无损检测技术应用及JB4730标准介绍课件

JB/T4730-20051《承压设备无损检测》及其技术应用茂名石化设备中心锅检所吕奕武前

言2

JB4730标准是锅炉、压力容器及压力管道行业法规和标准的配套标准，也是全国锅炉压力容器标准化委员会归口的强制性行业标准。(合肥通用所，锅检中心)该标准贯彻执行近10年来，对规范压力容器的管理，提高压力容器行业设计、选材、制造、使用和检验水平，减少爆炸事故等方面起到积极的作用。■但在贯彻执行中也发现不少问题，如有色金属材料的检测内容和锅炉检测内容缺口比较大、射线检测部分尚有一些条款不尽完善、没有在用设备的检测内容等。上述问题有的通过标准修改单和标准宣贯进行了修改和说明，有的则尚未解决。

2000年锅炉局及全国锅容标委会决定对JB4730标准进行修订。经过5年多的工作，新标准2005年7月26日由中华人民共和国国家发展和改革委员会发布，2005年11月1日正式实施。并更名为JB/T4730．1～4730．6-2005《承压设备无损检测》（三点不同：JB/T强制性附属性；承压设备；．1～．6

）。现将修订的工作情况和超声部分的主要修订内容给大家作一个汇报。承压设备法规标准体系⑴3由于承压设备在高温高压或易燃易爆工况下工作，具有一定的危险性，因此世界各国均将承压设备作为特种设备进行强制性管理。生产历史的总结和统一安全性能的要求，使得世界各国依据自己的生产技术水平和管理要求制定出适合本国国情的相应安全法规和技术标准体系。国家的安全法规是国家为保证承压设备的安全而制定的强制性手段，在任何其管辖范围内的产品都必须遵循它的安全原则；技术标准应是推荐性的，规定保证承压设备安全所对应的产品质量技术指标。但标准所规定的技术指标应该符合技术法规的安全原则，可以指导承压设备的设计、制造、安装、检验和验收，是承压设备产品生产和贸易的技术平均平台。技术标准和安全法规在总体上都是保证承压设备使用安全，但在作用和其他方面是有区别的。（法规授予标准以强制性权利）。承压设备法规标准体系⑵目前全球的承压设备法规和标准事实上包括两大体系：一是广泛覆盖美洲和亚洲的ASTM体系；二是目前已经形成规模，通行于欧洲并且影响力日益扩大的欧洲体系。承压设备的国际流通已引起世界各国的广泛关注。我国政府对承压设备的安全监察工作十分重视，设置专门的机构，建立安全监察制度，制定专门法规，实施安全监察(法、法规、规章和技术法规)。国内同时成立全国锅炉压力容器标准化技术委员会，并与国际标准化组织ISO/TC

11<锅炉压力容器技术委员会>取得实质性的联系（GB,JB）。目前国内承压特种设备的法规和标准体系的协调和覆盖在质检总局特种设备局统一规划和布置下正有条不紊的进行。目前国际承压设备技术发展有以下特点：1、趋同性，承压设备技术正在向统一方向发展尤其是设计方法、材料、焊接和无损检测；2、区域性，美日为代表的

ASTM体系和欧洲体系竞争日趋激烈；3、相容性，世界各国进行标准的相互认可和促进贸易的发展；4、贸易性，标准是国际贸易依据，主宰国际标准将获得巨大的市场份额和经济利益；5、经济性。降低安全系数，风险评估、提高效率，节约能源，保证安全。4承压设备法规管理体系1、法律：《特种设备安全监察法》（第一层次）2、法规：《特种设备安全监察条例》

（第二层次）3、规章（管理规定、办法）：《特种设备事故处理规定》、《进出口特种设备监督管理办法》、《特种设备质量监督与安全监察规定》、《特种设备检验检测机构管理规定》、《特种设备行政许可实施办法》、《特种设备注册登记与使用管理规则》等。

（第三层次）4、技术法规（第四层次）安全监察规程类：《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《热水锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》、《超高压容器安全监察规程》、《气瓶安全监察规程》、《液化气体汽车罐车安全监察规程》、《压力管道安全管理与监察规定》、《医用氧舱安全管理规定》、《有机热载体炉安全技术监察规程》等.培训考核规则类：《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》、《锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则》等。技术检验规则类：《压力容器定期检验规则》、《锅炉定期检验规则》、《在用工业管道定期检验规程》等。（锅检中心法规处）5承压设备标准体系（压力容器）一、钢制压力容器标准体系（固定式）：我国已经形成以GB150-98<钢制压力容器>为核心的一系列产品和另部件标准，并以此组成钢制压力容器标准体系的基本框架。该标准的设计压力范围为（0．1～35

