一. 范围


 本标准规定了无缝钢管和焊接钢管(埋弧焊除外)的超声横波(由分立探头或相控技术产生)自动检方法的一般要求,以确认其水压密实性。本检测方法主要应用于纵向不连续性的检测。


  必要时,制造商自行决定是否采用Lamb波检测。本标准适用于检测外径不小于10mm,且外径与壁厚之比不小于5的钢管。



二. 规范性引用文件


 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。


 ISO 5577 无损检测 超声检测 术语(Non-destructive testing-Ultrasonic inspection-Vocab-ulary)


 ISO 9712 无损检测 NDT 人员资格鉴定和认证(Non-destructive testing-Qualification and certification of NDT personnel)


 ISO 11484钢铁产品无损检测(NDT)人员的雇主资格制度[Steel products- Employer's qual-ification system for non-destructive testing(NDT)personnel]



三. 术语和定义


  ISO 5577和ISO 11484界定的以及下列术语和定义适用于本文件。


1. 对比人工伤 reference standard


   用于校准无损检测设备的对比人工伤,如钻孔、刻槽、凹槽。


2. 对比样管 reference tube


   带有对比人工伤的管或长管。


3. 对比试样 reference sample


   带有对比人工伤的试样,如一段管、板或带材。注:本标准只使用术语“对比样管”,它包含“对比样管”。


 4. 管 tube


  任意横截面形状中间为空的产品,具有一定长度和开放的两端。


5. 无缝管 seamless tube


  由实心材料穿孔制成空心管,经进一步热加工或冷加工获得最终尺寸的管。


6. 焊管 welded tube


  带材经过卷曲成型后焊接制成的空心管,还可能经过进一步热、冷加工获得最终尺寸。


7. 埋弧焊管 submerged arc welded tube,SAW


  通过热或冷成形将带材或板材卷成空心管形状,在不受力情况下加人焊料将相邻的板边焊接而成。


 注1: 通过电流回路产生的电弧将相邻板边和焊料填充物加热到焊接温度。溶剂层的存在可以防止电弧和金属熔融物受到大气的污染。


 注2: 焊管可能有1个或2个纵向焊缝(SAWL)或1个螺旋焊缝(SAWH),且至少有一个焊缝通向管壁内侧,一个焊缝通向管壁外侧。


8. 制造商 manufacturer


  按照相关标准生产产品,且声明交付的产品符合相关标准的机构。


9. 协议 agreement


  在询价和订货时,制造商和买方之间所签订的契约。



四、一般要求


  1. 超声波检测通常在钢管所有生产制造完成之后进行,产品标准规定或制造商与买方另有协议时除外。钢管的生产制造过程主要包括轧制、热处理冷加工和热加工、成型、矫直等。


  2. 被检钢管应足够平直以保证检测的有效性,钢管表面不得有影响检测结果的异物。


  3. 超声波检测应在制造商指定的有相应资格人员的监督下,由经过充分培训并按照ISO 9712、ISO 11484或其他等效标准取得资格证书的人员执行。若采用第三方检测时,应由买方和制造商协商并达成一致。


  雇主应按程序文件颁发操作授权证书。无损检测操作应由雇主认可的具有3级无损检测资格的人员授权。


  注:在有关标准中可以找到1级、2级和3级的定义,如ISO 9712和ISO 11484。


五、检测方法


 1. 应使用超声横波或Lamb波对钢管进行检测,且主要检测纵向缺陷。


 2. 检测过程中,被检钢管和探头保持相对运动以保证整个钢管表面都能被检测到,并根据探头尺寸计算覆盖范围。在测试过程中,相对运动的速度变化不应超过10%。通常钢管的两端可能有一小段检测不到的盲区,检测盲区应按照相应产品标准的要求进行处理(见附录A)。


