承壓設備壓力管道環向對接接頭超聲檢測

【摘 要】 按照JB/T 4730-2005《承壓設備無損檢測》的規定，本文提出了承壓設備壓力管道環向對接接頭的一種檢測方法，供大家參考。

【關鍵詞】 承壓設備 壓力管道 超聲檢測

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2014.18.011

鍋爐、壓力容器通過壓力管道與動力設備相連接組成一個工作系統，其中鍋爐、壓力容器與壓力管道在滿足一定條件下，就屬于監察范圍內的特種設備，具有一定的危險性。在2013年6月29日頒布的《中華人民共和國特種設備安全法》第25條規定，鍋爐、壓力容器未經監督檢驗，不得出廠交付使用。說明我國的承壓設備在生產制造過程中，已經過嚴密安全性能監督檢驗。通過多起事故案例分析，也很少有設備本體非外力原因引起的爆炸事故，而壓力管道多數都是在戶外連接或焊接完成，受施工場地條件限制，焊接工藝條件難以滿足，埋下安全隱患，容易出現因泄漏引起的中毒、爆炸事故，所以在定期檢驗中對壓力管道環向對接接頭的無損檢測顯得尤為重要。

在壓力管道定期檢驗中，超聲檢測以其方便靈巧、不受場地限制又符合《在用工業管道定期檢驗規程》要求，得到廣泛應用。壓力管道超聲檢測根據JB/4730.3-2005標準對于外徑大于159mm的環向對接接頭，可以按平板對接焊縫來對待，平板對接焊縫是超聲檢測中最基礎、最易操作的單元，也是超聲檢測人員取證考試必考內容，在各種關于超聲檢測培訓的書籍中都有詳細的解答，在此不予過多描述。對于外徑為32mm～159mm壓力管道環向對接接頭JB/4730.3-2005標準中只給出適用范圍、試塊結構、距離—波幅曲線靈敏度、質量分級等方面內容，對于GS試塊如何使用只字未提，這讓許多新取證的檢測人員在實際工作中感覺非常困惑，以下主要描述這方面的內容，以饗同行。

數字超聲探傷儀開機后，先選檢測通道，根據所需檢測的管徑選探頭與GS（GS1～GS4）試塊。

1 雙孔法測探頭的前沿和K值

如圖1所示：在1點用探頭掃描左下方第二個孔，找出最高波。用直尺測出L1值，在2點用探頭掃描右下方第二個孔，找出最高波，測出L2值。

根據K值公式：K=（L1+a）/h1=（L2+a）/h2

式中：h1=14；h2=19；L1、L2為測得值，即可求得前沿a值，從而計算出K值，用手動法將a、K值輸入儀器中。

2 生成距離波幅曲線

用手動法輸入橫波聲速3250m/s，手動校準零偏，描掃試塊不同深度4mm、9mm、24mm三個孔，做DAC曲線，首先，調整儀器的檢測范圍至50mm，然后將探頭置于GS試塊上對準試塊上4mm深的孔，前后移動探頭使其反射波達到最高，調節增益使反射波的高度達80%采樣得到第一個點，再將探頭對準9mm深的孔前后移動探頭找到最高波，采樣取到第二個點，同理再找到24mm孔的最高波采樣得到第三個點。在標準選擇中選用“自定義”將評定線、定量線、判廢線靈敏度值輸入確認，生成三條距離波幅曲線。

3 進入探傷界面，得出評定結論

下一步進入探傷界面，在超聲波擦傷儀上輸入表面補償4dB～6dB，輸入所要檢測管子的壁厚，將檢測范圍深度處評定線調到顯示屏的20%，記錄此時儀器dB值，即完成了檢測靈敏度的設定，然后開始探傷，一般將探頭從對接接頭兩側垂直于焊接接頭作鋸齒形掃查，探頭前后移動距離應符合要求，探頭左右移動的距離應小于探頭晶片寬度的一半，對所有反射波波幅位于II區或II區以上的缺陷，對其位置、最大反射波幅和指示長度等進行測定并做下記錄，對于懷疑有危害性缺陷時，還要采取改變探頭K值、觀察動態波形并結合焊接工藝分析后作出判斷。最終根據JB/T4730.3-2005標準對焊接接頭等級給出評定結論。

承壓設備壓力管道環向對接接頭超聲檢測的難點在于沒有像平板對接接頭使用的帶R50、R100圓弧的CSK-IA試塊來校準探頭的前沿和K值，本文中選用的雙孔法測前沿、K值，在實際操作中較為煩瑣，所以有的大型檢測機構自行設計了四種帶R50、R100圓弧的校準試塊，與CSK-IA試塊的區別只是試塊頂部加工成與GS試塊相似的圓弧面，如果試塊選材、加工精度等方面符合相關標準要求，使用效果會非常理想。

參考文獻

[1]JB/T4730.3-2005《承壓設備無損檢測》

[2]《在用工業管道定期檢驗規程》

作者簡介

李卓，工程師，畢業于大連鐵道學院，現從事容器定期檢驗和無損檢測工作。

（責任編輯：張曉明）