MPa）与国外的压力容器标准如BS5500、JIS8270、ASME-Ⅷ-Ⅰ、AD规范、CODAP规范等大致相当。95年发布的JB

4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》填补了我国在设计压力35-100MPa的压力容器产品设计方面的空白，通过应力分析手段的应用，使压力容器的设计更趋科学合理。该标准与ASME-Ⅷ-Ⅱ、

BS5500第三章附录A、JIS8250、AD规范、CODAP规范属于同类标准规范。对于设计压力低于0.1MPa的压力容器制订了JB/T4735-97《钢制焊接常压容器》。设计压力高于100MPa的超高压容器标准国内目前正在酝酿之中。

GB150和JB/T4735采用第一强度理论，以最大主应力为主要设计参数，采用弹性失效准则。JB4732采用第三强度理论，以最大剪应力为主要设计参数，采用塑性失效准则。二、铝制压力容器标准体系，以JB/T4734-02《铝制焊接容器》为核心三、鈦制压力容器标准体系：以JB/T4745-02《钛制焊接容器》为核心四、气瓶标准体系:以GB/T5099-94《钢质无缝气瓶》、GB5100-94《钢质焊接气瓶》等为核心，1.0-30MPa,常温。五、槽罐车（移动式压力容器）标准。常温、≥0.1MPa六、安全附件标准。 铜制压力容器，镍制压力容器正在制定。6承压设备标准体系（压力管道）71、工业管道：GB50316-2000《工业金属管道设计规范》、GB50235-97《工业管道工程施工及验收规范》、GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》、SH3501-97《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》、GB50264-97《工业设备及管道绝热工程设计规范》、GB50185-93《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》、GB50184-93《工业金属管道工程质量检验评定标准》、HGJ8-87<化工管道设计规范>、

SHJ502-86《钛管道施工及验收规范》、化工部《化工企业压力管道检验规程》、SHS01005-92《工业管道维护检修规程》等，目前正在制定《压力管道规范 工业管道》。2、公用管道：GB50028-93《城镇燃气设计规范》、CJJ28-89《城市供热管网工程施工及验收规范》、CJJ33-89《城镇燃气输配工程施工及验收规范》等。3、长输管道：GB50251-94《输气管道工程设计规范》、GB50253-94《输油管道工程设计规范》、SY0401-98《输油输气管道线路工程施工及验收规范》等。承压设备标准体系（锅炉）8一、锅炉产品标准：JB/T10094-99《工业锅炉通用技术条件》、JB/T6696-93《电站锅炉技术条件》、JB/T7985-95《常压热水锅炉通用技术条件》、

JB/T6503-92《烟道式余热锅炉通用技术条件》、GB/T1921-98《热水锅炉参数系列》、GB/T3166-88《工业蒸气锅炉参数系列》、

JB/T7090-93《余热锅炉参数系列氧气转炉余热锅炉》JB/T6508-92氧气转炉余热锅炉技术条件》等。二、设计方法标准：JB/T8659-97《热水锅炉水动力计算方法》、GB9222-98《水管锅炉受压元件强度计算》、GB/T16508-96《锅壳锅炉受压元件强度计算》JB/T6734-93《锅炉角焊接接头强度计算方法》等。三、材料标准：GB713-97《锅炉用钢板》、GB3087-89《锅炉用碳素钢和低合金钢钢板》、JB/T9625-99《锅炉及辅机专业卷（第二分册）－锅炉管道附件承压铸钢件技术条件》、JB/T9626-99《锅炉及辅机专业卷（第二分册）－锅炉锻件技术条件》、GB13296-91《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》

GB5310-95《高压锅炉用无缝钢管》JB2633-93《锅炉锻件技术条件》、JB/T2637-93《锅炉承压球墨铸铁件技术条件》、GB3087-99《低中压锅炉用无缝钢管》等。四、焊接制造标准：JBJ27-96《工业锅炉安装工程施工及验收规范》、

JB/Z361-89《锅壳锅炉受压元件制造工艺》、JB1609-93《锅炉锅筒制造技术条

件》、JB/T1610-93《锅炉集箱制造技术条件》、JB1611-93《锅炉管子制造技术条件》、JB/T1613-93《锅炉受压元件焊接技术条件》、JB/T1618-92《锅壳锅炉受压元件制造技术条件》JB6693-93《水管工业锅炉主要受压元件制造工艺》等。五、无损检测：JB/T4730-2005《承压设备无损检测》。六、试验方法标准：GB/T10180-98《工业锅炉热工试验规范》、GB/T10184-98《电站锅炉性能试验规程》、GB10180-88《工业锅炉热工试验规范》、GB/T13311-91《锅炉受压元件焊接接头机械性能试验方法》、

