水利水電金屬結(jié)構(gòu)超聲無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)探討

丁 鵬，艾文波，李京鴻

(水利部產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，浙江 杭州 310012)

近年來(lái)，國(guó)家加大對(duì)水利工程投資力度，隨著172項(xiàng)重大水利工程大部分已陸續(xù)開(kāi)工建設(shè)，水工金屬結(jié)構(gòu)的制造與安裝任務(wù)量隨之增大，且社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求和使用壽命的期望也越來(lái)越高，水工鋼閘門(mén)、壓力鋼管、啟閉機(jī)和水輪機(jī)等大量金屬結(jié)構(gòu)焊接工作越來(lái)越考驗(yàn)無(wú)損檢測(cè)人員的能力和技術(shù)水平，能否正確理解和使用標(biāo)準(zhǔn)成為制約部分無(wú)損檢測(cè)人員對(duì)缺陷定量分析的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)行SL101- 2014《水工鋼閘門(mén)和啟閉機(jī)安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》[1]和SL432- 2008《水利工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》等水利水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，超聲波檢測(cè)相關(guān)內(nèi)容均引用GB11345- 89。鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)，按照一類(lèi)焊縫驗(yàn)收等級(jí)I級(jí)合格，二類(lèi)焊縫驗(yàn)收等級(jí)II級(jí)合格。2014年6月1日，GB/T 11345- 2013《焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè) 技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》實(shí)施。GB/T 11345- 2013較GB11345- 89有較大變化，通過(guò)進(jìn)行分析，就超聲檢測(cè)過(guò)程中時(shí)常遇到的問(wèn)題進(jìn)行探討，以便在水利水電工程中更好的使用。

1 超聲檢測(cè)等級(jí)

SL101- 2014、SL432- 2008和SL425- 2017《水利水電起重機(jī)安全規(guī)程》等水利水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中超聲無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)等級(jí)均為B級(jí)。GB11345- 89中B級(jí)檢測(cè)原則為采用一種角度探頭在焊縫單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)整個(gè)焊縫截面進(jìn)行探測(cè)。GB/T11345- 2013規(guī)定了4個(gè)檢測(cè)等級(jí)，其中B級(jí)較GB11345- 89中增加了探頭角度，針對(duì)不同板厚和焊接接頭形式，B級(jí)檢測(cè)的探頭角度和位置也有較大差異。水利水電工程中主要為平面對(duì)接焊縫和T型焊縫，兩種焊縫型式探頭選擇分別如下:

對(duì)接焊縫：8mm≤板厚<15mm選一個(gè)角度探頭，并可由檢測(cè)合同限制單面一次掃查；15mm<板厚≤25mm時(shí)，若選用低于3MHz的頻率，1個(gè)角度探頭掃查即可；25mm<板厚≤100mm時(shí)，選用2個(gè)角度探頭雙側(cè)掃查。

T型焊縫：8mm≤板厚<15mm，1種角度探頭，在腹板側(cè)單面掃查，并用直探頭在翼板掃查；15mm≤板厚<40mm，1種角度探頭，在腹板側(cè)雙面掃查，并用直探頭在翼板掃查；40mm≤板厚<100mm，2種角度探頭，在腹板側(cè)雙面掃查，并用直探頭在翼板掃查。T型焊縫翼板測(cè)不易掃查時(shí)，應(yīng)在腹板單側(cè)做串列技術(shù)(技術(shù)4)代替。

在合同規(guī)定時(shí)，以上還需做橫向缺陷掃查。

2 靈敏度的設(shè)置

GB/T 11345- 2013中提供了技術(shù)1～4等4種靈敏度設(shè)定方法，因不同靈敏度設(shè)定方法的反射體不同，其檢測(cè)數(shù)據(jù)不同，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)合同或者技術(shù)協(xié)議等，明確按哪一技術(shù)進(jìn)行靈敏度設(shè)定[5]。GB/T11345- 2013中的參考等級(jí)、評(píng)定等級(jí)、記錄等級(jí)和驗(yàn)收等級(jí)分別與GB11345- 89中的基準(zhǔn)線、評(píng)定線、定量線和判廢線對(duì)應(yīng)。目前在水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)超聲無(wú)損檢測(cè)中，較常用技術(shù)1和技術(shù)2兩種靈敏度調(diào)整方式。

