压力容器无损检测.docx

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压力容器无损检测

压力容器无损检测

第一篇总则

1主题内容与适用范围

本标准规定了射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测五种无损检测方法及缺陷等级评定。

本标准所述各种无损检测方法，适用于金属材料制压力容器的原材料、零部件和焊缝。

2引用标准

GB150钢制压力容器

GB3721磁粉探伤机

GB5097黑光源的间接评定方法

GB5616常规无损探伤应用导则

GB5618线型象质计

GB9445无损检测人员技术资格鉴定通则

GB/T12604.1～6无损检测术语

JB4126超声波检验用钢质试块的制造和控制

ZBJ04001A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法

ZBY230A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件

ZBY231超声探伤用探头性能测试方法

ZBY232超声探伤用1号标准试块技术条件

ZBY344超声探伤用探头型号命名方法

3术语

本标准所用术语除应符合GB/T12604.1～6的规定外，还应符合下述规定。

3.1密集区缺陷

在荧光屏扫描线相当于50mm声程范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号；或是在50mm×50mm的检测面上发现在同一深度范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号。

其反射波幅均大于某一特定当量缺陷基准反射波幅。

3.2由缺陷引起的底波降低量BG/BF（dB）

在靠近缺陷处的无缺陷完好区内第一次底波幅度BG与缺陷区域内的第一次底波幅度BF之比，用声压级（dB）值来表示。

3.3检测截面

串列扫查检测时，作为检测对象的截面，一般以焊缝截面作为检测截面，见图3-1。

3.4串列基准线

串列扫查时，作为一发一收两探头等间隔移动的基准线，一般设在离检测截面距离为0.5倍跨距的位置，见图3-1。

3.5参考线

施焊前预先在母材检测面上，离焊缝坡口一定距离处画出一标记线，以其作为确定串列基准线的依据，见图3-2。

该线即为参考线。

3.6横方形串列扫查

将发、收一组探头，使其入射点相对串列基准线保持等距离且平行于焊缝移动的扫查方法，见图3-3。

3.7纵方形串列扫查

将发、收一组探头，使其入射点相对串列基准线保持等距离且垂直于焊缝移动的扫查方法，见图形3-3。

4一般要求

4.1选择原则

4.1.1压力容器射线、超声、磁粉、渗透、涡流检测方法的选择、检测时机及抽检率等，应按《压力容器安全技术监察规程》、GB150、GB5616及有关技术文件的要求和原则执行。

4.1.2凡铁磁性材料制成的压力容器及零部件，应使用磁粉检测方法检测表面缺陷，确因结构形状等原因不能使用磁粉检测时，方可采用渗透检测。

4.2制造厂的检测责任

4.2.1当压力容器及零部件需按本标准进行检测时，制造厂、装配或组装部门应按本标准的规定制定出符合有关规范要求的无损检测规程。

每一检测规程至少应复制一份副本，以供制造厂所有无损检测人员参考和使用。

4.2.2检测程序及结果应正确、完整并有相应责任人员签名认可。

检测记录、报告等保存期不得少于7年。

7年后，若用户需要可转交用户保管。

4.2.3检测档案中，对于检测人员承担检测项目的相应资格等级和有效期应有记录。

4.2.4检测用仪器、设备的性能应定期检验合格并有记录。

4.3检测人员

4.3.1凡从事压力容器及零部件检测的人员，都必须经过技术培训，并按照劳动部文件“锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核规则”及GB9445进行考核鉴定。

4.3.2无损检测人员按技术等级分高、中、初级。

取得不同无损检测方法的各技术等级人员，只能从事与该等级相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。