JB/T1612-94《锅炉水压试验技术条件》等。JB/T4730标题《承压设备无损检测》JB4739-94标准主要用于压力容器及部分压力管道设计制造、安装无损检测，属于制造检验标准的范畴，当时锅炉系统、建设部、电力系统、长输管道系统都有自己一套相对独立检测标准，标准使用比较乱，而且缺口比较大。由于锅炉、压力容器及压力管道都是承压设备，有比较深刻的内在联系，美国ASME《锅炉压力容器规范》第Ⅴ篇就是将其检测内容放在一起考虑的，2003年国务院颁布的《特种设备安全监察条例》也将锅炉、压力容器及压力管道等通称为承压类特种设备。从这个角度考虑，将承压类特种设备的无损检测标准统一在一起，一方面检验检测单位使用起来比较方便和明确，另一方面安全监察机构管理起来也比较清楚。(标准的制定思路)由于本次修订既包括了金属材料制锅炉、压力容器及压力管道原材料、零部件和设备的制造、安装检测。同时也包括了金属材料制锅炉、压力容器及压力管道的在用检测。此外从本质上看其它承压类设备采用本标准进行检测也不存在任何技术障碍。因此本标准的标题改为《承压设备无损检测》应该说是比较合适的。9JB/T4730标准修订－质量控制原则质量控制原则是利用无损检测对承压设备制造安装质量进行控制的一种安全评定原则。如图1所示，缺陷当量超过P曲线时为危险区域，即

判废线；缺陷当量低于A曲线时为安全区域，即安全线；缺陷当量位于P、

A曲线之间时，应根据单位长度、单位面积或单位体积缺陷的数量和密集程度确定其等级，其主要控制门槛值（P、A曲线）是以实验室试验数据

和工程经验所确定。在承压设备行业所反映出来的主要是产品制造质量

控制和验收标准，因为其可靠性取决于控制门槛值有充分的安全裕度，

所以在真实缺陷与评定等级之间允许有一定的偏差。其主要检测参数一

般包括缺陷波幅、缺陷位置、指示长度和缺陷密集程度等。■图1 质量控制基本模式15JB/T4730.3-2005锻件超声检测⑸28承压设备锻件的横波检测（纵波），锻造缺陷一般呈面状，且垂直于主锻造方向，因此，锻件超声检测时，一般选用直探头采用纵波进行检测，以取得较好的检测效果。但由于有些锻件形比较复杂，而且锻造方向千变万化，因此，也可能产生取向各异的各种缺陷，此时仅靠直探头纵波检测已不能满足质量要求，而必须增加采用横波检测工序以取得较好的检测效果。如超高压整体锻造气瓶、水晶釜、筒形和环形锻件等等都存在这个问题。由于锻件缺口敏感性比较高，为了满足实际生产的需要，规定对筒形锻件等应进行横波检测，但扫查部位和验收标准应由供需双方商定，为统一检测方法，在附录I（补充件）中规定了超声横波检测的有关内容。钢锻件质量评级：1、缺陷波幅大于距离-波幅曲线（基准线）的质量等级定为Ⅲ级。2、波幅在距离-波幅曲线（基准线）50%～100%的缺陷按表1分级。表1 缺陷质量等级质量等级单个缺陷指示长度Ⅰ≤1/3壁厚，且≤100mmⅡ≤2/3壁厚，且≤150mmⅢ大于Ⅱ级者JB/T4730.3-2005复合钢板超声检测30JB4730-94标准复合钢板超声检测的内容主要是依据

GB7734-86和JISG0601-82的原则和内容制定的，包括轧制复合钢板、爆炸复合钢板和堆焊复合钢板。当时由于堆焊复合钢板的使用条件越来越苛刻，仅检测复合板贴合度不能满足要求，因此将这部分内容在堆焊层的检测部分体现；爆炸复合钢板超声检测的内容由于国际上标准变化很大，

JB4730-94标准无论是从试块或是检测方法都无法涵盖，因此爆炸复合钢板超声检测的内容由JB4733-96标准替代；实际上94标准复合钢板超声检测仅包括轧制复合钢板。本次修订时，由于轧制复合钢板、爆炸复合钢板检测内容已基本统一，因此05标准包括上述两类复合板的超声检测内容，废除了槽形试块，以复合钢板本身来调节灵敏度。实际调试时，是将探头置于复合钢板完全结合部位，使第一次底波高度为荧光屏满刻度的80%。以此作为基准灵敏度进行检测。JB/T4730.3-2005无缝钢管超声检测31目前在冶金部制定的GB5777和GB4163标准中都明确规定人工缺陷反射体为U型、V型和矩形槽三种，并以矩型槽为基准反射体。本标准在制定中主要考虑到三个因素：①冶金部是目前国内高压无缝钢管的主要来源，为了保证订货工作顺利进行，人工缺陷反射体的选择应和冶金部的规定统一起来；②矩型槽作为钢管超声检测的人工缺陷反射体不适宜，因为，槽深为

