球罐TOFD+UT替代RT無損檢測技術(shù)方案

1、 中國特種設(shè)備檢測研究院文件編號CSEI/第頁/共頁9/8標(biāo) 題采用手動UT+TOFD組合方式替代RT進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢測的技術(shù)方案修 訂 號0采用手動UT+TOFD組合方式替代RT照相進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢測的技術(shù)方案本文源自：無損檢測招聘網(wǎng) 編制： 日期：審核： 日期： 批準(zhǔn)： 日期： 中國特種設(shè)備檢測研究院采用手動UT+TOFD 組合方式替代RT進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢測的技術(shù)方案1 概述受XX施工單位有限公司寧夏石化項目部（以下簡稱甲方）委托，中國特種設(shè)備檢測研究院（以下簡稱乙方）擬于2010年8月至2011年12月對甲方在制現(xiàn)場安裝的中國石油XXXX500萬噸/年煉油改擴(kuò)建項

2、目承壓設(shè)備焊縫質(zhì)量檢測技術(shù)服務(wù)。本次技術(shù)服務(wù)采用手動UT+TOFD組合方式對現(xiàn)場組焊的壓力容器對接焊接接頭進(jìn)行100焊縫質(zhì)量檢測以替代固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中規(guī)定的RT檢測技術(shù)，為安全、優(yōu)質(zhì)、順利地完成好此項工作，特編制本技術(shù)方案。2 主要檢測依據(jù)（1）JB/T 4730.3-2005承壓設(shè)備無損檢測 第3部分：超聲波檢測；（2）Q/CSEI 01-2007承壓設(shè)備 衍射時差法超聲檢測；（3）JB/T 4730.10-2005承壓設(shè)備無損檢測（送審稿）；（4）質(zhì)檢特函2007402號文和2010質(zhì)檢特便字3039 號文；（5）中國特檢院相關(guān)質(zhì)量體系文件。3 檢測比例 對14臺2000m

3、3球罐的焊接接頭實施100UT100TOFD質(zhì)量安全技術(shù)評價。4 人員資格4.1 從事手動UT的人員應(yīng)按照國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布的特種設(shè)備無損檢測人員考核與監(jiān)督管理規(guī)則取得UTII及以上資格；從事TOFD技術(shù)的人員應(yīng)按照質(zhì)檢特函【2007】402號文的要求至少具有UTII資格4年以上（含4年）或UTIII級，同時其操作技能經(jīng)全國無損檢測考核委員會考核合格。4.2 操作人員應(yīng)熟悉所使用的設(shè)備；4.3 操作人員應(yīng)熟悉有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，具有實際技術(shù)評價的經(jīng)驗并掌握一定的壓力容器結(jié)構(gòu)及制造基礎(chǔ)知識；5 檢測設(shè)備5.1 手動UT設(shè)備： 儀器：漢威HS600a；探頭：單晶直探頭、斜探頭試塊：CSK-A

4、、CSK-A系列試塊。5.2 TOFD質(zhì)量安全技術(shù)評價設(shè)備：儀器：OMINISCAN MX，ISONIC 2007，ISONIC START；掃查裝置：探頭夾持機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，帶位置傳感器；試塊：TOFD專用對比試塊探頭：5M 6探頭；45°、60°楔塊6 檢測內(nèi)容6.1 總體原則本技術(shù)方案是采用手動UT+TOFD技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行檢測。對TOFD技術(shù)所發(fā)現(xiàn)的缺陷：須采用手動UT（必要時輔助采用相控陣技術(shù)）進(jìn)行復(fù)驗，以對比評價結(jié)果。6.2 資料審查評價前一般應(yīng)審查下列內(nèi)容和資料：設(shè)計圖樣和制造加工記錄，應(yīng)記錄設(shè)計規(guī)范、主體材料、設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、設(shè)計壁厚、焊縫系數(shù)以及被

5、檢工件的名稱、編號、規(guī)格、材質(zhì)、坡口型式、焊接方法和熱處理狀況等，繪制焊縫排版圖。6.3 質(zhì)量檢測前的準(zhǔn)備6.3.1 確定質(zhì)量檢測區(qū)域?qū)挾龋?）對于TOFD技術(shù)，其質(zhì)量檢測區(qū)域為：a) 檢測區(qū)域?qū)挾葢?yīng)是焊縫本身，再加上焊縫熔合線兩側(cè)各25mm的范圍或t中較小值的范圍。b)若焊縫實際熱影響區(qū)經(jīng)過測量并記錄，并且超聲探頭的位置可按預(yù)先標(biāo)記得到控制時，質(zhì)量安全技術(shù)評價區(qū)域?qū)挾瓤梢詼p小到包括實際熱影響區(qū)加上兩側(cè)各6mm的范圍。（2）對于手動UT斜探頭檢測，質(zhì)量安全技術(shù)評價區(qū)的寬度應(yīng)是焊縫本身，再加上焊縫兩側(cè)各相當(dāng)于母材厚度30的一段區(qū)域，這個區(qū)域最小為5mm，最大為10mm。若采用直射法時，探頭移動區(qū)

