焊缝超声波探伤作业指导书.docx
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焊缝超声波探伤作业指导书
有限责任公司
钢结构焊缝超声波探伤作业指导书
编号：
HHR/ZD-02
编制：
现场检测室
审批：
年月日
钢结构焊缝超声波探伤指导书
1、适用范围
本指导书适用于一般工业与钢结构焊缝超声波探伤的检测。
2、依据标准
GB/T11345-1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》。
GB/T50621-2010《钢结构现场检测技术标准》。
JG/T203-2007《钢结构超声波探伤及质量分级法》。
GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》。
3、仪器设备和人员的要求
3.1钢结构检测所用的仪器、设备和量具应有产品合格证、计量检定机构出具的有效期内的检定（校准）证书，仪器设备的精度应满足检测项目的要求。
检测所用检测试剂应标明生产日期和有效期，并应具有产品合格证和使用说明书。
3.2检测人员应经过培训取得上岗资格；从事钢结构无损检测的人员应按现行国家标准《无损检测人员资格鉴定与认证》GB/T9445进行相应级别的培训、考核，并持有相应考核机构颁发的资格证书。
3.3从事焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波探伤的基本技术，具有足够的焊缝超声波探伤经验，并掌握一定的材料、焊接基础知识。
3.4焊缝超声检测人员应按有关规程或技术条件的规定经严格的培训和考核，并持有相应考试组织颁发的等级资格证书，从事相对考核项目的检验工作。
注：
一般焊接检验专业考核项目分为板对接焊缝；管件对接焊缝；管座角焊缝；节点焊缝等四种。
3.5取得不同无损检测方法的各技术等级人员不得从事于该方法和技术等级以外的无损检测工作。
3.6现场检测工作应由两名或两名以上检测人员承担。
3.7超声检验人员的视力应每年检查一次，校正视力不得低于1.0。
4、检测钢结构焊缝超声波探伤时，基本要求
4.1现场调查宜包括下列工作内容：
1收集被检测钢结构的设计图纸、设计文件、设计变更、施工记录、施工验收和工程地质勘察报告等资料；
2调查被检测钢结构现状，环境条件，使用期间是否已进行过检测或维修加固情况以及用途与荷载等变更情况；
3向有关人员进行调查；
4进一步明确委托的检测目的和具体要求；
4.2检测项目应根据现场调查情况确定，并应制定相应的检测方案。
检测方案宜包括下列主要内容：
1概况，主要包括设计依据、结构形式、建筑面积、总层数，设计、施工及监理单位，建造年代等；
2检测目的或委托方的检测要求；
3检测依据，主要包括检测所依据的标准及有关的技术资料等；
4检测项目和选用的检测方法以及检测数量；
5检测人员和仪器设备情况；
6检测工作进度计划；
7所需要委托方与检测单位的配合工作；
8检测中的安全措施；
9检测中的环境措施。
4.3检测的原始记录，应记录在专用记录纸上；记录数据应准确、字迹清晰、信息完整，不得追记、涂改，如有笔误，应进行杠改，并应由修改人签署姓名及日期。
当采用自动记录时，应符合有关要求。
原始记录应由检验及审核人员签字。
4.3当发现检测数据数量不足或检测数据出现异常情况时，应进行补充检测。
5、检测步骤
5.1检测前，应对超声仪的主要技术指标（如斜探头入射点、斜率K值或角度）进行检查确认；应根据所测工件的尺寸调整仪器时基线，并应绘制距离-波幅（DAC）曲线。
5.2距离-波幅（DAC）曲线应由选用的仪器、探头系统在对比试块上的实测数据绘制而成。
当探伤面曲率半径R小于等于W2/4时，距离-波幅（DAC）曲线的绘制应在曲面对比试块上进行。
距离-波幅（DAC）曲线的绘制应符合下列要求：
1.绘制成的距离-波幅曲线（图5.1）应由评定线EL、定量线SL和判废线RL组成。
评定线与定量线之间（包括定量线）的区域规定为Ⅱ区，判废线及其以上区域规定为Ⅲ区。
图5.1距离-波幅曲线示意图
2.不同检验等级所对应的灵敏度要求应符合表5.1的规定。
表中的DAC应以Φ3横通孔作为标准反射体绘制距离-波幅曲线（即DAC曲线）。
在满足被检工件最大测试厚度的整个范围内绘制的距离-波幅曲线在探伤仪荧光屏上的高度不得低于满刻度的20％。
