚至消失，始波加宽。

3)白点：波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，移动探头，

回波此起彼伏。

3.8.2.缺陷定量

在探伤过程是否中发现下列情况之一作为缺陷:

1)缺陷的第一次反射波高≥50%满刻度,即F≥50%者

2)当底波第一次反射波的波高没有达到满刻度,缺陷第一次反射波波高与底波第一次

波高之比≥50%,即B1<100%,而F1/B1≥50%者。

3)当底面第一次反射波波高低于50%满刻度者,即B1<50%者。

3.8.3.缺陷位置的测定

缺陷位置的测定包括确定缺陷的深度和平面位置。缺陷的深度可根据示波屏上缺陷波所对应的刻度来确定，缺陷的平面位置根据发现缺陷懂得探头位置来确定，发现缺陷的探头位置来确定。

见出缺陷后，应在它的周围继续进行检测，以确定缺陷的延伸。确定缺陷的边界或长度时，移动探头使缺陷第一次波高下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度的25%或使缺陷第一次反射波与底面第一次反射波高之比为50%，此时，探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较重为准。

测量B1≤50%的缺陷时，移动探头使底面第一次反射波升高到荧光屏满刻度的50%。此时探头中心距离即为缺陷的指示长度，探头中心点为缺陷的边界点。

3.9.缺陷评定

3.9.1.缺陷指示长度的评定

一个缺陷按其指示的最大长度作为缺陷的指示长度。

3.9.2.缺陷指示面积的评定

⑴一个缺陷按其最大面积作为该缺陷的单个指示面积.

⑵多个缺陷间距小于100mm或较小缺陷的指示长度时,以各块缺陷面积之和作为

单个缺陷面积。

⑶单个指示面积小于25mm2时,不记。

3.9.3.标准要求板材质量应Ⅲ级以上；

1)单个缺陷指示长度<120mm；

2)坡口预定线两侧各50mm范围内，缺陷指示长度≥50mm时应评为Ⅴ级；

3)单个缺陷指示面积<100mm2；

4)任一1m×1m检测面积内缺陷面积≤10%；

5)不存在白点、任何裂纹等危害性缺陷。

3.10.仪器和探头系统的复核

3.10.1.复核时机