    除拉伸减径焊管外,电焊管在买方和制造商的同意下可以只进行焊缝区域的水压密实性确认检测,检测中超声探头必须严格对准焊缝区域,以确保整条焊缝都能被检测到。


 3. 检测中声束应从两个相反方向人射扫查钢管,除非买方与制造商之间另有约定。


 4. 在检测纵向缺陷时,每个独立探头的最大轴向宽度为25mm.当使用Lamb波或相控阵技术时,探头长度或激发阵元长度应不大于35mm。


 5. 采用横波的超声检测频率在1~15 MHz范围,Lamb波的检测频率在0.3~1MHz范围,具体频率大小取决于产品的条件和特征壁厚及表面状况。


6. 设备应能通过与标记装置和(或)分选机构相连接的自动触发或报警电平,将被检钢管分为合格品或可疑品。


六、对比样管


 1. 概要


   a. 本标准规定的对比人工伤主要用于无损检测设备的校验。这些人工伤尺寸不应理解为设备所能检出的最小缺欠尺寸。


   b. 设备应使用对比样管上的内、外壁纵向刻槽或径向透壁钻孔进行校验。当钢管内径小于15mm时,可不加工内壁刻槽,除非买方与制造商另有约定。


   c. 对比样管应具有与被检钢管相同的公称直径和厚度,相同的表面状况、交货状态(如:热轧、正火淬火和回火)和相似声学性能(如:声速、衰减系数)。


   d. 为获得清晰可辨信号,人工伤应足够远离样管端部且彼此足够远离。


 2. 刻槽类型


   a. 刻槽应平行于钢管轴线方向。刻槽为“N”型(见图1),槽的侧面互相平行,槽的底面与侧面垂直。一般认为刻槽的底面和底角可以是圆弧状的。


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   b. 刻槽可采用机械法、电火花腐蚀法或其他方法制作。


3. 刻槽尺寸


   a. 宽度  


    刻槽的宽度(见图1)应不大于1.0mm.


   b. 深度


    刻槽的深度(见图1)应为公称壁厚的12.5%,其极限尺寸如下:


    最小深度:0.5mm.


    最大深度:1.5mm.


   深度误差为纵向刻槽深度的±15%.


   c. 长度


     除非产品标准另有要求或买方与制造商另有协议,否则刻槽长度应大于单个探头的宽度或相控阵探头的激发阵元长度,其最大值为50mm.


  d. 钻孔


     钻孔应垂直钢管表面并穿透管壁。对于焊管,应在焊缝的中心钻孔。钻孔的直径与钢管外径有关,孔径不得超过下面表1的规定。钻孔可由机械法、电火花腐蚀法或其他方法制作。


   e. 对比人工伤的确认


    人工伤的尺寸和形状应采用适当方法加以确认。钻孔直径不应超过表1中的规定值,使用时需加以确认;刻槽尺寸和形状也应采用适当方法加以确认。


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七、设备校准和检验


 1. 一般要求


   每次开始检测前,应使用对比样管对设备进行校准,并能产生清晰可辨的人工伤信号(如:对比样管连续三次通过设备),这些信号可用于设定设备的触发报警。


 2. 触发/报警电平的调整


    a. 若内、外壁缺陷共用一个触发/报警电平,应调节探头使内外壁刻槽的信号尽可能一致,用两个信号中幅度较低的信号来设置设备的触发/报警电平。当使用钻孔时,钻孔内侧和外侧信号的调整方法与刻槽相同。


   b. 若内壁和外壁信号分别使用独立的触发/报警电平,应使用内部刻槽信号和外壁刻槽信号分别设置设备的触发/报警电平。调整闸门的位置和宽度,使整个管壁都能被检测到。使用钻孔时,钻孔内壁和外壁信号的调整方法与刻槽相同。


 3. 校验和再校准


   a. 在钢管的直径、壁厚和钢级均不变的生产检测中,应每间隔一段时间使用对比样管对设备进行校验。设备校验应至少每4小时进行一次,并且在设备操作人员换班或在检测的开始和结束时都要进行校验。


  b. 如果初始校准的参数发生改变,则应对设备进行重新校准。


  c.  在动态校验中,对比样管和探头之间的相对运动速度应和实际生产检测时一样。只要制造商能够证明获得相同的动态校验结果,也可运用其他校准方法。


  d. 当生产中的校验结果不满足要求时,所有从前一次校准后检测的钢管都应在设备重新校准后重新检测。



八、判定


 1. 检测信号低于触发/报警电平的钢管应视为通过检测。


 2. 检测信号等于或大于触发/报警电平的钢管应视为可疑品,或由制造商决定是否进行重新检测。


     重新检测时,如果连续两次信号都低于触发/报警电平则视为通过检测,否则视为可疑品。


 3. 对于可疑品,根据产品标准的要求,可采取下列方法中的一种或多种进行处理:


   a. 用适当方法对可疑部位进行修磨,修磨后,如果剩余壁厚在公差允许范围之内,可将该钢管按照之前的方法重新检测,若没有产生等于或大于触发/报警电平的信号,就认为该钢管通过检测;也可以根据买方和制造商之间达成的协议,采用其他无损检测方法对可疑部位进行复检以达到验收水平。


   b. 所有可疑品都要根据相关的产品标准进行水压密实性试验,除非买方和制造商之间另有协议。


   c.切除可疑部位。


   d. 钢管没有通过检测。



九、检测报告


 根据买方要求,制造商应向买方提供检测报告,检测报告至少应包括以下内容:


   a. 本标准号(GB/T 18256-2015);


   b. 合格性声明;


   c. 满足相关协议或遵循指定程序的任何偏差;


   d. 产品的等级和规格;


   e. 检测技术的类别和详细参数;


   f. 使用的设备校准方法;


   g. 对比试样和验收水平;


   h. 检测日期;


   i. 操作者及其技术资格。