对焊缝超声波检验验收标准的认识.doc

对焊缝超声波检验验收标准的认识工程建设中国三峡建设O6/2OO2文章编号:10066349(2002)06一()(1302对焊缝超声波检验验收标准的认识林庆煌朱国纲程惠(中国三峡总公司金结检测中心,湖北宜昌443133)摘要:ASME锅炉及压力容器规范(简称ASME规范)是一部国际性规范,被世界各国广泛采用.长江三峡电站水力发电设备及安装工程,由于国际招标合同规定,无损检测标准均采用ASME规范.ASME规范中对各种探伤方法的验收标准均分别作出了规定.而认真理解,正确运用此规范尤为重要.关键词:ASME;焊缝;超声波检验;理解;运用中图分类号:TG441.7文献标识码:B1对ASMEDiv.1附录12条文的理解ASME规范附录12条文并不多,看起来理解也比较容易,但必须认真细致,否则在运用上容易混淆,会造成危险缺陷的漏检.附录12条文规定,所有缺陷其产生的波幅大于基准线(DAC)的2O,都应研究缺陷的形状,特征和位置.如果检测人员认为是裂纹,未熔合或未焊透(当焊件要求焊透时)的缺陷显示,不论其长度如何,都是不能接受的.这条规定,无形中对检测人员提出了三点要求,一是知识面要广,除了超声波探伤知识外,还必须懂得工件结构,焊接知识等,便于研究和分析;二是超声检测人员应具备一定的探伤经验;三是操作人员应有为质量负责的认真精神.除上述缺陷外,其他所有缺陷,如果波幅超过基准线(DAC)范围,且缺陷长度超过下列值的也都是不能接受的.当f19mm时,长度为6.3mm:当19mm<f57mm时,长度为1/3t;当f>57mm时,长度为19mm.其中t为焊缝厚度(不包括焊缝余高).对于不同板厚的对接焊缝,t取两种厚度中的较薄者.对于全焊透的焊缝且包括角焊缝,则角焊缝的焊喉应包括在中.ASME超声检验标准,对缺陷指示长度的测长方法有两种:(1)平面型(裂纹,未熔合类型)缺陷尺寸的测定缺陷自身高度(板厚方向)的尺寸测定.当缺陷反射波幅为(2O1()()DAC时,用2ODAC测定其自身高度尺寸;当缺陷反射波幅大于1.0DAC时,用最大波幅的5O测定其自身高度尺寸.缺陷沿焊缝方向长度尺寸的测定,用2ODAC测长,得出反射体两端点间的距离来确定.(2)体积型(夹渣类型)缺陷尺寸的测定体积型缺陷尺寸的测定方法,不论何种情况(包括波幅大于DAC或小于DAC),测长及测宽都用5ODAC.从上述ASME规范超声波探伤对缺陷尺寸的测定方法可知:同是平面型缺陷,根据反射波幅高度的不同,测定缺陷自身高度的方法即有区别;平面型缺陷与体积型缺陷除了根据不同波幅高度确定拒收准则以外,其指示长度的测定方法也不同,前者为2ODAC,后者为5ODAC.因此,在探伤时首先要非常慎重地判断缺陷的性质,其次在测定缺陷尺寸时要深刻理解上述标准规定,以免出现概念上的混淆.否则就会象三峡1.,2,3.座环厂家UT探伤人员由于忽视对ASME规范条文的理解(只强调波幅是否大于DAC基准线和缺陷指示长度),而出现危险性缺陷漏检的现象.另外,由于中国国标GB11345<<钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级(以下简称GB11345标准)在缺陷评定灵敏度和缺陷尺寸测定方法方面也与ASME规范有所不同.所以应特别注意,防止把执行中国标准的习惯带入执行ASME规范的探伤工作中去,要严格避免两国标准的混用.2实例3号机座环从国外进口,按要求焊后热处理之前对T型接头的焊缝作了100UT检查,热处理后再作2O抽检.该座环运抵三峡工地后,生产厂家又派遣两名人员(其中一名是NDT工程师)到工地再次对3号机座环作100UT检查,认为该产品质量全部合格.