表5.1距离-波幅曲线的灵敏度
5.3超声波检测应包括探测面的修整、涂抹耦合剂、探伤作业、缺陷的评定等步骤。
5.4检测前应对探测面进行修整或打磨，清除焊接飞溅、油垢及其他杂质，表面粗糙度不应超过6.3um。
当采用一次反射或串列式扫查检测时，一侧修整或打磨区域宽度应大于2.5Kδ；当采用直射检测时，一侧修整或打磨区域宽度应大于1.5Kδ。
5.5应根据工件的不同厚度选择仪器时基线水平、深度或声程的调节。
当探伤面为平面或曲率半径R大于W2/4时，可在对比试块上进行时基线的调节；当探伤面曲率半径R小于等于W2/4时，探头楔块应磨成与工作曲面相吻合的形状，反射体的布置可参照对比试块确定，试块宽度应按下式进行计算：
式中：
b——试块宽度（mm）；
——波长（mm）；
——声程（mm）；
——声源有效直径（mm）。
5.6当受检工件的表面耦合损失及材质衰减与试块不同时，宜考虑表面补偿或材质补偿。
5.7耦合剂应具有良好透声性和适宜流动性，不应对材料和人体有损伤作用，同时应便于检测后清理。
当工件处于水平面上检测时，宜选用液体类耦合剂；当工件处于竖立面检测时，宜选用糊状耦合剂。
5.8探伤灵敏度不应低于评定线灵敏度。
扫查速度不应大于150mm/s，相邻两次探头移动区域应保持有探头宽度10％的重叠。
在查找缺陷时扫查方式可选用锯齿形扫查、斜平行扫查和平行扫查。
为去确定缺陷的位置、方向、形状、观察缺陷动态波行，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头扫查方式。
5.9对所有反射波幅超过定量线的缺陷，均为应确定其位置、最大反射波幅所在区域和缺陷指示长度。
缺陷指示长度的测定可采用以下两种方法：
1.当缺陷反射波只有一个高点时，宜用降低6dB相对灵敏度法测定其长度；
2.当缺陷反射波有多个高点时，则宜以缺陷两端反射波极大值之处的波高降低6dB之间探头的移动距离，作为缺陷的指示长度（图5.9）。
5.9端点峰值测长法
3.当缺陷反射波在Ⅰ区未达到定量线时，如探伤者认为有必要记录时，可将探头左右移动，使缺陷反射波幅降低到评定线，以此测定缺陷的指示长度。
5.10在确定缺陷类型时，可将探头对准缺陷作平动和转动扫查，观察波形的相应变化，并可结合操作者的工程经验做出判断。
6、检测结果的评价
6.1最大反射波幅位于DAC曲线Ⅱ区的非危险性缺陷，其指示长度小于10mm时，可按5mm计。
6.2在检测范围内，相邻两个缺陷间距不大于8mm时，两个缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度；相邻两个缺陷间距大于8mm时，两个缺陷分别计算各自指示长度。
6.3最大反射波幅位于Ⅱ区的非危险性缺陷，可根据缺陷指示长度△L进行评级。
不同检验等级，不同焊缝质量评定等级的缺陷指示长度限值应符合表6.3的规定。
6.3焊缝质量评定等级的缺陷指示长度限值（mm）
注：
焊缝两侧母材厚度δ不同时，取较薄侧母材厚度。
6.4最大反射波幅不超过评定线（未达到Ⅰ区）的缺陷应评为Ⅰ级。
6.5最大反射波幅超过评定线，但低于定量线的非裂纹类缺陷应评为Ⅰ级。
6.6最大反射波幅超过评定线的缺陷，检测人员判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何均应评定为Ⅳ级。
6.7除了非危险性的点状缺陷外，最大反射波幅位于Ⅲ区的缺陷，无论其指示长度如何，均应评定为Ⅳ级。
6.8不合格的缺陷应进行返修，返修部位及热影响区应重新进行检测与评定。
6.9检测后应填写检测记录。
所填写内容宜符合本标准附录D的规定。
检测结构或构件混凝土强度可采用下列两种方式，其适用范围及构件数量应符合下列规定：
一、单个检测：
适用于单独的结构或构件的检测；
二、批量检测：
适用于在相同的生产工艺条件下，混凝土强度等级相同，原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近的同类构件。
按批进行检测的构件，抽检数量不得少于同批构件总数的30%且构件数量不得少于10个。
抽检构件时，有关方面应协商一致，随机抽取并使所选构件具有一定的代表性。
5.2每一构件的测区，应符合下列要求：
