DL/T 820.3-2020 管道焊接接头超声波检测技术规程 第3部分:衍射时差法.pdf

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标准编号:DL/T 820.3-2020
文件类型:.pdf
资源大小:8.1 M
标准类别:电力标准
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DL/T 820.3-2020 标准规范下载简介

DL/T 820.3-2020 管道焊接接头超声波检测技术规程 第3部分:衍射时差法.pdf简介:

《DL/T 820.3-2020 管道焊接接头超声波检测技术规程 第3部分:衍射时差法简介》是一份由中国电力工业技术基础标准委员会发布的技术标准,该标准详细介绍了衍射时差法(Differential Frequency Analysis, DGA)在管道焊接接头超声波检测中的应用。

衍射时差法是一种无损检测技术,主要用于检测金属材料中的缺陷,如裂纹、气孔、夹杂物等。它利用超声波在材料中传播时,由于缺陷的存在,会导致声波传播速度的变化,进而产生声时差。DGA技术通过测量这些声时差,可以计算出缺陷的位置和大小,对于管道焊接接头的内部质量和完整性评估非常有效。

在该标准中,对DGA技术的基本原理、操作步骤、参数设置、结果分析和质量评价等方面进行了规定,旨在确保管道焊接接头的超声波检测的准确性和可靠性。对于从事相关检测工作的人员和机构,理解和遵守这一标准是非常重要的。

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A.1.1对比试块的厚度

对比试块的厚度一般为管道公称厚度的0.9倍~2倍

《水利工程设计防火规范 GB50987-2014》A.1.2 参考反射体

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附录A (规范性) 茶 块

.2.1参考反射体的种类包括横孔和尖角槽,尖角槽的截面形状如图A.1所示。使用多个反射体时, 以将反射体加工在一个试块上,也可以加工在多个试块上。 .2.26mm≤t≤25mm时,应至少使用3个参考反射体,参考反射体的具体要求如下: a)底面应设置一个矩形槽,长度X、高度h按表A.1执行,宽度W不大于1mm; b)以扫查面下4mm处为圆心,设置一个Φ2×30mm的近表面侧孔; c)试块t/2处设置一个直径最大为Da(按表A.2执行)长度为45mm的侧孔。或者在t/2处设置 一个长度不小于40mm、宽度不大于W(按表A.2执行)的尖角槽(如图A.1所示)。

表A.1表面矩形槽尺寸

图A.1尖角槽截面图

.2.325mm<<50mm时,应至少使用4个参考反射体,参考反射体的具体要求如下: a)底面应设置一个矩形槽,长度X、高度h按表A.1执行,宽度W不大于1mm; b)以扫查面下4mm处为圆心,设置一个Φ2×30mm的近表面侧孔; c)在试块t/4和3t/4处分别设置一个直径最大为D(按表A.2执行),长度为L(按表A

行)的侧孔。或者在t/4和3t/4处分别设置一个长度不小于40mm、宽度不大于W(按表A.2 执行)的尖角槽(如图A.1所示)

表A.2侧孔直径D.和尖角槽宽度W

表A.3侧孔长度L(一)

a)底面应设置一个矩形槽,长度X、高度h按表A.1执行,宽度W不大于1mm; b)以扫查面下4mm处为圆心,设置一个2×30mm的近表面侧孔; 在每个厚度分区的1/4位置和3/4位置处分别设置一个直径最大为Da(按表A.2执行),长度 为L(按表A.4执行)的侧孔

表A.4侧孔长度L(二

.2.5上述横孔在一侧相互于涉时可间隔分布在

A.2.1盲区试块分扫查面盲区试块和底面盲区试块。 A.2.2扫查面盲区试块的反射体为长度15mm,宽度不大于2.5mm的尖角槽(如图A.1所示);在壁 厚范围内,尖角槽的深度分别为1mm、2mm、4mm、6mm、8mm。