2.5mm以下的矩型槽，其反射波幅与槽深不是一个单调的递增函数，而有多重对应关系。换句话说就是较深的槽的反射波幅未必比较浅的槽的反射波幅高，这样容易引起混乱；③从标准的连续性考虑，在不碍大局情况下，还是采用JB1151标准中已经经过考验的人工缺陷反射体为好,这样也符合GB5777标准的规定。因此本标准规定高压无缝钢管超声检测采用40mm长、60°的V型槽作为人工缺陷反射体。并考虑到使用条件和设计要求不同，将槽深分为三个等级，供设计人员选择使用。使用时引用标准（JB/T4730）超声修改内容解释--钢管横向缺陷检测32由于高压无缝钢管主要是采用穿孔法和高速挤压法制造的，一般来说缺陷以纵向为主，因此，JB1151-73标准主要的检测对象是纵向缺陷。随着压力容器制造业的发展，对高压无缝钢管的质量要求越来越高，同时由于不能完全排除横向缺陷的存在，尤其是大口径的无缝钢管，所以在后来制订的标准如GB4163-84《不锈钢管超声波探伤方法》和GB5777-86《无缝钢管超声波探伤方法》中都包括了横向缺陷的检测方法。本标准在制定中一方面考虑到高压无缝钢管的缺陷以纵向为主的实际情况，同时也考虑到压力容器行业的实际需求和国内标准的发展情况。因此，本标准明确规定对钢管纵向缺陷的检测是必要的和强制性的，将其放在正文中，而将横向缺陷的检测内容放入附录J中，由供需双方协商解决。高压无缝钢管的超声检测主要采用斜角入射（指声束不指向管子圆心）的横波检测，由于声束与分层缺陷成一角度，根据声波反射规律，探头无

法接收缺陷上反射的回波，所以不能检测无缝钢管中的分层缺陷。如果必

须对钢管的分层缺陷进行检测，可用小直径双晶直探头或单晶直探头进行

检测。JB/T4730.3-2005铸造承压设备检测33通常可采用超声检测的铸件主要有球墨铸铁件和铸钢

件两种，其所含的石墨一般呈球状或团絮状。由于石墨体强度很低，因此可将该部位看作孔洞，实际上就相当于工件中的气孔和夹渣。压力容器铸件目前在行业上用得比较少，使用压力也比较低，在GB150和《压力容器安全技术监察规程》中也没有提出很明确的要求，因此，JB4730标准的制订时，没有涉及到铸件超声检测的问题。对于这类承压铸件的检测，合肥通用所曾于90年代初制订过两个标准，即JB5439-91《压缩机球铁零部件的超声波探伤》和JB5440-91《压缩机铸钢零部件超声波探伤》。由于这两个标准适用于压缩机系统的高压气缸和高压气缸头铸件的超声检测，这些铸件实际上就是一个压力容器。因此，对于需要进行超声检测的压力容器铸件，若没有对应的检测标准时，可以参照上述标准进行超声检测。JB/T4730.3奥氏体钢锻件超声检测⑴34由于奥氏体钢锻件晶粒粗大、各向异性、衰减

严重，因此，一般利用斜探头产生的横波无法进行

检测。而纵波由于波长比较大，衰减相对比较小、

信噪比较高，通常较适合奥氏体钢锻件的超声检测。所以，本标准在奥氏体钢锻件超声检测这部分内容

中所提到的斜探头，一般都是指的纵波斜探头。为了克服奥氏体钢锻件晶粒粗大、各向异性的影响，使检测结果尽可能和实际情况相符，因此采用的对比试块晶粒大小和声学特性应与被测锻件大致相近。考虑到不同奥氏体钢锻件和奥氏体钢锻件不同部位的不同情况，从检测工作的严肃性考虑，应制备几套不同粒度的奥氏体钢锻件对比试块，以便能将缺陷区衰减同试块作合理的比较。JB/T4730.3奥氏体钢锻件超声检测⑵奥氏体钢锻件检测灵敏度和距离-波幅曲线的制定方法规定如下：1）直探头检测δ≤600mm时，应根据锻件厚度和要求的质量等级，在

