1、超聲相控陣檢測工藝規程1范圍1本部分適用于金屬材料制承壓設備用原材料或零部件和焊接接頭的相控陣超聲檢測，以及 金屬材料制在用承壓設備的相控陣超聲檢測。對于聚乙烯管道電熔接頭，可參照附錄C進行 相控陣超聲檢測。1.2與承壓設備有關的支撐件和結構件的相控陣超聲檢測也可參照本標準執行。2規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。GB/T 12604無損檢測術語超聲檢測GB/T 29460含缺陷聚乙烯管道電熔接頭安全評定GB 15558.1燃氣用埋地聚乙烯(PE)管道系統

2、第1部分：管材GB 15558.2燃氣用埋地聚乙烯(PE)管道系統 笫2部分：管件JB/T 8428無損檢測超聲試塊通用規范JB/T 11731無損檢測 超聲相控陣探頭通用技術條件JB/T 11779無損檢測相控陣超聲檢測儀技術條件JB/T 10062超聲探傷用探頭 性能測試方法NB/T 47013.1承壓設備無損檢測 第1部分：通用要求NB/T 47013.3承壓設備無損檢測 第3部分：超聲檢測NB/T 47013.10承壓設備無損檢測第10部分：衍射時差法超聲檢測3術語和定義GB/T 12604.K GB/T29460、NB/T47013.3和NB/T47013.10界定的以及下列術語和定

3、義適用 于本文件。3.1坐標定義 COOrdinate definition規定檢測起始參考點O點以及X、Y和Z坐標的含義，如圖1所示。O：設定的檢測起始參考點；X：沿焊縫長度方向的坐標;Y：沿焊縫寬度方向的坐標；Z：沿焊縫厚度方向的坐標圖1坐標定義3.2相控陣超聲檢測 PhaSed array UltraSOniC testing根據設定的延遲法則激發相控陣陣列探頭各獨立壓電晶片邙車元)，合成聲束并實現聲束的 移動、偏轉和聚焦等功能，再按一定的延遲法則接收超聲信號并以圖像的方式顯示被檢對象 內部狀態的超聲檢測技術。3.3延遲法則delay IaW參與波束形成的發射和接收探頭陣元以及對應每個陣

4、元的發射電路和接收電路時序和時間間 隔的控制規則，一般包含陣元激發延遲規則、發射延遲規則、接收延遲規則等。陣元激發延 遲規則可以控制陣元激發的數量、起始位置；發射延遲規則可以控制發射聲束的偏轉、聚焦 和聚焦偏轉；接收延遲規則可以動態地改變接收信號的聚焦延遲，控制接收聲束的動態聚焦。 3.4激發孔徑 active aperture相控陣探頭一次激發陣元數的有效長度和寬度，如圖2所示。對于線陣探頭，其激發孔徑長度 A按式(1)計算。A=ne+g (nl) (1)A激發孔徑；g相鄰陣元之間的間隙；e陣元寬度；n激發陣元數量；P相鄰兩陣元中心線 陣元高度圖2激發孔徑3.5電子掃描 electronic

5、 SCanning指以電子方式實現對工件的掃查，即通過延遲法則實現波束的移動或角度偏轉，使之掃過工 件中被檢測區域。3.6線掃描 Iinear electronic SCanning (E-SCan)采用不同的陣元和相同延遲法則得到的聲束，在確定范圍內沿相控陣探頭長度方向掃描被檢 件，以實現類似常規手動超聲波檢測探頭前后移動的檢測效果，也稱作E掃描。線掃描包括 直入射線掃描和斜入射線掃描兩種。3.7扇掃描 SeCtOrial electronic SCanning (S-SCan)釆用同一組陣元和不同延遲法則得到的聲束，在確定角度范圍內掃描被檢件，也稱作S掃描。3.8探頭前端距PrObe PO

6、SitiOn焊接接頭檢測時，探頭前端距焊縫中心線的距離。3.9機械掃查 mechanical SCan以機械方式實現對工件的掃查，即通過移動探頭實現波束的移動，使之掃過工件中的被檢測 區域。3.10平行線掃查Parallel SCan探頭在距焊縫中心線一定距離S的位置上，平行于焊縫方向進行的直線移動，以獲得并記錄 聲束覆蓋范圍內整條焊縫信息，如圖3所示。I匚I圖3平行線掃查3.11斜向掃查ObIiqUe SCan焊接接頭檢測時，入射聲束方向與焊接接頭中心線成一定夾角，按照給定的探頭距離進行掃 查的方式，一般用于保留余高焊接接頭橫向缺陷的檢測，如圖4所示。3IJr-n11 I 2圖4斜向掃查3.

7、12B型顯示 B-display工件端面投影圖顯示，即主視圖，圖像中橫坐標表示掃描的寬度，縱坐標表示掃描的深度，B掃描顯示表示檢測區域在YOZ平面的投影,如圖1所示。3.13C型顯示 C-display工件平面投影圖顯示，即俯視圖，圖像中橫坐標表示平行線掃查移動的距離，縱坐標表示掃 描的寬度。焊縫檢測時，C掃描顯示表示檢測區域在Xg-Y平面的投影，如圖1所示。3.14D型顯示 D-display工件側面投影圖顯示，即側視圖，圖像中橫坐標表示平行線掃查移動的距離，縱坐標表示深 度。焊縫檢測時，D掃描顯示表示檢測區域在X-6Z平面的投影，如圖1所示。3.15S型顯示 S-display山扇掃描聲束