6、應(yīng)不小于0.75P，P=2KT（P跨距，mm；T母材厚度，mm；K探頭K值）。6.3.2 質(zhì)量檢測區(qū)域的表面處理由于TOFD技術(shù)的特殊性，為確保TOFD探頭表面與工件耦合良好，采集到準(zhǔn)確有效數(shù)據(jù)，必須對焊縫兩側(cè)表面進(jìn)行打磨處理。（1）一般情況下焊縫余高不需磨平，但在T字口焊縫應(yīng)將縱焊縫200mm長范圍內(nèi)磨平。設(shè)計要求去除余高的焊縫，應(yīng)將余高打磨到與鄰近母材平齊。保留余高的焊縫，如果焊縫表面有咬邊、較大的隆起和凹陷等也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈?，并作圓滑過渡以免影響檢測結(jié)果的評定。（2）要求焊縫熔合線兩側(cè)表面進(jìn)行處理，無飛濺、凹坑等，表面應(yīng)平整，一般粗糙度Ra6.3m（與JB/T4730.3中的規(guī)定一致）

7、。（3）打磨寬度與工件厚度有關(guān)（與JB/T4730.3中規(guī)定的手動超聲探頭移動區(qū)寬度一致）：工件厚度t46mm，每側(cè)打磨寬度約150mm；工件厚度46mmt120mm，每側(cè)打磨寬度約200mm；（4）一般做法是先使用砂輪片進(jìn)行打磨，再使用鋼絲刷進(jìn)行去毛刺處理；或者直接用拋光片打磨。6.3.3 其它要求在探頭移動區(qū)周圍空間沒有阻擋探頭移動的障礙物，離掃查面應(yīng)有300mm的空間以便實施質(zhì)量安全技術(shù)評價操作。評價現(xiàn)場需要一定量的自來水（每檢測1米約需水3升），同時需要220V電源。評價實施時，附近不應(yīng)有電、磁、聲等強(qiáng)干擾信號源。6.4 工況條件確認(rèn)現(xiàn)場確認(rèn)被評價工件質(zhì)量安全技術(shù)評價部位壁厚、形態(tài)、位

8、置和質(zhì)量安全技術(shù)評價區(qū)域狀況。6.5 手動UT技術(shù)6.5.1檢測依據(jù)依據(jù)中國特檢院程序文件CSEI/QM-3-C05對接焊縫UT指導(dǎo)書進(jìn)行手動斜探頭UT技術(shù)評價，應(yīng)注意高強(qiáng)鋼橫向裂紋的質(zhì)量安全技術(shù)評價，并記錄下可疑缺陷部位。6.5.2 檢測實施 由于被評價工件的厚度44mm、50mm，依據(jù)中國特檢院程序文件CSEI/QM-3-C05對接焊縫UT指導(dǎo)書、JB/T4730.3-2005承壓設(shè)備無損檢測 第3部分 超聲波檢測，使用直接接觸法進(jìn)行檢測。 （1）厚度T=44mm，采用K=2的斜探頭進(jìn)行單面雙側(cè)檢測； （2）厚度T=50mm，采用K=1的斜探頭進(jìn)行雙面雙側(cè)檢測；6.6 TOFD檢測6.6.

9、1 檢測依據(jù)依據(jù)Q/CSEI 01-2007承壓設(shè)備 衍射時差法超聲檢測進(jìn)行TOFD技術(shù)評價，必要時采用相控陣超聲成像技術(shù)進(jìn)行檢測。6.6.2 檢測實施由于評價件厚度44mm、50mm，采用非平行掃查進(jìn)行初始的掃查方式，探頭對稱布置于焊縫中心線兩側(cè)沿焊縫長度方向運(yùn)動。根據(jù)Q/CSEI 01-2007承壓設(shè)備 衍射時差法超聲檢測分以下幾種檢測：對于評價件厚度T=44mm，T=50mm，采用5M6探頭600楔塊進(jìn)行單通道掃查；對于非平行掃查發(fā)現(xiàn)的接近最大允許尺寸的缺陷或需要了解缺陷更多信息時，對于缺陷部位改變探頭設(shè)置進(jìn)行非平行掃查、偏置非平行掃查、平行掃查或脈沖反射法超聲質(zhì)量安全技術(shù)評價。若焊縫較

10、寬，在焊縫兩側(cè)各增加一次偏置非平行掃查；若焊縫中可能存在橫向缺陷時，應(yīng)采取措施使超聲波聲束與焊縫橫截面形成一定的傾角進(jìn)行檢測（或在手工UT中增加平行或斜平行掃查方式）。探頭的掃查速度不得超過（其中WC為探頭在檢測有效距離處按半波高度法測量的最窄聲束寬度，mm；PRF為探頭的有效脈沖重復(fù)頻率，Hz）。掃查時應(yīng)確保探頭的運(yùn)動軌跡與擬掃查路徑間的誤差不超過探頭中心間距的10。若需對焊縫在長度方向進(jìn)行分段掃查，則各段掃查區(qū)的重疊范圍至少為20mm。對于環(huán)焊縫，掃查停止位置應(yīng)越過起始位置至少20mm。掃查過程中應(yīng)密切注意波幅狀況。若發(fā)現(xiàn)直通波、底面反射波、材料晶粒噪聲或波型轉(zhuǎn)換波的波幅降低12dB以上或