适当厚度和当量的平底孔试块上，根据实测值作了距离-波幅曲线，如图2所示；δ>600mm时，在锻件无缺陷部位将底波调至满刻度的80%，以此为基准，作出距离-波幅曲线，如图3所示。■35图2图3JB/T4730.3奥氏体钢锻件超声检测⑶■■2）斜探头检测全跨距校正：将探头置于外圆表面，声束垂直于刻槽长度方向，移动探头并调节灵敏度，使外壁槽或内壁槽的第二次反射回波高度不低于荧光屏满刻度的20%，连接第一、二次回波峰值点，以上为全跨距校正的距离-波幅曲线，如图4所示。半跨距校正：如采用全跨距校正有困难，则可采用半跨距校正。此时应在内、外壁各制一槽，使其互不影响。校正时就使来自外壁槽的第一次回波高度至少为荧光屏满刻度的20%，连接内壁槽第一次回波和外壁槽第一次回波的峰值点，以此作为半跨距校正的距离-波幅曲线，如图5所示。图■图4■图536JB/T4730.3奥氏体钢锻件超声检测⑷37本标准规定奥氏体钢锻件的等级评定基本上采用ASME-ⅤSA745《奥氏体钢锻件超声波检测方法》的原则和规定。即根据锻件的厚度来确定相应的检测灵敏度和合格级别。和JB4728<不锈钢锻件>的相应规定不一致。锻件壁厚≤80mm，采用一组φ3mm平底孔试块制作距离—波幅曲线，取Ⅰ级作为合格级别。锻件壁厚80～200mm，采用一组φ6mm的平底孔试块制作距离—波幅曲线，取Ⅱ级作为合格级别。锻件壁厚200～300mm，采用一组φ10mm的平底孔试块制作距离—波幅曲线，取Ⅲ级作为合格级别。锻件壁厚300～600mm，采用一组φ13mm的平底孔试块制作距离—波幅曲线，取Ⅳ级作为合格级别。锻件壁厚＞600mm，采用大平面底面回波来确定检测灵敏度，取Ⅴ级作为合格级别。斜探头检测的合格等级选择应由合同双方商定，但原则上较小的锻件应取Ⅰ级作为合格级，较大的锻件应取Ⅱ级作为合格级别。JB/T4730.3-2005焊接接头超声检测⑴38

本标准规定A、B、C三个检测级别。根据压力容器产品的重要程度进行选用。■■

原则上A级检测适用于承压设备有关的支承件和结构件焊缝检测；B级检测适用于一般承压设备对接焊缝检测；C级检测适用于重要承压设备对接焊缝检测。JB/T4730.3-2005焊接接头超声检测⑵39主要区别有以下几个方面：（1）适用的厚度范围，A级适用于母材厚度≥8mm～46mm，■■■■B级和C级适用于母材厚度≥8mm～400mm。

（2）使用的探头数量，A级用1种K值探头，B级用1种或2种K值探头C级用2种K值探头。检测面，A级为单面单侧，B级、C级为单面双侧或双面双侧。对横向缺陷的检测，A级一般不需检测横向缺陷，B级、C级应检测横向缺陷。对焊接接头余高的要求，A级、B级不要求将焊接接头的余高磨平，而C级要求磨平。对扫查区母材的检测，C级要求用直探头对斜探头扫查经过的母材区域进行检测。A级和B级则不需要。JB/T4730.3-2005焊接接头超声检测⑶40钢制压力容器焊缝超声检测所采用的标准试块为CSK-IA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSKⅣA、CS1和CS2试块、T型接头焊缝试块、堆焊层试块。其中CSK-IA、CSK-Ⅱ试块适用于壁厚为6～8mm的焊缝超声检测；CSK-IA、CSK-Ⅱ和CSK-ⅢA试块适用于壁厚为8～120mm的焊缝超声检测；CSK-IA和CSKⅣA试块适用于壁厚为120～400mm的焊缝超声检测。短横孔应用问题曾是一个长期困扰压力容器无损检测行业的大问题。为此，JB1152标准的制定期延长了三年。后来经过大量的试验和协调，将长、短横孔都分别放在JB1152标准中，作为单独的条文进行控制。经过多年的使用考验，应该说这种评定方法还是比较安全的。JB4730-94标准制订时，锅炉局容器处曾专门发来公函要求标准在焊缝超声检测中（8-120mm范围内）仍采用JB1152标准的规定，以保证标准的连续性和避免大量CSK-ⅢA试块报废。所以JB4730标准94版和修改稿在8-120

mm范围内均同时保留了短横孔和长横孔（CSK-ⅡA、CSK-ⅢA试块），但在120-400mm则直接采用了ASME和JIS（日本称为RB-4试块）的长横孔试块。CS1和CS2试块适用于管座角焊缝的直探头纵波超声检测。

承压设备T型接头焊缝试块适用于T型接头焊缝的超声检测。堆焊层试块适用于堆焊层内、堆焊层界面未贴合和堆焊层皮下再热裂纹的超声检测。JB/T4730.3-2005焊接接头超声检测⑷41壁厚大于40mm，且单侧坡口角度小于5°的焊接接头实际上主要指的是窄间隙焊接接头。随着承压设备向大型和厚壁化方向的发展，这类窄间隙焊接接头在行业所占比例愈来愈大，且继续呈上升趋势。由于制造原因，这类焊接接头往往会产生与检测面垂直或近似垂直的坡口未熔合和焊接接头裂纹，对设备的安全运行带来很大的威胁。由于串列式检测对这样的缺陷检测十分有效，因此，94标准规定对窄间隙焊接接头采用串列式检测。本标准修订时考虑到目前国内、外串列式检测设备还远不过关，仅