8、組成的扇形圖像顯示，圖像中橫坐標表示離開探頭前沿的位置，縱坐標表示深 度，沿扇面弧線方向的坐標表示角度。焊縫檢測時，S型顯示的是探頭前方焊縫的橫截面信息。3.16P型顯示 P-display將掃查結果以線性理論為基礎計算后以主視圖、俯視圖和側視圖的形式顯示。3.17角度增益補償（ACG） angle COrreCted gain使扇掃描角度范圉內不同角度的聲束檢測同一聲程相同尺寸的反射體回波幅度等量化的增益 補償，也稱作角度修正增益。3.18時間增益修正（TCG） time COrreCted gain對不同聲程相同尺寸的反射體的回波幅度進行增益修正，使之達到相同幅值。3.19相關顯示 rel

9、evant indication由缺陷引起的顯示。3.20非相關顯示 non-relevant indication山于工件結構（例如焊縫余高或根部）或者材料冶金結構的偏差（例如金屬母材和覆蓋層界 面）引起的顯示。包括山錯邊、根焊和蓋面焊以及坡口形狀的變化等引起的顯示。4 一般要求4.1檢測人員4.1.1相控陣超聲檢測人員的一般要求應符合NB/T 47013.1的有關規定。4.1.2相控陣超聲檢測人員應具有一定的金屬材料、設備制造安裝、焊接及熱處理等方面的基 本知識，應熟悉被檢件的材質、兒何尺寸及透聲性等，對檢測中岀現的問題能做出分析、判 斷和處理。4.1.3從事聚乙烯壓力管道焊接接頭相控陣超

10、聲檢測的人員還應熟悉聚乙烯管道的材料特性、 制造工藝和焊接工藝。4.2設備和器材4.2.1儀器和探頭產品質量合格證明相控陣檢測儀產品質量合格證中至少應給出預熱時間、低電壓報警或低電壓自動關機電丿玉、 發射脈沖重復頻率、有效輸出阻抗、發射脈沖電壓、發射脈沖上升時間、發射脈沖寬度（采 用方波脈沖作為發射脈沖的）、發射延遲精度以及放大器頻帶響應、衰減器精度、動態范圍 以及串擾等主要性能參數；探頭產品質量合格證中至少應給出探頭型號及序列號、探頭尺寸、中心頻率、帶寬、電阻抗 或靜電容、陣元數量、第一個和最后一個陣元位置、陣元間距、陣元間串擾、陣元脈沖回波 靈敏度等其他主要性能參數。4.2.2檢測儀器、探

11、頭和組合性能4.2.2.1檢測儀器a）釆用的相控陣超聲檢測儀，其工作頻率按3dB測量應至少包括1.0MHZ20MHZ的頻率范 ffl,超聲儀器各性能指標和測試條件應滿足附錄A中的要求并提供相應的證明文件，測試方 法按JB/T 11779的規定；b）相控陣超聲檢測儀具備分時激發和并時激發多個陣元，脈沖激發電壓最大值不低于75V。 增益可調，最小步進不大于IdB;C）相控陣超聲檢測儀至少具有超聲波發射、接收、放大、數據自動采集、記錄、顯示和分 析功能；d）相控陣超聲檢測儀需有聚焦和修正算法以及時間延時控制軟件。具備幅值測量、深度定 位等自動分析功能；e）相控陣超聲檢測儀具備線掃描和扇掃描；A型顯示

12、、B型顯示、C型顯示和S型顯示；并能 進行存儲和視頻回放或數據外部存儲。記錄數據為真實數據；f）相控陣超聲檢測儀的A掃描數字采樣頻率至少5倍于可能使用的最高探頭標稱頻率，信號 幅度的數字化分辨力至少為8位（256級）；g）在任意角度下，相控陣超聲檢測儀應能對IJ標反射體在固定聲程傳播路徑的回波信號幅 值進行平均化（角度修正增益ACG補償楔塊中的聲波衰減和回波透射）；h）相控陣超聲檢測儀應具備信號通過時基的幅度補償功能（時間修正增益）。4.2.2.2 探頭線陣探頭中心頻率范圍一般為0.5MHZIoMHz,陣元數一般為4256,探頭陣元以及楔塊參 數應滿足JB/T 11731附錄B和附錄C的要求，

13、其他性能指標應符合本標準附錄B的要求，應提 供相應的證明文件，測試方法按JB/T 11731的規定。4.223儀器和探頭的組合性能4.2.2.3.1以下情況時應測定儀器和探頭的組合性能：a）新購置的相控陣超聲儀器和（或）探頭；b）儀器和探頭在維修或更換主要部件后；C）檢測人員有懷疑時。4.2.23.2顯示高度線性偏差不大于2%,幅度控制線性偏差不大于2%,時基線性偏差不大于 0.5mm o4.2.23.3任意連續20dB,衰減器累積誤差不大于1.7dB;任意連續60dB衰減器累積誤差不 大于3.OdB o4.2.23.4釆用頻率為5MHz的相控陣超聲探頭，儀器和探頭的組合頻率與探頭標稱頻率之間

14、偏 差不得大于±10%。4.2.23.5采用頻率為5MHz的相控陣超聲探頭，扇掃成像橫向分辨力和縱向分辨力不大于 2mm o4.2.2.3.6釆用頻率為5MHz的相控陣超聲探頭，扇掃角度范圍測量偏差一般不超過±3° ,扇 掃角度分辨力不大于2.5。o4.2.2.3.7儀器和探頭的顯示高度線性、幅度控制線性和時基線性的測試方法按GB/T 23902的 規定，組合頻率的測試方法按JB/T 10062的規定，其他組合性能的測試方法按JJF 1338的規定。 4.2.3掃查裝置423.1掃查裝置一般包括探頭夾持部分.驅動部分、導向部分及位置傳感器。4.2.3.2探頭夾持部