11、懷疑耦合不好時，應(yīng)重新掃查該段區(qū)域。若發(fā)現(xiàn)直通波滿屏或晶粒噪聲波幅超過滿屏高20時，則應(yīng)降低增益并重新掃查。對于底面發(fā)現(xiàn)的表面可疑部位以及掃查面應(yīng)按照J(rèn)B/T4730.44730.6標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行磁粉、滲透或渦流評價技術(shù)；若焊縫底面形狀不規(guī)則或成型不好等情況下，建議對底面按JB/T4730.46標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行磁粉、滲透或渦流檢測。 6.7 確定可疑缺陷部位、再次檢測和返修后復(fù)查 根據(jù)6.5、6.6的質(zhì)量安全技術(shù)評價結(jié)果進(jìn)行綜合分析，確定可疑部位并按下述方式進(jìn)行再次質(zhì)量安全技術(shù)評價：a.采用手動UT進(jìn)行再次質(zhì)量安全技術(shù)評價，必要時輔助采用相控陣超聲成像方式，以判斷其形態(tài)、位置和尺寸。依據(jù)Q/CSEI 01-

12、2007承壓設(shè)備 衍射時差法超聲檢測進(jìn)行缺陷評定和驗收。b.或采用RT質(zhì)量安全技術(shù)評價進(jìn)行再次評價。若發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷后，由施工單位進(jìn)行缺陷處理（返修），在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上采用與初查一致的評價方法進(jìn)行復(fù)查。6.8 檢測程序TOFD質(zhì)量安全技術(shù)評價工作委托施工方提供焊接工藝、設(shè)備基本信息、施工單位自檢情況準(zhǔn)備條件具備現(xiàn)場實施TOFD質(zhì)量安全技術(shù)評價數(shù)據(jù)分析，確定可疑部位可疑部位再次質(zhì)量安全技術(shù)評價出具缺陷處理通知單返修后（施工單位自檢合格后）復(fù)查出具初步結(jié)論通知單出具質(zhì)量安全技術(shù)評價報告。6.9 注意事項6.9.1質(zhì)量安全技術(shù)評價儀器、試塊和探頭等使用后，應(yīng)及時清洗干凈并妥善保管。6.9.2

13、按規(guī)定進(jìn)行設(shè)備復(fù)查。7 檢測過程的質(zhì)量控制檢測過程的質(zhì)量控制嚴(yán)格按CBPVI/QM-2-18進(jìn)行。8 檢測過程安全要求8.1 所有檢測技術(shù)人員應(yīng)經(jīng)過必要的安全培訓(xùn)或教育。8.2 檢測人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行安全風(fēng)險識別，準(zhǔn)備足夠的安全防護(hù)設(shè)施，采取對應(yīng)的安全措施，確保安全完成檢測技術(shù)工作。9 工作進(jìn)度控制甲方在滿足實施質(zhì)量安全技術(shù)評價工作要求（相關(guān)資料、前期準(zhǔn)備工作和其它保障條件）后，向乙方下達(dá)設(shè)備的委托單；乙方在甲方的指定時間內(nèi)完成質(zhì)量安全技術(shù)評價工作，并出具質(zhì)量安全技術(shù)評價結(jié)論（一般在完成檢測后三日內(nèi)）。甲方應(yīng)進(jìn)行協(xié)調(diào)和安排以保障質(zhì)量安全技術(shù)評價工作的順利進(jìn)行。10 冬季施工特殊措施 根據(jù)施

14、工計劃的安排及業(yè)主要求，致使TOFD檢測在冬季繼續(xù)實施，通常情況TOFD檢測使用的耦合劑為清水，但氣候原因由于氣溫較低用水作為耦合劑已經(jīng)不能滿足檢測耦合要求，為繼續(xù)進(jìn)行檢測工作，防止耦合劑結(jié)冰現(xiàn)象，更換耦合劑為如防凍液等相對凝固點(diǎn)較低的耦合劑。從聲學(xué)的角度分析溫度對耦合狀態(tài)的影響一般很輕微，采用防凍液相對于常規(guī)的耦合劑來說對聲速、耦合等影響很細(xì)微，可以在實際施工中忽略不計。為了滿足施工單位及業(yè)主的要求，如期完成TOFD檢測，同時在不影響檢測質(zhì)量的情況下，現(xiàn)場采用防凍液做為耦合劑，這也是在這種特定自然操作工況下，最佳的選擇。但是必須保證防凍液是在流體狀態(tài)，聲束能夠較好的耦合至被檢工件中。所以檢測工作一般在相對溫度較高的中午時段進(jìn)行，盡量避免早晚進(jìn)行檢測工作，如有必要還可以對球殼板進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱處理后在進(jìn)行檢測工作11