4.3.3凡从事压力容器及零部件无损检测工作的人员，除具有良好的身体素质外，视力必须满足下列要求：

4.3.3.1校正视力不得低于1.0，并一年检查一次。

4.3.3.2从事磁粉、渗透检测工作的人员，不得有色盲、色弱。

4.3.3.3从事射线评片人员应能辨别距离400mm远的一组高为0.5mm、间距为0.5mm的印刷字母。

4.4无损检测责任人员的职责

4.4.1参与压力容器及零部件制造的无损检测责任工程师，有责任保证本标准在使用中的正确实施，有权拒绝受理不按本标准规定进行的任何检测内容。

4.4.2无损检测责任工程师，应由具有锅炉压力容器无损检测高级或中级的资格者担任。

4.5验收标记。

如果检测内容作为压力容器产品验收的项目，则检测合格的所有工件上都应作永久性或半永久性的标记，标记应醒目。

产品上不适合打印标记时，应采取详细的检测草图或其它有效方式标注，使下道工序或最后的检测人员能够辨明。

第二篇焊缝射线透照检测

5一般要求

5.1检测范围

本章规定了在焊缝透照检测过程中，为获得合格透照底片所必须遵循的程序和要求。

本章适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制压力容器焊缝及钢管对接环缝的射线透照检测。

5.2防护

5.2.1X射线和γ射线对人体有不良影响，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。

5.2.2从事射线检测的人员应备有剂量仪或其它剂量测试设备，以测定工作环境的射线照射量和个人受到的累计剂量。

γ射线检测操作中，每次都应测定工作场所和γ射线源容器附近的射线剂量，以便了解射线源位置，免受意外照射。

5.2.3在现场进行射线检测时应设置安全线。

安全线上应有明显警告标志，液间应设红灯。

5.2.4检测人员每年允许接受的最大射线照射剂量为5×10-2Sv，非检测人员每年允许接受的最大剂量5×10-3Sv。

5.3检测人员

应符合4.3条的有关规定。

5.4射线透照等效系数

材料的射线透照等效系数见表5-1。

将此系数乘以待检容器材料的厚度，即能得到相当于多少厚度钢的吸收效果。

5.5透照方式

按射线源、工件和胶片三者间的相互位置关系，透照方式分为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种，见图5-1。

