一. 范圍
本標準規(guī)定了無縫鋼管和焊接鋼管(埋弧焊除外)的超聲橫波(由分立探頭或相控技術(shù)產(chǎn)生)自動檢方法的一般要求,以確認其水壓密實性。本檢測方法主要應用于縱向不連續(xù)性的檢測。
必要時,制造商自行決定是否采用Lamb波檢測。本標準適用于檢測外徑不小于10mm,且外徑與壁厚之比不小于5的鋼管。
二. 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
ISO 5577 無損檢測 超聲檢測 術(shù)語(Non-destructive testing-Ultrasonic inspection-Vocab-ulary)
ISO 9712 無損檢測 NDT 人員資格鑒定和認證(Non-destructive testing-Qualification and certification of NDT personnel)
ISO 11484鋼鐵產(chǎn)品無損檢測(NDT)人員的雇主資格制度[Steel products- Employer's qual-ification system for non-destructive testing(NDT)personnel]
三. 術(shù)語和定義
ISO 5577和ISO 11484界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
1. 對比人工傷 reference standard
用于校準無損檢測設備的對比人工傷,如鉆孔、刻槽、凹槽。
2. 對比樣管 reference tube
帶有對比人工傷的管或長管。
3. 對比試樣 reference sample
帶有對比人工傷的試樣,如一段管、板或帶材。注:本標準只使用術(shù)語“對比樣管”,它包含“對比樣管”。
4. 管 tube
任意橫截面形狀中間為空的產(chǎn)品,具有一定長度和開放的兩端。
5. 無縫管 seamless tube
由實心材料穿孔制成空心管,經(jīng)進一步熱加工或冷加工獲得最終尺寸的管。
6. 焊管 welded tube
帶材經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的空心管,還可能經(jīng)過進一步熱、冷加工獲得最終尺寸。
7. 埋弧焊管 submerged arc welded tube,SAW
通過熱或冷成形將帶材或板材卷成空心管形狀,在不受力情況下加人焊料將相鄰的板邊焊接而成。
注1: 通過電流回路產(chǎn)生的電弧將相鄰板邊和焊料填充物加熱到焊接溫度。溶劑層的存在可以防止電弧和金屬熔融物受到大氣的污染。
注2: 焊管可能有1個或2個縱向焊縫(SAWL)或1個螺旋焊縫(SAWH),且至少有一個焊縫通向管壁內(nèi)側(cè),一個焊縫通向管壁外側(cè)。
8. 制造商 manufacturer
按照相關(guān)標準生產(chǎn)產(chǎn)品,且聲明交付的產(chǎn)品符合相關(guān)標準的機構(gòu)。
9. 協(xié)議 agreement
在詢價和訂貨時,制造商和買方之間所簽訂的契約。
四、一般要求
1. 超聲波檢測通常在鋼管所有生產(chǎn)制造完成之后進行,產(chǎn)品標準規(guī)定或制造商與買方另有協(xié)議時除外。鋼管的生產(chǎn)制造過程主要包括軋制、熱處理冷加工和熱加工、成型、矯直等。
2. 被檢鋼管應足夠平直以保證檢測的有效性,鋼管表面不得有影響檢測結(jié)果的異物。
3. 超聲波檢測應在制造商指定的有相應資格人員的監(jiān)督下,由經(jīng)過充分培訓并按照ISO 9712、ISO 11484或其他等效標準取得資格證書的人員執(zhí)行。若采用第三方檢測時,應由買方和制造商協(xié)商并達成一致。
雇主應按程序文件頒發(fā)操作授權(quán)證書。無損檢測操作應由雇主認可的具有3級無損檢測資格的人員授權(quán)。
注:在有關(guān)標準中可以找到1級、2級和3級的定義,如ISO 9712和ISO 11484。
五、檢測方法
1. 應使用超聲橫波或Lamb波對鋼管進行檢測,且主要檢測縱向缺陷。
2. 檢測過程中,被檢鋼管和探頭保持相對運動以保證整個鋼管表面都能被檢測到,并根據(jù)探頭尺寸計算覆蓋范圍。在測試過程中,相對運動的速度變化不應超過10%。通常鋼管的兩端可能有一小段檢測不到的盲區(qū),檢測盲區(qū)應按照相應產(chǎn)品標準的要求進行處理(見附錄A)。
除拉伸減徑焊管外,電焊管在買方和制造商的同意下可以只進行焊縫區(qū)域的水壓密實性確認檢測,檢測中超聲探頭必須嚴格對準焊縫區(qū)域,以確保整條焊縫都能被檢測到。
3. 檢測中聲束應從兩個相反方向人射掃查鋼管,除非買方與制造商之間另有約定。
4. 在檢測縱向缺陷時,每個獨立探頭的最大軸向?qū)挾葹?5mm.當使用Lamb波或相控陣技術(shù)時,探頭長度或激發(fā)陣元長度應不大于35mm。
5. 采用橫波的超聲檢測頻率在1~15 MHz范圍,Lamb波的檢測頻率在0.3~1MHz范圍,具體頻率大小取決于產(chǎn)品的條件和特征壁厚及表面狀況。
6. 設備應能通過與標記裝置和(或)分選機構(gòu)相連接的自動觸發(fā)或報警電平,將被檢鋼管分為合格品或可疑品。
六、對比樣管
1. 概要
a. 本標準規(guī)定的對比人工傷主要用于無損檢測設備的校驗。這些人工傷尺寸不應理解為設備所能檢出的最小缺欠尺寸。
b. 設備應使用對比樣管上的內(nèi)、外壁縱向刻槽或徑向透壁鉆孔進行校驗。當鋼管內(nèi)徑小于15mm時,可不加工內(nèi)壁刻槽,除非買方與制造商另有約定。
c. 對比樣管應具有與被檢鋼管相同的公稱直徑和厚度,相同的表面狀況、交貨狀態(tài)(如:熱軋、正火淬火和回火)和相似聲學性能(如:聲速、衰減系數(shù))。
d. 為獲得清晰可辨信號,人工傷應足夠遠離樣管端部且彼此足夠遠離。
2. 刻槽類型
a. 刻槽應平行于鋼管軸線方向。刻槽為“N”型(見圖1),槽的側(cè)面互相平行,槽的底面與側(cè)面垂直。一般認為刻槽的底面和底角可以是圓弧狀的。
b. 刻槽可采用機械法、電火花腐蝕法或其他方法制作。
3. 刻槽尺寸
a. 寬度
刻槽的寬度(見圖1)應不大于1.0mm.