.2.1盲区试块分扫查面盲区试块和底面首区试块。 1.2.2扫查面盲区试块的反射体为长度15mm,宽度不大于2.5mm的尖角槽(如图A.1所示);在壁 享范围内,尖角槽的深度分别为1mm、2mm、4mm、6mm、8mm。 A.2.3底面盲区试块应符合下述规定: a)底面盲区试块的外形如图A.2所示。试块两端厚度t1、t2应包含所检测管道公称厚度;上下表 面夹角α不大于4.5°,宽度应能满足检测试验时的需要。 b)所检测壁厚处应有反射体存在。反射体为长度L等于15mm,宽度W不大于2.5mm的尖角槽 (如图A.1所示),反射体间距15mm;在壁厚范围内,尖角槽的深度分别为1mm、2mm、 4mm、6mm、8mm。 A.2.4扫查面盲区试块反射体与底面盲区试块反射体可以加工在同一个试块上,也可以加工在不同的 式块上:盲区试块可根据需要检测的厚度区间进行分段制作。

A.2.3底面盲区试块应符合下述规定

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图A.2底面盲区试块外形图

直径为32mm~108mm的管道对接接头检测

探头和分区设置按照标准正文要求进 被检测面与楔块的间隙不应大于0.5mm

B.2.1除应符合4.3的规定外,还应符合本附录的要求。 B.2.2试块可以由两个半圆形组合而成(如图B.1所示),也可以是平板。半圆试块轴向长度或平板试 块宽度应满足使用要求。 一山原产管送公称高产的位一位

B.2.3试块厚度为管道公称厚度

B.2.4参考反射体具体要求如下:

图B.1ZY专用试块

B.4.1一般实施一次非平行扫查。 B.4.2每个对接接头保存一个数据,且扫查数据首尾应有不少于25mm的重叠区

录及报告内容应符合本文件第12章的要求。

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C.1.1探头按照本文件正文要求,以其中厚度较大者为准进行选择。 C.1.2检测面如图C.1所示,

附录C (资料性) 管件相贯线焊接接头检测

C.2.1应对声束路径进行模拟以确定发射探头和接收探头的放置位置,可使用图C.1的反射法确定两 个探头的放置位置。 C.2.2发射探头位置确定后,接收探头位置变化较大,影响检测结果时,应分段确定接收探头的位 置,进行分段检测。

图C.1使用反射法确定探头放置位置

C.3.1检测前应制作专用试块。用于验证检测能力、调节检测灵敏度并为数据分析提供参考。 C.3.2选取典型截面,对于管件相贯线焊缝应选择至少三个截面(外侧、内侧、中间部位)加工 试块。 C.3.3在焊接接头坡口根部位置加工图A.1所示尖角槽。尖角槽宽度按照表A.2选取,高度根据检测 要求进行设置,可以是一个槽也可以是一组高度不等的槽。 C.3.4在两侧坡口边缘处1/4、3/4壁厚处各打两个侧边孔。孔直径以较薄一侧公称厚度按表A.2选 取,长度分别为30mm、45mm,两侧的孔应分布在两端。 C.3.5在A、B的中间位置加工一组长度为20mm的尖角槽用于验证表面盲区深度,深度为1mm、 2 mm、4 mm、8 mm,槽间距不应小于 20 mm。

尖角槽1和可见的尖角槽2中信号较弱者达80%满屏高度为基准灵敏度。

无特殊要求时,同一部位实施一次非平行扫查。

检测记录及报告内容应符合本文件第12章的要求

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附录D (资料性) TOFD焊接缺陷性质判定方法

D.1.1数据分析人员应了解被检测对象的材质、坡口形式、热处理状态和可能产生的缺陷类型。 D.1.2定性前应对数据中的缺陷进行分析,获取缺陷的长度、高度、深度等位置信息,必要时应增加 平行扫查来确定缺陷相对焊缝横截面的位置。 D.1.3必要时使用脉冲回波法超声、表面检测或其他方法辅助定性。

D.2典型缺陷的一般特性

单个气孔长度和自身高度一般较小,在D扫描中的信号显示为弧形,高度较小,通常没有可分辨 的上下端点衍射信号。其上端点是反射波,波幅相对较强,下端点是衍射波,波幅较弱。单个气孔在 D扫描图像上特征较明显,气孔的整个弧形信号波幅较均匀。群气孔数据由各个气孔的信号相互叠加 而成。