a．每一结构或构件测区数不少于10个；，对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个；
b.相邻两测区的间距应控制在2m以内，测区离构件边缘的距离不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m；
c.测区应选在使回弹仪处于水平方向，检测混凝土浇筑侧面。
当不能满足这一要求时，方可选在使回弹仪处于非水平方向检测混凝土浇筑侧面、表面或底面；
d.测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选在一个可测面上，且应均匀分布。
在构件的受力部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件。
e.测区的面积不宜大于0.04m2；
f.检测面应为原状混凝土表面，并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑；
g.对于弹击时会产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定。
5.3结构或构件的测区布置应有方案，各测区应标有清晰的编号，必要时应在记录纸上描述测区布置示意图和外观质量情况。
5.4当检测条件与测强曲线的适用条件有较大差异时，可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正，试件或钻取芯样数量应不少于6个。
计算时，测区混凝土强度换算值应乘以修正系数。
修正系数可按5.4-l或5.4-2式计算：
1n
η=—∑fcu.i/fccu.i（5.4-1）
ni=1
1n
η=—∑fcor.i/fccu.i（5.4-2）
ni=1
式中：
η——修正系数，精确到0.0l；
fcu.ifcor.i——分别为第i个混凝土立方体试件（边长为150mm）或芯样试件（Φ100×100mm）的抗压强度值，精确0.1Mpa。
fccu.i——对应于第i个试件的回弹值和碳化深度值,由附录表E查得的混凝土强度换算值；
n——试件数
5.5泵送混凝土制作的结构或构件的混凝土强度的检测应符合下列规定:
a、当碳化深度值不大于2.0mm时，每一测区混凝土强度换算值应进行修正；
b、当碳化深度值大于2.0mm时，可按本指导书5.4条进行检测。
5.6检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面，缓慢施压，准确读数，快速复位。
5.7测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距一般不小于20mm，测点距构件边缘或外露钢筋、预埋件的距离一般不小于30mm。
测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只允许弹击一次。
每一测区应记取16个回弹值，每一测点的回弹值读数估读至1。
5.8回弹值测量完毕后，应选择不少于构件的30%测区数在有代表性的位置上测量碳化深度值，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。
当碳化深度值极差大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度值。
5.9测量碳化深度值时，可用合适的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度大于混凝土的碳化深度。
然后除净孔洞中的粉末和碎屑，不得用水冲洗。
立即用浓度为2%酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，再用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离测量不应小于3次，取其平均值，该距离即为混凝土的碳化深度值。
每次读数精确至0.5mm。
6、回弹值的计算
6.1计算测区平均回弹值时，应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，余下的10个回弹值按下列公式计算：
10
∑Ri
i=1
Rm=
10
式中：
Rm——测区平均回弹值,精确至0.1；