15、分應能調整和設置探頭位置，在掃查時保持探頭相對距離和相對角度不 變。4.2.33導向部分應能在掃查時使探頭運動軌跡與參考線保持一致。4.23.4驅動部分可以采用馬達或人工驅動。4.2.3.5掃查裝置中的位置傳感器，其位置分辨力應符合本標準的工藝要求。4.2.4試塊4.2.4.1標準試塊4.2.4.1.1標準試塊是指具有規定的化學成分、表面粗糙度、熱處理及兒何形狀的材料塊，用 于評定和校準相控陣超聲檢測設備，即用于儀器探頭系統性能校準的試塊。本部分采用的標 準試塊為CSK-I A、半圓試塊、專用線性試塊、A型相控陣試塊和B型相控陣試塊。4.2.4.1.2 CSK- I A試塊的具體形狀、尺寸見N

16、B/T 47013.3,其他試塊示意圖見本部分，半圓試 塊見圖5、專用線性試塊見圖6、A型相控陣試塊見圖7、B型相控陣試塊見圖8。4.2.4.1.3專用線性試塊的制造滿足本部分要求，其他標準試塊的制造應滿足JB/T 8428的要 求，制造商應提供產品質量合格證，并確保在相同測試條件下比較其所制造的每一標準試塊 與國家標準樣品或類似具備量值傳遞基準的標準試塊上的同種反射體（面）時，其最大反射 波幅差應小于或等于2dB。4.2.4.2對比試塊42421對比試塊是指與被檢件化學成分相似，含有意義明確的參考反射體（反射體應采用 機加工方式制作）的試塊，用以調節超聲檢測設備的幅度和聲程，以將所檢出的缺陷

17、信號與 已知反射體所產生的信號相比較，即用于檢測校準的試塊。42422對比試塊的外形尺寸應能代表被檢件的特征，試塊厚度應與被檢件的厚度相對應。 如果涉及不同工件療度對接接頭的檢測，試塊厚度的選擇應山較大工件的厚度確定。42423對比試塊應采用與被檢件聲學性能相同或相似的材料制成，當采用直探頭檢測時， 不得有大于或等于1）2mm平底孔當量直徑的缺陷。8圖5半圓試塊H 9 rIH 20 -50注：材質為鋁，孔內塞住不洛于水的塑料件。圖6專用線性試塊不Tia 屛Ji IlH:_ 70m MmZXdWrICU)二 'lU Il-r3alg-tt.從 Akrt 為O Itn a .wo U)伽9

18、D IQ IO lO 3C1區放人圖圖7A型相控陣試塊示意圖4.2.4.2.4不同被檢件超聲檢測用對比試塊人工反射體的形狀、尺寸和數量應符合本部分相關 章節的規定。424.2.5對比試塊的尺寸精度在本部分有明確要求時應提供相應的證明文件，無明確要求時 參照JB/T8428的規定。4.2.4.3模擬試塊4.2.4.3.1模擬試塊是指含有模擬缺陷的試塊，主要用于焊接接頭相控陣超聲檢測工藝的驗證。 42432模擬試塊的厚度應與被檢件相同。檢測曲面工件時，模擬試塊的曲率半徑應符合以 下規定：a）對于檢測面直徑大于或等于32mm、小于或等于159mm的工件，工件曲率半徑應為模擬試 塊曲率半徑的0.9倍1

19、.1倍；b）對于檢測面直徑大于159mm、小于50Omm的工件，工件曲率半徑應為模擬試塊曲率半徑 的0.9倍15倍；C）對于檢測面直徑大于或等于50Omm時，模擬試塊可以采用相同曲率半徑的材料制作，也 可以釆用平面材料制作。4.2.4.33模擬試塊應滿足下列要求：a）模擬試塊中的模擬缺陷應采用焊接方法制備或使用以往檢測中發現的真實缺陷。其缺陷 類型為被檢件中易出現的典型焊接缺陷，主要包括裂紋、未熔合和未焊透等，其中至少有一 處橫向缺陷；b）試塊中的缺陷位置應具有代表性，至少應包含外表面、內表面和內部；C）試塊中的缺陷長度和自身高度滿足表22的規定，但缺陷長度的最小值為10mm：d）若一塊模擬試

20、塊中未完全包含上述缺陷，可ill多塊同范圍的模擬試塊組成。4.2.5耦合劑4.2.5.1應釆用透聲性較好且不損傷被檢件表面的耦合劑，如機油、化學漿糊.甘油和水等。4.2.5.2實際檢測釆用的耦合劑應與檢測系統設置和校準時的耦合劑相同。4.2.53選用的耦合劑應在工藝規程規定的溫度范圍內保證穩定可靠的檢測。4.2.6相控陣超聲儀器和探頭校準、核查、運行核查和檢查的要求4.2.6.1校準、核查和運行核查應在標準試塊上進行，校準時應使探頭主聲束垂直對準反射體 的反射面，以獲得穩定和最大的反射信號。4.2.6.2校準或核查每年至少對超聲儀器和探頭組合性能中的顯示高度線性、幅度控制線性、時基線性、衰減器

21、 精度、組合頻率、扇掃成像橫向分辨力和縱向分辨力、扇掃角度范圍以及扇掃角度分辨力進 行一次校準并記錄，測試要求應滿足422.3的規定。4.2.6.3運行核查4.2.6.3.1相控陣超聲檢測儀侮隔6個月至少對儀器和探頭組合性能中的顯示高度線性、幅度控 制線性、時基線性進行一次運行核查并記錄，測試要求應滿足422.3的規定。42632每隔1個月至少對陣元有效性進行一次核查，在相控陣探頭中允許存在失效陣元，但 失效陣元數量不得超過相控陣探頭陣元總數的1/4,且不得出現相鄰陣元連續失效。4.2.6.4 檢查4.2.6.4.1每次檢測前應檢查儀器設備器材外觀、線纜連接和開機信號顯示等情況是否正常。4.2