5.6表面要求

焊缝的表面质量（包括焊缝余高）应经外观检测合格。

表面的不规则状态在底片上的图像应不掩盖焊缝中的缺陷或与之相混淆，否则应做适当的修理。

5.7定位标记和识别标记

5.7.1定位标记

焊缝透照部位应有搭接标记（↑），如有需要也可放置中心标记（®↑）。

当抽查时搭接标记称为有效区段透照标记。

5.7.2识别标记

被检的每段焊缝附近均应贴有下列铅质识别标记：

产品编号、焊缝编号、部位编号和透照日期。

返修透照部位还应有返修标记R1、R2……（其数码1、2指返修次数）。

5.7.3标记位置

上述定位标记和识别标记均应放在胶片的适当位置，并离焊缝边缘至少5mm。

搭接标记的安放位置见附录A（补充件）。

工件表面应作出永久性标记，以作为对每张底片重新定位的依据。

产品上不适合打印标记时，应采用详细的透照部位草图或其它的有效方式标注。

5.8象质计

表5-1某些金属的射线透照等效系数

金属射线能量

100

kV150

kV220

kV250

kV400

kV1

MeV2

MeV4～25

MeVIr

（铱）Co

（钴）

铁/钢1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0

镁0.050.050.08-------

铝0.080.120.18-----0.350.35

铝合金0.100.140.18-----0.350.35

钛-0.540.54-0.710.90.90.90.90.9

铜1.51.61.41.41.41.11.11.21.11.1

锌-1.41.3-1.3--1.21.11.0

黄铜-1.41.3-1.31.21.11.01.11.0

因康镍合金-1.41.3-1.31.31.31.31.31.3

蒙乃尔合金1.7-1.2-------

锆2.42.32.01.71.51.01.01.01.21.0

铅14.014.012.0--5.02.52.74.02.3

象质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的。

衡量质量的参数是象质指数。

它等于底片上能识别出的最细金属丝的线编号。

5.8.1线型象质计的型号和规格

线型象质计金属丝的材料应与被透照容器的材料相一致，见表5-2。

线型象质计的型号和规格应符合GB5618的规定。

5.8.2象质计标志及代号

象质计应具有下列标志

标准编号-JB4730

线材代号-Fe、Ti、Al、Cu等

线径编号-R10系列；1/7、6/12、10/16

表5-2不同线型象质计适用的材料范围

象质计材料Fe

碳素钢、不锈钢Ti

钛合金Al

铝合金Cu

铜合金

适用材料范围黑色金属钛及钛合金铝及铝合金铜及铜合金

5.8.3象质计的放置

线型象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝区的一端（被检区长度的1/4部位）。

金属丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直，细丝置于外侧。

当射线源一侧无法放置象质计时，也可放在胶片一侧的工件表面上，但象质计指数应提高一级或通过对比试验。

使实际象质指数达到规定的要求。

象质计放在胶片一侧工件表面上时，应附加“F”标记以示区别。

采用射线源置于圆心位置的周向曝光时，象质计应在内壁每隔90°放置一个。

5.9射线透照质量等级

射线透照的质量等级分为A级（普通级）、AB级（较高级）和B级（高级）。

不同材料、不同厚度的工件采用A级、AB级或B级时，在射线底片上必须显示的最小象质计线径及相应的象质指数见表5-3。

表5-3象质计的选用

要求达到的象质指数线径

mm适合的透照厚度TAmm

A级AB级B级

160.100--≤6

150.125-≤6＞6～8

140.160≤6＞6～8＞8～10

130.200＞6～8＞8～12＞10～16

120.250＞8～10＞12～16＞16～25

110.320＞10～16＞16～20＞25～32