b. 深度
刻槽的深度(見圖1)應為公稱壁厚的12.5%,其極限尺寸如下:
最小深度:0.5mm.
最大深度:1.5mm.
深度誤差為縱向刻槽深度的±15%.
c. 長度
除非產(chǎn)品標準另有要求或買方與制造商另有協(xié)議,否則刻槽長度應大于單個探頭的寬度或相控陣探頭的激發(fā)陣元長度,其最大值為50mm.
d. 鉆孔
鉆孔應垂直鋼管表面并穿透管壁。對于焊管,應在焊縫的中心鉆孔。鉆孔的直徑與鋼管外徑有關(guān),孔徑不得超過下面表1的規(guī)定。鉆孔可由機械法、電火花腐蝕法或其他方法制作。
e. 對比人工傷的確認
人工傷的尺寸和形狀應采用適當方法加以確認。鉆孔直徑不應超過表1中的規(guī)定值,使用時需加以確認;刻槽尺寸和形狀也應采用適當方法加以確認。
七、設備校準和檢驗
1. 一般要求
每次開始檢測前,應使用對比樣管對設備進行校準,并能產(chǎn)生清晰可辨的人工傷信號(如:對比樣管連續(xù)三次通過設備),這些信號可用于設定設備的觸發(fā)報警。
2. 觸發(fā)/報警電平的調(diào)整
a. 若內(nèi)、外壁缺陷共用一個觸發(fā)/報警電平,應調(diào)節(jié)探頭使內(nèi)外壁刻槽的信號盡可能一致,用兩個信號中幅度較低的信號來設置設備的觸發(fā)/報警電平。當使用鉆孔時,鉆孔內(nèi)側(cè)和外側(cè)信號的調(diào)整方法與刻槽相同。
b. 若內(nèi)壁和外壁信號分別使用獨立的觸發(fā)/報警電平,應使用內(nèi)部刻槽信號和外壁刻槽信號分別設置設備的觸發(fā)/報警電平。調(diào)整閘門的位置和寬度,使整個管壁都能被檢測到。使用鉆孔時,鉆孔內(nèi)壁和外壁信號的調(diào)整方法與刻槽相同。
3. 校驗和再校準
a. 在鋼管的直徑、壁厚和鋼級均不變的生產(chǎn)檢測中,應每間隔一段時間使用對比樣管對設備進行校驗。設備校驗應至少每4小時進行一次,并且在設備操作人員換班或在檢測的開始和結(jié)束時都要進行校驗。
b. 如果初始校準的參數(shù)發(fā)生改變,則應對設備進行重新校準。
c. 在動態(tài)校驗中,對比樣管和探頭之間的相對運動速度應和實際生產(chǎn)檢測時一樣。只要制造商能夠證明獲得相同的動態(tài)校驗結(jié)果,也可運用其他校準方法。
d. 當生產(chǎn)中的校驗結(jié)果不滿足要求時,所有從前一次校準后檢測的鋼管都應在設備重新校準后重新檢測。
八、判定
1. 檢測信號低于觸發(fā)/報警電平的鋼管應視為通過檢測。
2. 檢測信號等于或大于觸發(fā)/報警電平的鋼管應視為可疑品,或由制造商決定是否進行重新檢測。
重新檢測時,如果連續(xù)兩次信號都低于觸發(fā)/報警電平則視為通過檢測,否則視為可疑品。
3. 對于可疑品,根據(jù)產(chǎn)品標準的要求,可采取下列方法中的一種或多種進行處理:
a. 用適當方法對可疑部位進行修磨,修磨后,如果剩余壁厚在公差允許范圍之內(nèi),可將該鋼管按照之前的方法重新檢測,若沒有產(chǎn)生等于或大于觸發(fā)/報警電平的信號,就認為該鋼管通過檢測;也可以根據(jù)買方和制造商之間達成的協(xié)議,采用其他無損檢測方法對可疑部位進行復檢以達到驗收水平。
b. 所有可疑品都要根據(jù)相關(guān)的產(chǎn)品標準進行水壓密實性試驗,除非買方和制造商之間另有協(xié)議。
c.切除可疑部位。
d. 鋼管沒有通過檢測。
九、檢測報告
根據(jù)買方要求,制造商應向買方提供檢測報告,檢測報告至少應包括以下內(nèi)容:
a. 本標準號(GB/T 18256-2015);
b. 合格性聲明;
c. 滿足相關(guān)協(xié)議或遵循指定程序的任何偏差;
d. 產(chǎn)品的等級和規(guī)格;
e. 檢測技術(shù)的類別和詳細參數(shù);
f. 使用的設備校準方法;
g. 對比試樣和驗收水平;
h. 檢測日期;
i. 操作者及其技術(shù)資格。