靠手工检测是无法承担这样巨大的任务的，而且射线检测对这类缺陷的

检出效果也还是比较好的（射线束与缺陷走向之间夹角远小于9.5°,纵裂、横裂和未熔合等缺陷的检出率相当高），所以，标准编制组认为在

这种情况下，删去窄间隙焊接接头串列式超声检测的条文效果会更好些，同时考虑到历史性原因和今后的技术发展，以及窄间隙焊接接头垂直或

近似垂直的坡口未熔合和焊接接头裂纹缺陷的危险性，因此本标准明确

规定对单侧坡口角度小于5°窄间隙焊接接头，如有可能应增加对检测与坡口表面平行缺陷有效的检测方法。（包括TOFD等新技术）。JB/T4730.3-2005焊接接头超声检测⑸焊缝缺陷超声定量检测时，应将检测灵敏度调到定量线灵敏度（包括斜探头和直探头），对反射波幅超过定量线的缺陷应测定其位置、最大反射波幅和缺陷当量。缺陷定量主要包括两个内容：缺陷当量直径Ф或缺陷指示长度ΔL。缺陷当量直径Ф实际上通常指的是当量平底孔直径。主要用于直探头检测，可采用公式计算、距离-波幅曲线和试块对比等方法来确定。缺陷指示长度ΔL的概念既适用于直探头检测，也适用于斜探头检测，其数值的测定都统一采用以下方法：①、当缺陷反射波在Ⅱ区或Ⅱ区以上，且只有一个高点时，应以最大6dB法测其指示长度；②、当缺陷反射波峰值起伏变化、有多个高点，且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时，应以端点6dB法测其指示长度；③、当缺陷反射波峰位于I区，如需要记录，应将探头左右移动，使波幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。定量检测结果统一以表23的界限值来进行综合判定。42JB4730.3修改内容解释--堆焊层超声检测43直至94年为止，国、内外都没有专门的不锈钢堆焊层超声检测标准。本标准之所以增加这部分内容，主要是考虑到近年一些重要设备的国产