100.400＞16～25＞20～25＞32～40

90.500＞25～32＞25～32＞40～50

80.630＞32～40＞32～50＞50～80

70.800＞40～60＞50～80＞80～150

61.000＞60～80＞80～120＞150～200

51.250＞80～150＞120～150＞200～250

41.600＞150～170＞150～200-

32.000＞170～180＞200～250-

22.500＞180～190--

13.200＞190～200--

5.10胶片和增感屏

5.10.1胶片的分类和选择

工业X射线胶片的类型见表5-4。

通常，如需缩短曝光时间，则需使用表5-4中号数较大的胶片；如需提高射线透照的度片质量，则需使用号数较小的胶片。

表5-4工业射线透照胶片的类型

胶片型号速度反差粒度

1低高细

2中中中

3高低粗

5.10.2增感屏

射线透照应采用金属增感屏或不用增感屏。

金属增感屏按表5-5选用。

在个别情况下，允许使用荧光增感屏或金属荧光增感屏，但只限于A级。

表5-5增感屏的选用

射线种类增感屏材料前屏厚度mm后屏厚度mm

＜120kV铅箔-≥0.10

120～250kV铅箔0.025～0.125≥0.10

＞250～450kV铅箔0.05～0.16≥0.10

1～3MeV铅箔1.00～1.601.00～1.60

＞3～8MeV铜箔、铅箔1.00～1.601.00～1.60

＞8～35MeV钽箔、钨箔、铅箔1.00～1.60-

Ir192铅箔0.05～0.16≥0.60

Co60铜箔、钢箔、铅箔0.50～2.000.25～1.00

注：

①120kV以下X射线可不用前屏。

②钽箔或钨箔增感屏所获得的检测灵敏度比铅箔高。

③用铜箔或钢箔能获得最佳检测灵敏度，但比使用铅箔所需曝光时间长。

5.11几何条件

5.11.1射线源至工件表面距离L1，L1/d与透照厚度的关系如图5-2所示。

L1的诺模图见图5-3和图5-4。

d为射线源有效焦点尺寸，可按附录B（补充件）求出。

5.11.2一次透照长度是指采用分段曝光时，每次曝光所检测的焊缝长度，应符合相应透照质量等级的黑度和象质指数规定。

5.11.3焊缝的透照厚度比K，按图5-5和式5-1来确定。

环缝的A级和AB级的K值不大于1.1，B级的K值不大于1.06；纵缝的A级和AB级的K值不大于1.03，B级的K值不大于1.01。

焊缝透照厚度比为：

K=T'/T……………………………………………（5-1）

式中：

T-母材厚度,mm；

T'-射线束斜向透照最大厚度，mm。

5.11.4透照时射线束应指向被检部位的中心，并在该点与被检区平面或曲面的切面垂直。

如需要时，也可从有利于发现缺陷的其它方向进行透照。

当采用双壁透照法时，一般应使射线偏离焊缝轴线所在的平面进行斜透照，以免两侧焊缝影象重叠。

5.11.5透照厚度应按附录C（补充件）确定。

5.12射线能量的选择

射线能量的选择取决于透照工件厚度及材料种类，有时也根据设备条件而定。

通常情况下，随着射线能量的减低，透照图象的对比度增加。

因此，在曝光时间许可下，应尽量采用较低的射线能量。

图5-6是透照不同厚度材料的允许使用的最高X射线管电压，表5-6是不同射线源适用的材料透照厚度范围。

5.13无用射线和散射线的屏蔽

表5-6不同射线源适用的材料透照厚度范围mm

射线源碳素钢、低合金钢和不锈钢

A级AB级B级

Ir19220～10030～9540～90

Co6040～20050～17560～150

1～2MeVX射线30～20040～17560～150

大于2MeVX射线＞40＞50＞50

注：

采用内透法（中心法和偏心法）时，透照厚度可为表5-6下限值的一半。

5.13.1为减少散射线的影响，应采用适当的屏蔽方法以限制受检部位的受照面积。

通常，可在X射线管窗口上装设锥形铅罩或铅质遮光板。

为避免从其它工件或胶片后方和侧面物体上产生的散射线对胶片的影响，可采用加厚增感屏，或在胶片与增感屏后再加上一块铅板，其厚度约1～4mm。