22、.6A2每次檢測前應對位置傳感器進行檢查和記錄，檢查方式是使帶位置傳感器的掃查裝 置至少移動50Omm,將檢測設備所顯示的位移和實際位移進行比較，其誤差應小于1%。 4.2.6.5校準.核查.運行核查和檢查時的注意事項校準、核查、運行核查和檢查時，應將影響儀器線性的控制器（如抑制或濾波開關等）均置 于“關”的位置或處于最低水平上。4.3檢測工藝文件4.3.1檢測工藝文件包括工藝規程和作業指導書。4.3.2工藝規程除滿足NB/T 47013.1的要求外，還應規定表1和相關章節所列相關因素的具體 范圍或要求。相關因素的變化超出規定時，應重新編制或修訂工藝規程。表1相控陣超聲檢測丄藝規程涉及的相關因

23、素序號相關因素的內容1被檢件類型和兒何形狀，包括工件規格、厚度、尺寸和產品形式等2檢測面要求3檢測技術（直入射線掃描、斜入射線掃描、扇掃描、直接接觸法、液浸 法及掃描波型等）4檢測儀器類型5相控陣探頭類型及參數（陣元高度和寬度、間隙、數量）6楔塊尺寸及角度7聚焦范圍（深度或聲程）8激發孔徑尺寸（激發陣元數量、激發孔徑長度和寬度）表1 （續）序號相關因素的內容9楔塊尺寸及角度10掃描類型（線掃描或扇掃描）11耦合劑類型12校準（試塊及校準方法）13掃查方向及掃査范圍14掃查方式（平行線掃查或鋸齒形掃查）15附加檢測（如需要）及要求16自動報警和或記錄裝置（用到時）17人員資格要求：檢測報告要求1

24、8檢測數據的分析和解釋19驗收級別（質量等級）4.3.3應根據工藝規程的內容以及被檢件的檢測要求編制操作指導書。其內容除滿足NB/T 47013.1的要求外，至少還應包括：a）檢測技術要求：直入射線掃描、斜入射線掃描、扇掃描、直接接觸法、水浸法及掃描波型 （橫波、縱波）等；b）檢測設備和器材：檢測設備、探頭、楔塊、耦合劑、掃查裝置、試塊名稱和規格型號，工 作性能檢查的項目、時機和性能指標；C）檢測工藝參數：包括檢測覆蓋區域、探頭及楔塊的參數設置、掃查方法及掃描類型、掃查 面準備、探頭位置等，以及檢測系統的設置（激發與接收單元的陣列孔徑、入射角度、掃查 角度范圉、掃查角度步進、聚焦方式及位置、一

25、次波與多次波反射、靈敏度等）和校準（靈 敬度、位置傳感器等）方法，橫向缺陷的檢測方法（必要時）。4.3.4操作指導書的工藝驗證4.3.4.1操作指導書在首次應用前應進行工藝驗證，驗證的內容和方式應滿足相關章節的規 定。4.3.4.2經合同雙方同意，工藝驗證可使用經過認證的相控陣超聲仿真軟件進行。4.4安全要求檢測場所、環境及安全防護應符合NB/T47013.1的規定。4.5檢測實施4.5.1檢測準備4.5.1.1在承壓設備的制造、安裝及在用檢驗中，相控陣超聲檢測時機及檢測比例的選擇等應 符合相關法規、標準及有關技術文件的規定。4.5.1.2所確定的檢測面應保證工件被檢部分能得到充分檢測。4.5

26、.1.3焊縫的表面質量應經外觀檢查合格。檢測面（探頭經過的區域）上所有影響檢測的油漆、 銹蝕、飛濺和污物等均應予以清除，其表面粗糙度應符合檢測要求。表面的不規則狀態不應 影響檢測結果的有效性。4.5.2掃查方式和掃描方式的選擇4.521根據不同的檢測對象，按照各章、條的具體要求選擇所需的機械掃查方式和電子掃描 方式。4.5.2.2電子掃描方式分為扇掃描和線掃描，機械掃查方式分為平行線掃查、斜向掃查及手動 鋸齒形掃查，檢測過程中掃描方式和掃查方式可結合并同時進行。4.5.23平行線掃查、斜向掃查等一般結合扇掃描或線掃描并配合與探頭相連的位置傳感器進 行。4.5.2.4手動鋸齒形掃查一般結合扇掃描

27、或線掃描進行，可不用連接位置傳感器。4.5.3掃查速度4.53.1手動鋸齒形掃查時，探頭移動速度不超過15Omm/s。4.5.3.2采用平行線掃查、斜向掃查等掃查方式時，應保證掃查速度小于或等于最大掃查速度 V max,同時應滿足耦合效果和數據采集的要求。最大掃查速度按式（1）計算：V max=PRFxNM(1)式中：V max最大掃查速度，mm/s；PRF脈沖重復頻率，Hz：PRF<c2SC聲速，mm/s；S最大檢測聲程，mm。N設置的信號平均次數；M延遲法則的數量（如扇掃描時，角度范圉為40° 70° ,角度步進為1。,則M=31；線 掃描時，總體晶片數量64個，

28、激發晶片數量16個，掃查步進為1,則M=49）；X 設置的掃查步進值，mm。4.5.4掃查覆蓋4.5.4.1扇掃描所使用的聲束角度步進最大值為1°或能保證相鄰聲束重疊至少為50%o4.5.4.2線掃描相鄰激發孔徑之間的重疊，至少應為激發孔徑長度的50%o4.5.43平行線掃查時，若在焊縫長度方向進行分段掃查，則各段掃查區的重疊范圍至少為 50mmo對于環焊縫，掃查停止位置應越過起始位置至少20mmo需要多個平行線掃查覆蓋整 個焊接接頭體積時，各掃查之間的重疊至少為所用線掃描激發孔徑長度或扇掃描聲束寬度的 10%o4.5.4.4鋸齒形掃查時，相鄰2次探頭移動間隔應不超過陣元高度度（W）