D.2.2.1夹渣分点状夹渣和条形夹渣。 D.2.2.2点状夹渣与气孔类似,在D扫描中的信号显示为弧形,上端点是反射波,下端点是 上下端点一般无法分辨。点状夹渣和气孔在D扫描数据上存在一定的差异,点状夹渣的弧形 较强,常有明显的亮点。

D.2.2.1夹渣分点状夹渣和条形夹渣。

D.2.2.1夹渣分点状夹渣和条形夹渣。

D.2.2.1夹渣分点状夹渣和条形夹

D.2.2.3条形夹渣有一定的长度,缺陷不均匀,有时断续相连。同样由于上端点是反射信号,下端点 是衍射信号,在D扫描图像中上端点信号强,下端点信号弱,局部常有波幅变化较大引起的亮点出 现,并且下端点信号和变形横波信号均比较杂乱。

3.1根据裂纹产生的位置,可分为内部裂纹和表面裂纹。识别裂纹时不仅需要分析A扫描、D 据,同时还应根据材料的焊接性能及焊接工艺多方面综合考虑。

D.2.3.2内部裂纹

内部裂纹在D扫描图像上由顶部和底部尖端衍射波信号组成,两个信号的相位相反。波幅一般 且变化不大,开口较大的裂纹,衍射信号会变强;裂纹的变形横波显示比较杂乱,如图D.1 焊缝内部有一定高度的条形夹渣,D扫描图像与裂纹相似。但体积型缺陷的上端点信号相对于 更强,且上端点局部有明显的亮点。

D.2.3.3 表面裂纹

裂纹边缘通常是变化的弯曲的轮廓,边缘比较陡时,边缘的衍射信号相对较弱。对于底面裂纹, 在长度方向上裂纹信号两侧弧线延伸不会超过底面,消失得比较突然。裂纹上端点的衍射信号与直通 皮相位相反,端点各处波幅基本相当,变形横波比较杂乱。若裂纹长度和自身高度较大时,会将底波

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部分遮挡或全部遮挡。对于贴合比较紧密的裂纹,端点衍射信号弱,有时没有明显的上端点衍 ,仅能观察到底波信号部分或全部被遮挡,如图D.2所示。靠近下表面的气孔和夹渣的回波道 陡,两侧弧线延伸较长,甚至超过底面回波。

a)汽包裂缝裂纹D扫描数据

a)常见底面裂纹的D扫描显示

DL/T 537-2018 高压/低压预装式变电站.pdfb)裂纹解部后示意图

裂纹上端点轮廓比较平直时,缺陷D扫描显示上端点比较平直且波幅基本一致,上端点至底波之 间信号少,这些特征均与未熔合相吻合,但变形横波比较杂乱,如图D.3所示。 上表面开口裂纹只有下端点的信号,相位与直通波相同;裂纹较大时,对应的直通波信号会消失 或波幅有很大的减弱,如图D4所示。上表面裂纹较小时通常使用软件先去除直通波后再进行分析判断。

D.3顶部平直的下表面裂纹

D.4顶部平直的上表面裂纹

P91、P92等材质在焊接时容易产生小裂纹,在数据分析时,应充分考虑焊接过程对缺陷性质的景 响。对于怀疑的信号可使用脉冲回波法进行辅助定性。小裂纹在D扫描图上显示与气孔相似,但上 端点均是衍射信号,信号波幅比气孔弱,如图D.5所示。

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坡口未熔合的典型特征是D扫描数据中上下尖端信号成像比较平直、干净,信号较强,波幅基本 相当,变形横波图像比较清晰。夹渣上端点的成像也有可能比较平直,但局部常有波幅较高产生的亮 点,且下端点成像通常比较杂乱。坡口边缘未熔合在平行扫查B扫描图像中可以看到上下端点存在 定偏移,并出现在坡口位置。 层间未熔合的信号多为反射信号,信号较强波幅较大。

《电工用铜、铝及其合金母线 第1部分:铜和铜合金母线 GB/T 5585.1-2005》a)P92焊缝D扫描数据

图D.5小裂纹数据与示意图

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