化和进出口贸易的需要。本标准主要是根据ASME-V、日本一些公司的企业标准和国内在锻焊结构及板焊结构的热壁加氢反应器国产化工作的一

些试验数据和检测经验来制定这一部分内容的。在制定过程得到了一重、兰石、哈锅、上重、上锅和化工部化机院等单位的协助和支持。不锈钢堆焊层超声检测主要有以下几个特点：①、堆焊层一般采用309和347超低碳奥氏体不锈钢（347主要是堆焊层，309是过渡层），基板可采用锻件或钢板，材质通常为2．25Cr-1Mo钢，制造采用带极堆焊。由于防腐、耐磨的需要、堆焊表面一般不加工，增加了探头的耦合困难。②、超声检测对象主要为堆焊层内缺陷、堆焊层层下再热裂纹和堆焊层与基板间未贴合。③、由于不锈钢堆焊层的使用状况千差万别，既有用于高温、高压和含有氢介质的场合，也有仅用于只有防腐要求的低压容器上。所以，本标准的检验项目不是固定的，而是可以根据设计及使用要求，灵活掌握，可以全部采用，也可以只采用一项或两项。④、超声检测所采用的探头为双晶直探头、双晶斜探头、单直探头和纵波斜探头。探头的选择应根据检验项目来确定。JB/T4730.3-2005超声测厚44JB/4730-2005标准删去超声测厚的内容。1、堆焊层和复合板厚度的测定①堆焊层和复合板厚度的测定通常采用超声直探头方法进行，测定时扫描基线应以钢纵波声速为基准调整，根据工件的厚度一般可取（1：1）的比例。②测试灵敏度应根据需要确定，但至少应保证堆焊层和复合板的界面回波能达到荧光屏满刻度的40%。测定时应注意使噪声回波高度不超过荧光屏满刻度的20%。③通常应从基板侧进行测定。若荧光屏扫描基线上界面回波的前沿到始脉冲的距离为A，底波到始脉冲的距离为A＋B。如扫描基线深度为1：1调整时，则基板的厚度为A；堆焊层和复合层的厚度为B×CL复合或堆焊层材料/CL碳钢；总厚度为A＋B×CL复合或堆焊层材料/CL碳钢。2、高温测厚时，应对声速变化进行修正。JB/T4730.3奥氏体钢焊缝超声检测⑴45■■■■■奥氏体钢焊缝由于其特点，造成探头超声声场的一些基本特性和声场规律发生变化，如主声束发生畸变，声波不再以直线传播，6dB、10dB等缺陷定量方法不再适用等，给奥氏体钢焊缝的超声检测带来很大困难。由于问题很复杂，因此JB4730标准没有将奥氏体钢焊缝的超声检测列入标准正文。国外许多单位和个人对此也持同样看法。奥氏体不锈钢焊缝的组织特点是晶粒粗大、组织不均匀等晶粒粗大且具有方向性，它对超声检测造成的困难主要有：组织不均匀造成较大的噪声显示，信噪比低；超声波通过焊缝和母材中的不同区域时，声束发生扭曲；衰减严重。采用纵波的原因是，与横波相比，纵波不仅波长较长，有利于提高穿透力和信噪比。而且纵波的振动方向也是纵波扭曲较小的一个原因。另外，实验表明，斜入射纵波为45°时为最佳路径，此时散射最小。而高阻尼探头的脉冲窄，有利于提高分辨力。因此，对奥氏体不锈钢焊缝的检测一般优先选择高阻尼纵波K1单斜或双晶斜探头。目前国内对奥氏体钢焊接接头进行超声检测的呼声比较高（这主要指的是对在用承压设备奥体钢焊接接头的缺陷检测，以及对9Ni、5Ni钢等奥氏体焊接接头射线检测过程中的超声补充检测），因此本标准送审稿增加附录N 奥氏体不锈钢对接焊接接头超声波检测（资料性附录），供使用单位制定合理的检测方案，如采用：①纵波检测；②低频检测；③采用宽频带窄脉冲探头、提高信噪比；④采用聚焦探头进行检测；⑤采用多种频率法检测，以达到较好的检测效果。JB/T4730.3奥氏体钢焊缝超声检测⑵本标准规定了厚度10～50mm奥氏体不锈钢对接焊接接头的超声波检测方法和质量分级。1、推荐采用高阻尼窄脉冲纵波单斜探头。在满足灵敏度和信噪比要求时，也可选用双晶片纵波斜探头或聚焦纵波斜探头等。2、对比试块见图，试块中部设置一条对接焊缝。人工缺陷反射体体■图距离一波幅曲线由选定的探头、仪器组合在对比试块上实测数据绘制。为比较焊接接头组织与母材的差异，可使声束只经过母材区域，测绘另一条距离—波幅曲线。46JB/T4730.3奥氏体钢焊缝超声检测⑶■图 距离一波幅曲线1、缺陷测长：推荐以下两种方法测定缺陷指示长度。①当缺陷反射波只有一个高点时，用6FB法测长；②在测长扫查过程中，如发现缺陷反射波峰起伏变化，有多个高点时，用端点最大回波法测长；③反射波幅位于I区的缺陷，需记录时，以评定线灵敏度采用绝对灵敏度法测长。2、缺陷评定：相邻两缺陷间距小于较小缺陷长度时，作为一条缺陷处理，两缺陷长度之和作为单个缺陷指示长度。条状缺陷分布在一条直线上时，以两端点距离作为其间距；点状缺陷以两缺陷中心距离作为间距。板厚（mm）T≤50判废线Φ2×30—4dB定量线Φ2×30—12dB评定线Φ2×30—18dB47JB/T4730.3压力管道环缝超声检测⑴48按国内目前的几个主要标准对钢制压力管道环焊缝超声检测的管道厚度和管道曲率是有明确限制的。JB4730和GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》标准均要求壁厚≥8mm，管径≥159mm。本节内容主要依据合肥通用所、锅检中心和哈尔滨锅炉厂对小口径薄壁管超声检测的试验研究成果，并参照DL/T5048《电力建设施工及验收技术规范实行管道焊接接头超声检验篇）》和SY4065标准的有关规定和一些制造厂企业标准制订的。本标准检测范围为壁厚≥4.0mm，外径为57～159mm或壁厚≥4.0～6

mm，外径≥159mm的管道对接环焊缝。不适用于铸钢、奥氏体不锈钢管对接环焊缝。（锅炉管道、长输管道、在用管线）(根部未焊透)采用的试块型号为GS-1、GS-2、GS-3、GS-4。其形状和尺寸应分别符合JB4730．3的规定。GS-1试块适用于曲率半径＞5.0mm～28mm的压力管道环焊缝的检测；GS-2试块适用于曲率半径28～44mm的压力管道环焊缝检测。

GS-3试块适用于曲率半径＞44mm～60mm的压力管道环焊缝的检测；GS-4试块适用于曲率半径＞60～80mm的压力管道环焊缝检测。推荐采用线聚焦斜探头和双晶线聚焦斜探头。试块应用（主声束偏差，距离波幅曲线制定）JB/T4730.3压力管道环缝超声检测⑵试块型号试块圆弧曲率R1R2GS-11822GS-22632GS-34050GS-4607249图

GS试块形状和尺寸表1 试块园弧曲率半径mmJB/T4730.3在用用承压设备检测50随着国民经济的高速发展，在用用承压设备的数量和使用范围已经达到相当规模，由于其使用工况多为高温高压、低温高压，通常盛装易燃易爆、有毒或强腐蚀介质，一旦破坏将产生极其严重的后果，基于上述情况，原劳动部锅炉监察局以劳锅字1990年2月3号文发布《在用压力容器检验规程》（下称”检规”）以保证在用设备的安全运行。由于”检规”表3和对压力容器缺陷评定的条文中涉及到缺陷的定性和自身高度测定，给在用承压设备检验带来很大困难。同时新颁布的《在用工业压力管道检验规