29、的50%o4.5.5掃查步進的設置掃查步進是指掃查過程中相鄰2個A掃描信號間沿掃查方向的空間間隔。檢測前應將檢測系 統設置為根據掃查步進采集信號。掃查步進值主要與工件厚度有關，按表2的規定進行設置。表2掃查步進值的設置工件厚度t/mm掃查步進最大值厶Xmax/mmt101.010<t1502.0t>1503.04.5.6圖像顯示4.5.6.1掃查數據以A型信號顯示及圖像形式顯示，圖像可用B型顯示、C型顯示、D型顯示、S 型顯示及P型顯示等形式，也可增加XKZ顯示。4.5.6.2在掃查數據的圖像中應有位置信息。4.5.7掃查靈敬度掃查靈敬度的設置應符合相關章節的規定。4.5.8靈敬度

30、補償4.5.8.1耦合補償在檢測和缺陷定量時，應對山表面粗糙度引起的耦合損失進行補償。4.5.8.2衰減補償在檢測和缺陷定量時，應對材質衰減引起的檢測靈敏度下降和缺陷定量誤差進行補償。4.5.8.3曲面補償探測面是曲面的工件，應采用曲率半徑與工件相同或相近的對比試塊，通過對比試驗進行曲 率補償。4.5.9延遲法則根據所采用的掃查方式確定，設置時應考慮如下因素：a）陣元參數：標稱頻率、陣元數量、陣元寬度、陣元間隙及陣元高度；b）楔塊參數：楔塊尺寸、楔塊角度及楔塊聲速；C）陣元數量：設定延遲法則使用的陣元數量；d）陣元位置：設定激發陣元的起始位置；e）角度參數：設定在工件中所用聲束的固定角度、聲束

31、的角度范圍；f）距離參數：設定在工件中的聲程或深度；g）聲速參數：設定在工件中的聲速，例如橫波聲速、縱波聲速；h）工件厚度：設定被檢件的厚度；i）探頭位置：設定探頭前端距或掃查起始位置；j）采用聚焦聲束檢測時，應合理設定聚焦聲程或深度。4.5.10耦合監控的設置4.5.10.1耦合監控的設置方法山使用的相控陣超聲設備而定。在被檢件或與被檢件特征相同 的試塊上調試耦合監控，將最大波調整到滿屏高度的80% （誤差為±5%）,在此基礎上提高 6dB,即為耦合監控的靈敬度。4.5.10.2耦合監控的方式一般分為圖像顯示監控和鈴聲報警監控兩種方式。平行線掃查宜采 用圖像顯示進行耦合監控；鋸齒形

32、掃查釆用鈴聲報警方式進行耦合監控。4.5.11溫度4.5.11.1應確保在規定的溫度范圍內進行檢測；采用常規探頭和耦合劑時，被檢件的表面溫 度應控制在（TC50°C;超出該溫度范圍，可釆用特殊探頭或耦合劑。4.5.11.2若溫度過低或過高，一般應釆取有效措施避免。若無法避免，應評價其對檢測結果 的影響。4.5.11.3檢測系統設置和校準時的溫度與實際檢測溫度之差應控制在±15°C之內。4.5.12檢測系統的復核4.5.12.1復核時機在如下情況時應進行復核：a）檢測過程中儀器或探頭更換；b）檢測過程更換耦合劑；C）檢測人員懷疑時；d）連續工作4小時以上；e）檢測結

33、束時。4.5.12.2復核要求4.5.12.2.1相控陣探頭楔塊磨損程度的復核楔塊角度的實測值與標稱偏差范圉應控制在+1° ,若超岀此范圍，應對楔塊進行修磨 或更換楔塊。4.5.12.2.2靈敬度和檢測范圍的復核復核時用的參考試塊應與初始設置時的參考試塊相同。若復核時發現有偏離初始設置時的參 數值，應按表3的要求進行修正。4.5.12.2.3位置傳感器的復核位置傳感器的復核應符合4.284的規定，當檢測設備所顯示的位移和實際位移的誤差應$1% 時，應對上次設置以后所檢測的位置進行修正。表3偏離和糾正類型偏差糾正靈敏度3dB不需要采取措施，必時可由軟件糾正>3dB重新檢測上次設置

34、后所檢測的部位檢測范圍工偏離 1 Innl不需要采取措施偏離> Imm找出原因重新設置。若在檢測中或檢測后發現，則糾正后重新檢測上次校準后所檢測的部位備注靈敬度復核時，一般選取最佳角度的曲線，不得少于3點4.6檢測數據的分析和解釋4.6.1檢測數據的有效性4.6.Ll分析數據前應對所采集的數據進行評估以確定其有效性，至少應滿足以下要求：a）數據是基于掃查步進的設置而釆集的；b）采集的數據量應滿足所檢測長度的要求；C）數據丟失量不得超過整個掃查長度的5%,且不允許相鄰數據連續丟失；d）掃查圖像中耦合不良不得超過整個掃查的5%,單個耦合不良長度不得超過2mmo4.6.1.2若數據無效，應糾正