Ri——第i个测点的回弹值。
6.2回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时,应按下列公式修正：
Rm=RmÕ+RaÕ
式中：
RmÕ——非水平方向检测时测区的平均回弹值，精确至0.1；
RaÕ——非水平方向检测时回弹值的修正值。
6.3回弹仪水平方向检测混凝土浇筑表面或底面时，应按下列公式修正：
Rm=Rmt+Rαt（6.3—1）
Rm=Rmb+Rαb：
（6.2—2）
式中：
Rmt、Rαt——水平方向检测混凝土浇筑表面、底面时，测区的平均回弹值，精确至0.1；
Rmb、Rαb——混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值。
6．4当检测时仪器为非水平方向且测试面为非混凝土浇筑侧面时，则应先按附录表C对回弹值进行角度修正，然后再按附录表D对修正后的值进行浇筑面修正。
7、所测结构或构件的混凝土必须符合下列条件：
a．符合普通混凝土用材料，拌和用水的质量标准；
b.不掺外加剂或仅掺非引气型外加剂；
c．采用普通成型工艺；
d．采用符合国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》规定的钢模、木模及其它材料制作的模板；
e．自然养护或蒸汽养护出池后经自然养护7d以上，且混凝土表层为干燥状态；
f．龄期为14—1000d；
g．抗压强度为10—60Mpa。
8、混凝土强度的计算
8．1结构或构件第i个测区混凝土强度换算值，可根据求得的平均回弹值Rm和平均碳化深度值dm，按北京统一测强曲线换算表得出，泵送混凝土还应按本指导书第5.5条计算。
8．2由各测区的混凝土强度换算值可计算得出结构或构件混凝土的强度平均值。
当测区数不少于10个时，应计算强度标准差。
平均值及标准差应按下列公式计算：
（8.2-1）
（8.2-1）
式中：
mfcuc——构件混凝土强度平均值（Mpa），精确至0.1Mpa；
n——对于单个检测的构件，取一个构件的测区数；对于批量检测的构件，取被抽取构件测区数之和；
Sfccu——结构或构件测区构件混凝土强度标准差（Mpa），精确至0.01Mpa。
注：
测区混凝土强度换算值是指按JGJ／T23—200l规程检测的回弹值和碳化深度值，换算成相当于被测结构或构件的测区在该龄期下的混凝上抗压强度值。
8.3结构或构件混凝上强度推定值fcu．e应按下列公式确定：
a．当按单个构件检测时，且构件测区数少于10个，以最小值作为该构件的混凝土强度推定值：
fcu.e=fccu.min（8.3a-1）
式中:
mfccu·min——构件中最小的测区混凝土强度换算值（Mpa），精确至0.1Mpa。
b．当该结构或构件的测区强度值中出现小于10.0Mpa时：
fcu.e<10.0Mpa。
c、当构件测区数≥10个时或当按批量检测时，应按下列公式计算：
fcu.e=mfccu—1.645sfccu
注：
构件混凝土强度推定值指相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%的结构或构件中的混凝土抗压强度值。
8.4对于按批量检测的构件，当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时，则该批构件应全部按单个构件检测。
a.当该批构件混凝土强度平均值小于25Mpa时
Sfccu>4.5Mpa；
b.当该批构件混凝土强度平均值不小于25Mpa时
Sfccu5.5Mpa。
9、回弹法检测流程图
10、试验要求及注意事项
a.保证回弹仪处于标准状态；
b.回弹仪操作的基本要求是：
用力均匀缓慢，扶正垂直对准测面，不
晃动，严格按“四步法”（指针复零，能量操作，弹击操作，回弹值读取）程序操作。
操作人员应持证上岗。
c.重视测区布置，力求合理、均匀、有代表性。
11、在检测过程中发生异常情况的处理方法
a.当发现构件混凝土的匀质性较差时，构件表面硬度与混凝土强度不相符时，应用钻芯法加以验证和修正。
b.当回弹仪检测后进行率定发现其不在标准状态时，应另用处于标准状态的回弹仪对已测构件进行复检对比。
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