如工件边缘处于射线透照区内，通常可用图5-7的方法或其它适当方法来屏蔽散射线。

5.13.2为检查背散射，可在暗盒背面贴附一个“B”的铅字标记（其高度为13mm,厚度为1.6mm）。

若在较黑背影上出现“B”的较淡影象，就说明背散射线保护不够，应采取有效措施重照。

如在较淡背景上出现“B”的较黑影象，则不能作为该底片判废的依据。

5.14曝光

5.14.1应根据设备、胶片、增感屏和其它具体条件制作或选用合适的曝光曲线，并以此确定曝光规范。

5.14.2为达到规定的底片黑度，推荐采用不低于15mA•min的曝光量，以防止用短焦距和高电压所引起的不良影响。

5.15胶片处理

5.15.1胶片的处理应按胶片的使用说明书或公认的有效方法处理。

可采用自动冲洗或手工冲洗方式。

5.15.2胶片的自动冲洗应注意精确控制胶片显影、定影、水洗和干燥等工序的传送速度及药液补充。

5.15.3胶片的手工冲洗应采用槽浸方式，在规定的温度（20℃左右）和时间内进行显影、定影等操作。

定影后的底片应经充分水洗和洗涤剂处理，以防止水迹的产生，然后自然干燥或在干燥箱内烘干。

胶片的手工冲洗方法可参考附录N（参考件）。

5.15.4显影液性能的控制

应采用定期添加补充液的方法来维护显影液性能的恒定。

详见附录O（参考件）。

5.16底片质量

5.16.1象质指数

底片上必须显示出的最小线径及象质指数，见表5-3。

5.16.2黑度

选择的曝光条件应使底片有效评定区域内的黑度满足表5-7的要求。

5.16.3影象识别要求

5.16.3.1底片上的象质计影象位置应正确，定位标记和识别标记齐全，且不掩盖被检焊缝影象。

5.16.3.2在焊缝影象上，如能清晰地看到长度不小于10mm的象质计金属丝影象，就认为是可识别的。

5.16.4不允许的假缺陷

在底片评定区域内不应有以下妨碍底片评定的假缺陷。

表5-7底片的黑度范围

射线种类底片黑度D灰雾度D0

X射线A级1.25～3.5≤0.3

AB级

B级1.5～3.5

γ射线1.8～3.5≤0.3

注：

表中D值包括了D0值。

a.灰雾；

b.处理时产生的条纹、水迹或化学污斑等缺陷；

c.划痕、指纹、脏物、静电痕迹、黑点或撕裂等；

d.由于增感屏不好造成的缺陷显示。

5.17底片的观察

5.17.1评片环境

评片应在专用评片室内进行。

评片室内的光线应暗淡，但不全暗，室内照明光不得在底片表面产生反射。

5.17.2观片灯

观片灯最大亮度应不小于100000cd/m2，且观察的漫射光亮度应可调。

对不需要观察或透光量过强的部分应采用适当的遮光板屏蔽强光。

经照射后的底片亮度应不小于30cd/m2。

5.18报告及验收标记

5.18.1报告至少应包括以下内容：

a.委托单位、被检工件名称、编号；

b.被检工件材质、母材厚度；

c.检测装置的名称、型号；

d.透照方法及透照规范；

e.透照部件及工件草图（或示意图）；

f.检测结果、缺陷等级评定及检测标准名称；

g.返修情况；

h.检测人员和责任人员签字及其技术资格；

i.检测日期。

5.18.2验收标记

应符合4.5条的规定。

6焊缝射线透照缺陷等级评定

6.1钢制压力容器对接焊缝透照缺陷等级评定

6.1.1检测范围和一般要求

6.1.1.1本条适用于2～250mm板厚的碳素钢、低合金钢、不锈钢制压力容器对接焊缝的X射线和γ射线透照和缺陷等级评定。

6.1.1.2透照底片质量等级、透照范围和焊缝的缺陷等级评定，应按产品技术条件和GB150的规定选择，并应符合图样规定。

6.1.2底片质量

应符合5.16条的规定。

6.1.3焊缝缺陷等级评定

6.1.3.1根据缺陷的性质和数量，将焊缝缺陷分为四个等级。

a.Ⅰ级焊缝内不允许裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣存在。

b.Ⅱ级焊缝内不允许裂纹、未熔合和未焊透存在。

c.Ⅲ级焊缝内不允许裂纹、未熔合以及双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊缝和加垫板单面焊中的未焊透存在。