35、后重新進行掃查。4.6.2顯示的分類4.6.2.1檢測結果的顯示分為相關顯示和非相關顯示。4622分析有效數據是否存在相關顯示，對于相關顯示應進行缺陷定量和評定。5承壓設備用原材料或零部件的相控陣超聲檢測方法和質量分級5.1范圍本章規定了承壓設備用原材料或零部件的相控陣超聲檢測方法和質量分級。5.2承壓設備用原材料或零部件的相控陣超聲檢測工藝文件原材料或零部件的相控陣超聲檢測工藝文件除了應滿足4.3的要求之外，還應包括表4所列的 相關因素。表4原材料或零部件超聲檢測丄藝規程涉及的相關因素序號相關因素的內容1產品形式（板材、管材、鍛件等）2檢測時機（如熱處理前或后）3檢測范圍4質量驗收等級5.3

36、承壓設備用板材相控陣超聲檢測方法和質量分級5.3.1范圍5.3.1.1本條適用于板厚6mm250mm的碳素鋼、低合金鋼制承壓設備用板材的相控陣超聲檢 測方法和質量分級。5.3.1.2鋁及鋁合金板材、鈦及鈦合金板材、銀及銀合金板材和銅及銅合金板材的相控陣超聲 檢測方法參照本條執行，質量分級按本條。5.3.1.3奧氏體不銹鋼和奧氏體鐵素體雙相不銹鋼板材相控陣超聲檢測方法可參照本條執行， 質量分級按本條。5.3.2檢測原則5.3.2.1 一般釆用縱波直入射進行檢測。53.2.2在檢測過程中對缺陷有疑問或合同雙方技術協議中有規定時，可采用橫波斜入射進行 檢測。5.323可選板材的任一軋制表面進行檢測。

37、若檢測人員認為需要或技術條件有要求時，也可 選板材的上、下兩軋制表面分別進行檢測。533探頭及楔塊的選用5.3.3.1探頭的標稱頻率為2MHz5MHz。5.3.3.2陣元數要根據被檢件厚度選擇，縱波直入射時，單次激發的陣元數量不得少于4個。 橫波斜入射法時，單次激發的陣元數不得少于16個。與工件厚度有關的相控陣探頭參數的選 擇可參考表5。表5承壓設備用板材相控陣超聲檢測探頭參數選擇推薦表板厚mm標稱頻率/MHz激發孔徑mm62045610>20 6025715>602515 23注：在滿足穿透的情況下，盡可能選擇主動孔徑小的探頭。533.3采用縱波直入射時可釆用0。楔塊或不用楔塊。

38、5.3.4延遲法則設置5.3.4.1延遲法則按照459的要求設置；5.342聚焦位置的設置要求如下：a）初始掃查一般不聚焦，并應避免在近場區內。當被檢件療度6mmT20mm時，可采用 0°楔塊或者水浸法避開近場區；b）在對缺陷進行精確定量時，或對特定區域檢測需要獲得更高的靈敬度和分辨力時，可將 焦點設置在該區域。5.3.5對比試塊5.3.5.1檢測厚度不大于20mm的板材時，采用NB/T47013.3所述的階梯平底試塊。5.352檢測厚度大于20mm的板材時，采用NB/T47013.3所述的承壓設備用板材超聲檢測用對 比試塊。5.3.6靈敬度的確定5.361板厚小于或等于20mm時，

39、用階梯平底試塊調節，也可用被檢板材無缺陷完好部位調 節，此時用與工件等厚部位試塊或被檢板材的第一次底波調整到滿刻度的50%,再提高IodB 作為基準靈敏度。53.6.2板厚大于20mm時，按所用探頭和儀器在d> 5mm平底孔試塊上繪制距離波幅曲線，并 以此曲線作為基準靈敏度。5.3.6.3如能確定板材底面回波與不同深度2 5mm平底孔反射波幅度之間的關系，則可釆用板 材無缺陷完好部位第一次底波來調節基準靈敬度。5.364掃査靈敬度一般應比基準靈敬度高6dB°5.3.7檢測5.3.7.1耦合方式耦合方式可采用直接接觸法或液浸法。537.2靈敬度補償檢測時應根據實際情況進行耦合補償

40、和衰減補償。537.3掃查方式和掃描方式的選擇優先選擇機械掃查+線掃描，掃描角度為0。o具體掃查區域如下：a）在板材邊緣或剖口預定線兩側范圍內應作100%掃查，掃查區域寬度見表6；b）在板材中部區域，探頭沿垂直于板材壓延方向、間距不大于50mm的平行線進行掃查，或 探頭沿垂直和平行板材壓延方向且間距不大于Ioomm格子線進行掃查。掃査示意圖見圖9； C）根據合同、技術協議書或圖樣的要求，也可釆用其他形式的掃查。表6板材邊緣或剖口預定線兩側區域寬度單位為mm板厚區域寬度<6050±60 10075MloO100圖9探頭掃查示意圖5.3.7.4橫波斜入射檢測按附錄D的規定進行。5.

41、3.8缺陷的判定和定量5.3.8.1在檢測基準靈敬度條件下，發現下列兩種情況之一即作為缺陷：a）缺陷第一次反射波（Fl）波幅高于距離-波幅曲線；b）底面笫一次反射波（Bl）波幅低于顯示屏滿刻度的50%,即Bl<50%o5.382缺陷的定量5.3.8.2.1使缺陷第一次反射波幅降至距離波幅曲線時的C型顯示的圖像邊界即為缺陷邊界。5.3.8.2.2確定5.3.8.1b）中缺陷的邊界范圍時，使底面第一次反射波上升到基準靈敬度條件下 顯示屏滿刻度的50%或上升到距離波幅曲線時的C型顯示的圖像邊界即為缺陷邊界。53.8.2.3缺陷邊界范圍確定后，用一邊平行于板材壓延方向的矩形框包圍缺陷，其長邊作為

