20mm厚工件TOFD检测工艺.docVIP

******压力容器TOFD检测工艺 一、概述： 二、编制依据： 1、JB/T 4730.10《承压设备无损检测 衍射时差法超声检测》； 2、《固定式压力容器安全监察规程》。 3、******单位有关检测技术文件。 三、被检工件基本情况 设备名称 设备类别 设备规格 主体材质 工作介质 设备状态 坡口型式 焊接方法 焊缝宽度 焊后热处理 检测部位 检测比例 四、检测设备器材： 1、仪器：********* 2、探头规格：10M3mm 7.5M3mm 5M6mm 3.5M12.5mm 3、楔块角度：70度、60度、45度 4、扫查装置：手动单轴扫查器，带滚轮编码器 5、对比试块：直接采用被检工件。 6、模拟试块：20mm Q345R专用模拟试块，见图1： 图1 模拟试块示意图 五、检测人员： 1、TOFD检测的人员应当特种设备无损检测人员超声检测TOFD专项资格2、检测人员应熟悉所使用的检测设备； 3、检测人员应熟悉有关的标准法规，具有实际检测经验并掌握一定的压力容器结构及制造基础知识； 六、检测准备： 1、确定检测区域 检测区域应包括焊缝熔合线两侧各10mm的区域（根据4730标准“8.1.1.2.1 若焊缝实际热影响区经过测量并记录，检测区域宽度为两侧实际热影响区各加上6mm的范围。 标称频率 (MHz) 晶片直径 (mm) 60°楔块扩散角 *** 7.5 3 10 33-85° 声束交点深度为2/3*20=13.3mm，故PCS=46mm。 直通波与底波的时间间隔包含的信号周期数： 2(232+202)1/2-46=14.96mm， △t=14.96/5.9=2.54*10-6s T7.5M=0.133*10-6s 信号周期数=19 该探头声束覆盖范围见下图： 由上图可见，此探头配置的底面有效检测宽度为20mm，而需检测范围为36mm，故单次非平行扫查不能检测覆盖，需考虑偏置非平行扫查。 为覆盖检测区域，最少需沿Y轴偏置±8mm。考虑到探头前沿为10mm，故探头对中间的空间间隔为26mm，而焊缝宽16mm，最多可偏置5mm，不满足偏置扫查对移动区域的需求，故不可行。 （2）假定采用10M、?3mm探头，楔块角度70： 编号 标称频率 (MHz) 晶片直径 (mm) 70°楔块扩散角 *** 10 3 10 40-90° 声束交点深度为2/3*20=13.3mm，故PCS=73mm。 该探头声束覆盖范围见下图： 非平行扫查的底面有效检测宽度为39.4mm，可满足覆盖检测区域的要求。 直通波与底波的时间间隔包含的信号周期数： 2(36.52+202)1/2-73=10.2mm， △t=10.2/5.9=1.73*10-6s T10M=0.1*10-6s 信号周期数=17 3、扫查方式的选择： （1）计算非平行扫查底面有效宽度：39.4mm，覆盖检测区域。 （2）计算底面检测区域边界处的轴偏离盲区高度值： X2/a2+Z2/b2=1 此处：a2=36.52+202 ——a=41.6 b=20 则椭圆方程为：X2/41.62+Z2/202=1 该方程中代入X1=18，计算： Z1=18.1 则底面检测区域边界处的轴偏离盲区高 度值为20-18.1=1.9mm 故：若需检出底面自身高度1mm的缺陷，需增加两侧的偏置非平行扫查，偏移量可设定为36*1/4=9mm，此时的椭圆方程为(X-9)2/41.62+Z2/202=1，则： 计算此时18mm处的底面盲区高度为：20-19.5=0.5mm 综合上述，扫查方式为：非平行扫查、两侧各1次偏置非平行扫查（偏置量为9mm）。 4、扫查面准备： 焊缝每侧最小打磨宽度为61mm（1/2PCS(36.5)+偏置9mm+探头后部区域15mm=61mm），应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。检测表面应平整，其表面粗糙度Ra值不低于6.3um，一般应进行打磨。 如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检测结果的评定。 5、耦合剂： 水。 6、检测温度： 20-30℃。 7、其他： （1）表面盲区： 采用该探头设置，在专用对比试块（见下图）上实测扫查面盲区高度为6mm。 对于该表面盲区，拟采用爬波检测补充，详见作业指导文件**-**-**。 （2）横向缺陷检测 该容器材料为Q345R，焊接性良好，无横向缺陷产生倾向。 七、检测设置和校准 1、测量探头前沿、校准超声波在探头楔块中传播的时间超声波在探头楔块中传播的时间A扫A扫将直通波的波幅设定到满屏高的0%；检测设备所显示的位移与实际位移利用直通波和底面反射波的时间间隔深度校准结果应确保能够清楚的显示和测量