在此基础上我们进行随机抽检,发现了几个典型的超标缺陷.现以3号机座环工厂制造焊缝1.缺陷为例:探测条件仪器:EP0CH(2300)型探头:2.25MHz/o.545.,60.试块:CSKIB标准试块;ASME3in对比试块灵敏度:4.8mmDAC+0dB收稿日期:200204作者简介:林庆煌,中国三峡总公司金结检测中心教授级高级工程师.l3C0NSTRUCT10NCHINATHREEG()RGESC()NSTRUCT10N06/2002补偿:2dB耦合剂:浆糊1缺陷显示缺陷深度为4445mm;波幅高度151DAC.缺陷长度测定,若按平面型缺陷测定长度为105mm;而按体积型缺陷测定长度则应为45mm+15mm(间距mm).缺陷位置与性质的分析缺陷位置见表1及1.缺陷位置分析图(图1).缺陷性质判为未熔合,属不可接受的(见表1).解剖后证实了上述判断.表13.座环工厂焊缝1缺陷记录(超声波探伤缺陷记录)3图11.缺陷位置分析图附录12条文还规定,如果缺陷反射波幅大于基准线(DAC)的5O,而小于基准线(DAC)的100,又不是裂纹,未熔合,未焊透等缺陷,根据具体情况,应作出部位,波幅大小,尺寸,距表面的深度等参数的记录;对于修补区域的记录和修补区域的复验结果应在报告中作注明.这一条对用户来讲非常重要,如果设备运行中出现或检修中发现问题,原始记录可以提供分析的依据.但在三峡机组进口设备出厂记录报告中有的没有记载.3关于体积型缺陷间距的探讨及建议ASME规范超声波检测验收标准中,对两个相邻缺陷之间的间距尺寸控制没有明确的规定,这给业主根据设备的重要性,在招标时作出规定或与承包商具体协商留下了空间.但并不意味着UT检测时凡能区别开两个或两个以上缺陷(体积型缺陷)时,均应分别地按独立的缺陷进行评定.这是应该控制的尺寸.在我国GB11345标准中有统一规定,即相邻两缺陷各向间距小于8mm时,两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度.外国承包商有的为了对三峡产品负责自己作了规定,例如ALSTOM公司的产品,其探伤工艺中规定相邻缺陷间距小于最小缺陷的长度时,则两缺陷应视为一个缺陷.而有的公司却无任何规定,因为合同中没有约定,所以坚持uT探伤所发现的多个缺陷不论间距多小,都要单独评定.对两个(或以上)相邻缺陷的间距不作规定,对要求较高的产品将会带来两点不利的后果:同是三峡机组,由于生产厂家不同,却有不同的质量水平.有可能使含有链状的危险缺陷的焊缝作为合格品验收.现对第点作进一步说明.假设板厚(焊缝厚度)为6Omm时,探伤发现4个高于DAC基准线的体积型缺陷波形,若对间距不作规定,则此焊缝应为合格品.但若采用ALST0M公司的上述规定,则该4个缺陷应视为1个缺陷,其沿焊缝方向的指示长度为68mm,远大于验收标准的19mm,该焊缝应判为不合格.显然,两者的焊缝内部质量水平差别是很大的.鉴于上述讨论,建议在三峡右岸机组招标时除明确ASME规范外,还应在体积型缺陷超声波检测的验收标准中明确相邻缺陷间距的要求.至于缺陷间距究竟如何确定,严格地说,应以大量断裂力学试验作为基础.但作为工程上的应用,业主不需为此进行大量试验,按中国GB11345标准的8mm的规定或上述ALSTOM公司小于最小缺陷的规定均可.但8mm可能更好些,因为这是以中国国标作为依据,又可以避免小于最小缺陷的规定在存在多个相邻缺陷时可能出现的争议.4结语在三峡电站水力发电设备中各种焊缝形式多样,探伤时,选择一种好的超声波探伤方法是保证检测质量的关键.超声波检测人员的实际探伤经验也是非常重要的因素,特别是采用ASME超声检验标准,认真理解,正确应用更为重要.因此在实际探伤中,还要不断探索,积累经验,进一步验证