42、 缺陷的長度，矩形面積則為缺陷的指示面積。53.8.2.4移動探頭以獲得缺陷的最大波幅，記錄缺陷的最大反射波幅或當量平底孔直徑。 539缺陷尺寸的評定方法5.3.9.1缺陷指示長度的評定規則用平行于板材壓延方向的矩形框包圍缺陷，其長邊作為該缺陷的指示長度。539.2單個缺陷指示面積的評定規則a）一個缺陷按其指示的矩形面積作為該缺陷的單個指示面積；b）多個缺陷其相鄰間距小于相鄰較小缺陷的指示長度時，按單個缺陷處理，缺陷指示面積 為各缺陷面積之和。5.3.10板材質量分級5.3.10.1板材質量分級見表7和表8。在具體進行質量分級時，表7和表8應獨立使用。表7承壓設備用板材中部檢測區域縱波直入射檢

43、測質量分級 單位為mm等 級最大允許單個缺陷指示面積S或當量平底孔直徑D在任一 ImXlm檢測面積內缺 陷最大允許個數單個缺陷指示面積或當量平底孔直徑評定范圉最大允許個數IS50或DW 4>5+8dB20<S50或 *5<DW4>5+8dB10IIS100 或DWe 5+14dB50<S100或 5+8dB<D5+14dB10InS 10001OO<S1(XX)15IVS 50001000<S500020V超過IV級者5.3.10.2在檢測過程中，檢測人員如確認板材中有口點、裂紋等缺陷存在時，應評為V級。 5.3.10.3在板材中部檢測區域，按最

44、大允許單個缺陷指示面積和任一ImXlm檢測面積內缺陷 最大允許個數確定質量等級。如整張板材中部檢測面積小于lm× Im,缺陷最大允許個數可 按比例折算。5.3.10.4在板材邊緣或剖口預定線兩側檢測區域，按最大允許單個缺陷指示長度、最大允許 單個缺陷指示面積和任一 Im檢測長度內最大允許缺陷個數確定質量等級。如整張板材邊緣檢 測長度小于Im,缺陷最大允許個數可按比例折算。表8承壓設備用板材邊緣或剖口預定線兩側檢測區域縱波直入射檢測質量分級單位為mm等 級最大允許單 個缺陷指示 長度LmaX最大允許單個缺陷 指示面積S或當量平底孔直徑D在任一 Im檢測長度內缺陷最大允許個數單個缺陷指示

45、長度L或當量平 底孔直徑評定范圍最大允 許個數I20S50或DW 5+8dB10<L20或4>5VDW 5+8dB2II30S100 或 DW<) 5+14dB15<L30或 5+8dB<D 5+14dB3III50S100025<L505IV100S 200050<S1006V超過IV級者5.4承壓設備用復合板相控陣超聲檢測方法和質量分級5.4.1范圍5.4.1.1本條適用于基材厚度大于或等于6mm的承壓設備用不銹鋼鋼、鈦鋼、鋁鋼、銀鋼及 銅鋼復合板的相控陣超聲檢測和質量分級。5.4.1.2本條主要用于復合板基材與覆材界面相結合狀態的相控陣超聲檢測。

46、5.4.2檢測原則一般可從基材側檢測，也可選擇從覆材側進行檢測。5.4.3探頭及楔塊的選用5.4.3.1探頭的標稱頻率為2MHz5MHz。5.4.3.2激發陣元數要根據被檢件厚度選擇，縱波直入射時，單次激發的陣元數量不得少于4 個。探頭激發孔徑應控制在Iomm25mm范圍內。543.3采用縱波直入射時可采用0。楔塊或不用楔塊。5.4.4延遲法則設置5.4.4.1延遲法則按照459的要求設置。5.442從基材側檢測時，聚焦深度為基材厚度；從覆材側檢測時，聚焦深度為覆材厚度。5.4.5靈敏度的確定5.4.5.1將探頭置于復合板完全結合部位，調節第一次底面回波高度為顯示屏滿刻度的80%, 以此作為基

47、準靈敏度。545.2掃查靈敬度一般應比基準靈敬度S6dBo5.4.6檢測5.4.6.1耦合方式耦合方式可采用直接接觸法或液浸法。5.4.6.2掃查方式優先選擇機械掃查+線掃描，掃查區域要求如下：a）在復合板邊緣或剖口預定線兩側范圍內應作100%掃查，掃查區域寬度見表6；b）在復合板中部區域，探頭沿垂直于基材壓延方向，間距不大于50mm的平行線進行掃查， 或探頭沿垂直和平行基材壓延方向且間距不大于IOOmm格子線進行掃查。掃查示意圖見圖8： C）根據合同、技術協議書或圖樣的要求，也可釆用其他形式的掃查。5.4.7未結合區的測定第一次底面回波高度低于顯示屏滿刻度的5%,且明顯有未結合缺陷回波存在時

48、（回波高度事 5%）,該部位則為未結合缺陷區。移動探頭，使第一次底面回波升高到顯示屏滿刻度的40%, 以此時C型顯示的圖像邊界作為未結合的邊界。5.4.8未結合的評定方法5.4.8.1未結合指示長度的評定規則確定未結合的邊界后，用一邊平行于板材壓延方向矩形框包圍該未結合，長邊作為其指示長 度。若單個未結合的指示長度小于25mm時，可不作記錄。5.4.8.2單個未結合面積的評定規則a）一個未結合按其指示的矩形面積作為其單個未結合面積；b）多個未結合其相鄰間距小于20mmW,按單個未結合處理，其面積為各個未結合面積之和。 5.4.83未結合率的評定任一ImXlm檢測面積內，按未結合區面積所占百分比