Ⅲ级焊缝中允许存在的单面焊未焊透的长度，按表6-5Ⅲ级条状夹渣评定。

d.焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。

6.1.3.2圆形缺陷的确定和分级

a.长宽比小于或等于3的缺陷定义为圆形缺陷。

它们可以是圆形、椭圆形、锥形或带有尾巴（在测定尺寸时应包括尾巴）等不规则的形状。

包括气孔、夹渣和夹钨。

b.圆形缺陷用评定区进行评定，评定区域的大小见表6-1。

评定区应选在缺陷最严重的部位。

c.评定圆形缺陷时，应将缺陷尺寸按表6-2换算成缺陷点数。

如缺陷尺寸小于表6-3的规定，则该缺陷不需换算成点数参加缺陷评级。

表6-1缺陷评定区mm

母材厚度T≤25＞25～100＞100

评定区尺寸10×1010×2010×30

表6-2缺陷点数换算表

缺陷长径

mm≤1＞1～2＞2～3＞3～4＞4～6＞6～8＞8

点数1236101525

表6-3不计点数的缺陷尺寸mm

母材厚度T缺陷长径

≤25≤0.5

＞25～50≤0.7

＞50≤1.4%T

注：

母材厚度不同时，取薄的厚度值。

d.当缺陷在评定区边界线上时（包括外切），应把它划在该评定区内计算点数。

e.当评定区附近缺陷较少，且认为只用该评定区大小划分级别不适当时，经供需双方协商，可将评定区沿焊缝方向扩大三倍，求出缺陷总点数，用此值的1/3进行评定。

可扩大评定区的处理办法见附录D（补充件）。

f.圆形缺陷的分级见表6-4。

g.Ⅰ级焊缝和母材厚度等于或小于5mm的Ⅱ级焊缝内不计点数的圆形缺陷，在评定区内不得多于10个。

表6-4圆形缺陷的分级

评定区mm×mm10×1010×2010×30

母材厚度mm≤10＞10～15＞15～25＞25～50＞50～100＞100

等

级Ⅰ123456

Ⅱ369121518

Ⅲ61218243036

Ⅳ缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于1/2T者

注：

①表中的数字是允许缺陷点数的上限。

②母材板厚不同时，取薄的厚度值。

6.1.3.3条状夹渣的确定和分级

a.长宽比大于3的夹渣定义为条状夹渣。

b.条状夹渣的分级见表6-5。

6.1.3.4综合评级

在圆形缺陷评定区内，同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时，应各自评级，将级别之和减1作为最终级别。

6.2钢管环缝射线透照缺陷等级评定

6.2.1检测范围和一般要求

6.2.1.1本条适用于管壁厚大于或等于2mm的碳素钢、低合金钢和不锈钢管环焊缝射线透照检测和缺陷等级评定。

焊制三通、四通、管帽、异径焊缝和弯头、焊管的纵缝和螺旋缝也可参照使用。

本条不适用于摩擦焊、闪光焊等机械方法施焊的钢管环焊缝。

6.2.1.2透照底片质量等级和焊缝缺陷等级评定应按管件技术条件和有关规定确定，并应符合图样规定。

表6-5条状夹渣的分级mm

等级单个条状夹渣长度条状夹渣总长

Ⅰ1/3T，最小可为4，最大不超过20在任意直线上，相邻两夹渣间距均不超过6L的任何一组夹渣，其累计长度在12T焊缝长度内不超过T

Ⅲ2/3T，最小可为6，最大不超过30在任意直线上，相邻两夹渣间距不超过3L的任何一组夹渣，其累计长度在6T焊缝长度内不超过T

Ⅳ大于Ⅲ级者

注：

①表中“L”为该组夹渣中最长者的长度，“T”为母材厚度。

②长宽比大于3的长气孔的评级与条状夹渣相同。

③当被检焊缝长度不足12T（Ⅱ级）或6T（Ⅲ级）时，可按比例折算，当折算的条状夹渣总长度小于单个条状夹渣长度时，以单个条状夹渣长度为允许值。

④当两个或两个以上条状夹渣在一直线上且相邻间距小于或等于较小夹渣尺寸时，应作为单个连续夹渣处理，其间距也应计入夹渣长度，否则应分别评定。

⑤母材板厚不同时，取薄的厚度值。

6.2.2透照方式

6.2.2.1外径大于89mm的钢管对接焊缝可采用双壁单投影分段透照。

6.2.2.2外径小于或等于89mm的钢管对接焊缝，采用双壁双投影法，射线束的方向应满足上下焊缝的影象在底片上呈现椭圆形显示，焊缝投影间距以3～10mm为宜，最大间距不超过15mm。

6.2.2.3只有当上下两焊缝椭圆显示有困难时，才可做垂直透照。

垂直透照可以适当提高管电压。

6.2.3分段透照的数量

6.2.3.1采用双壁单投影法透照时，当射线源在钢管外表面的距离小于或等于15mm时，可分为不少于三段进行透照，每段中心角为120°；当大于15mm时，可分为至少四段进行透照，每段中心角不大于90°。

6.2.3.2对外径大于76mm且小于或等89mm的钢管，其焊缝以双壁双投影法透照时，至少分二次透照，两次间隔90°。

6.