程》、《压力容器定期检验规则》对此也有类似要求。（缺陷评定，安全状况等级评定，无损检测技术基础。）为了促进科学技术的发展，保障在用承压设备的安全使用，国家质量技术监督检验检疫局特种设备局以及全国锅炉、压力容器标准化技术委员会均明确指出，要在JB4730标准修订中加入在用承压设备无损检测的内容。因此标准在正文中增加了在用承压设备按“合于使用”原则进行超声

检测的一般工作程序、波幅测定和缺陷几何尺寸的确定、缺陷性质和属性的确定的内容。此外还增加了附录H《回波动态波形（规范性附录）》、附录I《采用端部最大回波法测定缺陷自身高度（规范性附录）》、附录J《采用端点衍射法测定缺陷自身高度（规范性附录）》、附录K《采用6dB法测定缺陷自身高度（规范性附录）》、附录L《缺陷类型识别和定性（规范性附录）》。明确规定了对缺陷性质和属性的超声判定方法以及缺陷自身高度的超声测定方法。安全评估与寿命预测技术进展51■■■■■■七十年代，合肥通用所、北京钢铁研究总院、浙江大学等单位率先将断裂力学用于在用压力容器的缺陷评估与寿命预测，进行了大量的试验研究和国外规范的消化。并编制了我国第一部压力容器缺陷评定规范CVDA-1984，该规范与国外同期的缺陷评定规范（如日本WES-2805、英国BS-PD6493、国际焊接学会IIW-X-749-74等）一样都是建立在以D-M模型和宽板试验为基础的COD设计曲线基础之上，只是在应变

水平接近材料屈服应变值时，CVDA的设计曲线更加安全。CVDA主要针对非高应变区的裂纹状缺陷，对体积型缺陷如气孔、夹渣以及接管高应变区缺陷的评估显得过于保守。“七五”攻关期间，劳动部锅检中心与合肥通用所共同对含凹坑、气孔、夹渣等体积型缺陷的压力容器安全性进行了重点研究。“八五”攻关期间，劳动部锅检中心、合肥通用所、华东理工大学、北京航天大学、清华大学等单位在J积分失效评定曲线和通用失效评定曲线为基础的断裂评定方法研究方面、体积型缺陷极限载荷与安定性分析评估技术研究方面、接管高应变区缺陷安全评估方法及综合安全状况等级评定研究等方面取得突破。制定GB/T19624-04《在用含缺陷压力容器安全评定》。为管检规及容检规奠定技术基础。新国标对体积性缺陷评定采用了极限载荷与安全性分析为基础的研究成果，对平面缺陷断裂评定采用三级技术路线。1级评定也称初级评定或筛选评定。2级评定又称常规评定。3级评定又称高级评定，采用EPRI工程优化方法，直接采用J积分为撕裂参量，可以实现从起裂，至有限量撕裂，直至撕裂失稳的全过程断裂分析。三级评定中评定级别越低，则越保守。但是由于“八五”攻关课题没有开展对压力容器材料损伤、高温和介质腐蚀环境影响的研究，因此大大限制了解决实际问题的能力。安全评估与寿命预测技术进展524、“九五”开展《在用重要压力容器寿命预测技术研究》课题，重点考虑介质腐蚀和工艺环境对压力容器安全性的影响。⑴在用压力容器抗应力腐蚀开裂技术研究；⑵在用压力容器在典型介质中腐蚀疲劳剩余寿命评估技术研究；⑶典型临氢装置的氢损伤评定与寿命预测技术；⑷应变疲劳剩余寿命技术研究；⑸实用延寿技术研究，将表面技术用于压力容器的延寿领域，利用表面改性、表面涂、镀、覆技术隔离或减缓介质环境对压力容器的作用。1998～2000年，合肥通用机械研究所、锅检中心、华东理工大学、浙江工业大学等单位应用专题组的研究成果，对二十余家大型企业的近千台带缺陷压力容器进行了安全评估，尤其是对四十余台高温高压临氢环境下压力容器，百余台湿H2S环境及无水液氨环境下压力容器，二十余台硝酸盐环境下催化再生器等重要容器的安全评估与综合延寿技术应用取得了重大进展。目前安全评估与寿命预测技术进展已不单纯是缺陷安全评价的概念，和过去处理问题不同，而是目前在用锅炉、压力容器和压力管道在用检验的基础，承压设备检验周期和安全状况等级评定等内容已经深深地溶合在一起。JB/T4730.3-2005回波动态波形⑴⑴、两个方向（长度方向×高度方向或长度方向×宽度方向）均属模式1的缺陷，即点状缺陷。从安全的角度来看，由于点状缺陷的危害性比较小，因此不妨碍检测结果的有效性和可靠性。图模式1的缺陷的回波动态波形53JB/T4730.3-2005回波动态波形⑵⑵、