49、來確定。5.4.9質量分級5.4.9.1在復合板邊緣或剖口預定線兩側作100%掃查的區域內，未結合的指示長度大于或等于 25mm時，定級為IV級。5.4.9.2復合板質量分級按表9的規定。表9復合板相控陣超聲檢測質量分級等級單個未結合指示長度mm單個未結合面積/cm2未結合率/%I000|50202In75455IV大于IIl級者5.5承壓設備用碳鋼和低合金鋼鍛件相控陣超聲檢測方法和質量分級5.5.1范圍5.5.1.1本條適用于承壓設備用碳鋼和低合金鋼鍛件的相控陣超聲檢測方法和質量分級。5.5.1.2本條不適用于內外半徑之比小于65%的環形和筒形鍛件的周向橫波斜入射檢測。 5.5.2檢測原則5

50、.5.2.1檢測一般應安排在熱處理后，孑L、臺等結構機加工前進行，檢測面的表面粗糙度RdW5.5.2.2鍛件一般應使用縱波直入射進行檢測，對筒形和環形鍛件還應增加橫波斜入射檢測。5.5.23檢測厚度小于或等于45mm時，應釆用縱波斜入射雙晶激發模式進行，入射角度根據 聚焦位置確定。檢測厚度大于45mm時，一般采用縱波直入射單晶激發模式進行。5.5.2.4鍛件檢測方向厚度超過40Omm時，應從相對兩端面進行檢測。5.5.3探頭和楔塊的選用5.5.3.1探頭的標稱頻率應在1MHZ5MHz范圍內。5.532激發陣元數要根據被檢件厚度選擇，縱波直入射時，單次激發的陣元數量不得少于4 個，小角度縱波扇形

51、掃描和橫波斜入射扇形掃描時，單次激發的陣元數量不得少于16個。探 頭激發孔徑應控制在8mm40m m范圍內。5.533探頭與被檢件應保持良好的接觸，遇有以下情況時，應采用曲面試塊調節檢測范圍和 基準靈敏度：a）在凸表面上縱向（軸向）掃查時，探頭楔塊寬度大于檢測面曲率半徑的1/5；b）在凸表面上橫向（周向）掃查時，探頭楔塊長度大于檢測面曲率半徑的1/5。5.5.3.4采用縱波直入射時可采用0。楔塊或不用楔塊，橫波斜入射檢測時，楔塊根據被檢件 選擇。5.5.4延遲法則設置5.5.4.1延遲法則按照459的要求設置。5.5.4.2初始掃查一般不聚焦，在對缺陷進行精確定量時，或對特定區域檢測需要獲得更

52、高的 靈敏度和分辨力時，可將焦點設置在該區域。5.5.5對比試塊5.5.5.1對比試塊應符合424.2的規定。5.5.5.2對比試塊可由以下材料之一制成：a）被檢材料的多余部分（尺寸足夠時）；b）與被檢材料同鋼種、同熱處理狀態的材料；C）與被檢材料具有相同或相似聲學特性的材料。5.5.53縱波直入射單晶模式直探頭對比試塊釆用CSJ試塊調節基準靈敬度，其形狀和尺寸應符合NB/T47013.3的規定。如確需要也可以 釆用其他對比試塊。5.5.5.4縱波斜入射雙晶模式對比試塊：a）工件檢測厚度小于45mm時，應采用CS3對比試塊；b）CS3試塊的形狀和尺寸應符合NB/T 47013.3的規定。5.5

53、.5.5工件檢測面曲率半徑小于或等于25Omm時，應釆用曲面對比試塊（試塊曲率半徑在工 件曲率半徑的0.7倍1.1倍范圉內）調節基準靈敬度，或采用CS-4對比試塊來測定山于曲率不 同而引起的聲能損失，其形狀和尺寸符合NB/T470133的規定。5.5.6靈敬度的確定5.5.6.1縱波直入射單晶模式基準靈敬度的確定使用CSJ或CSd試塊，依次測試一組不同檢測距離的1）2mm平底孔（至少3個），制作距離 波幅曲線，并以此作為基準靈敏度。出被檢部位的厚度大于或等于探頭的3倍近場區長度，且 檢測面與底面平行時，也可以采用底波計算法確定基準靈敏度。5.5.6.2縱波斜入射雙晶模式基準靈敬度的確定使用CS

54、3試塊，依次測試一組不同檢測距離的2mm平底孔（至少3個），制作距離波幅曲線, 并以此作為基準靈敏度。5.563掃查靈敬度一般應比基準靈敬度高6dB。5.5.7檢測5.5.7.1耦合方式耦合方式一般采用直接接觸法。5.5.7.2靈敬度補償檢測時應根據實際情況進行耦合補償、衰減補償和曲面補償。5.5.73工件材質衰減系數的測定：a）在工件無缺陷完好區域，選取三處檢測面與底面平行且有代表性的部位，調節儀器使第 一次底面回波幅度（BI）或第n次底面回波幅度（Bn）為滿刻度的50%,記錄此時儀器增益或衰 減器的讀數，再調節儀器增益或衰減器，使第二次底面回波幅度或第m次底面回波幅度（B2 或Bm）為滿刻度的50%,兩次增益或衰減器讀數之差即為（B1-B2）或（Bn-Bm）（不考慮底面 反射損失）ob）工件厚度小于3倍的探頭近場區長度（t<3N）時，衰減系數（滿足n>3Nt, m>n）按式 （2）計算：Q = （Bn-Bm） -201g （mn） 2 （m-n） t （2）式中：衰減系數，dB/m （單程）；（Bn-Bm）兩次底波增益或衰減器的度數之差，dB：t工件檢測厚度，mm；N近場區長度T m；m, n底波反射次數。C）工件厚度大于或等于3倍的探頭近場區長度（t3N）時，衰減系數按式