技術(shù)1是以Φ3mm標(biāo)準(zhǔn)反射體繪制距離-波幅(DAC)曲線。技術(shù)2是以平底孔作為基準(zhǔn)反射體，制作距離-增益-尺寸(DGS)曲線。檢測(cè)等級(jí)為B級(jí)時(shí)，評(píng)定等級(jí)需結(jié)合GB/T29712- 2013《焊縫無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 驗(yàn)收等級(jí)》的驗(yàn)收等級(jí)確定。技術(shù)1驗(yàn)收等級(jí)2的評(píng)定等級(jí)為DAC- 14dB，驗(yàn)收等級(jí)3的評(píng)定等級(jí)為DAC- 10dB；技術(shù)2驗(yàn)收等級(jí)2的評(píng)定等級(jí)為DAC- 8dB，驗(yàn)收等級(jí)3的評(píng)定等級(jí)為DAC- 4dB。對(duì)接焊縫檢測(cè)只用斜探頭檢測(cè)，在T型焊縫翼板側(cè)檢測(cè)時(shí)，需要使用以技術(shù)2調(diào)整的直探頭檢測(cè)。

3 缺陷評(píng)定方式

GB11345- 89缺陷評(píng)定是先根據(jù)缺陷最大波幅是否超過(guò)評(píng)定線，再根據(jù)缺陷長(zhǎng)度對(duì)缺陷進(jìn)行評(píng)級(jí)。GB/T11345- 2013缺陷評(píng)定相對(duì)于GB11345- 89復(fù)雜。同時(shí)，在有規(guī)定時(shí)，提供了顯示特征的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)GB/T29711- 2013《焊縫無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 焊縫中的顯示特征》。是否判定顯示特征需要依據(jù)合同、技術(shù)協(xié)議等規(guī)定。

所有超過(guò)評(píng)定等級(jí)的波形都應(yīng)移動(dòng)探頭找到最大回波幅度，并記錄其相對(duì)于參考等級(jí)的幅度差。NB/T35051- 2015《水電工程啟閉機(jī)制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》中要求對(duì)于“單面焊且無(wú)墊板的對(duì)接焊縫，根部未焊透深度不應(yīng)大于板厚的10%，最大不超過(guò)2mm，但長(zhǎng)度不大于該焊縫長(zhǎng)度的15%。”，“設(shè)計(jì)無(wú)特殊焊透要求時(shí)，組合焊縫允許有深度不大于腹板厚的25%，且不大于4mm的未焊透。”因此在執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要再按照GB/T11345的要求測(cè)定缺陷高度。

4 焊縫的驗(yàn)收

SL425- 2017、NB/T35051- 2015等在GB/T11345- 2013修訂后重新修訂的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于焊接質(zhì)量要求，均已按GB/T11345- 2013進(jìn)行調(diào)整，均要求一類(lèi)焊縫驗(yàn)收等級(jí)2合格、二類(lèi)焊縫驗(yàn)收等級(jí)3合格。在使用其他引用GB/T11345，但尚未修訂的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也可按一類(lèi)焊縫驗(yàn)收等級(jí)2合格、二類(lèi)焊縫驗(yàn)收等級(jí)3合格。焊縫驗(yàn)收等級(jí)是按GB/T 27912焊縫無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 驗(yàn)收等級(jí)進(jìn)行。

技術(shù)1的驗(yàn)收等級(jí)2：

8mm≤板厚t<15mm時(shí)，缺陷長(zhǎng)度l≤t，且回波幅度H≤DAC-4dB；當(dāng)l>t，且H≤DAC-10dB，驗(yàn)收；

15mm≤板厚t<100mm時(shí)，l≤0.5t，且H≤DAC；當(dāng)0.5tt，且H≤DAC-10dB，驗(yàn)收。

技術(shù)1的對(duì)于驗(yàn)收等級(jí)3：

8mm≤板厚t<15mm時(shí)，l≤t，且H≤DAC；當(dāng)l>t，且H≤DAC-6dB，驗(yàn)收。

15mm≤板厚t<100mm時(shí)，l≤0.5t，且H≤DAC+4dB；當(dāng)0.5tt，且H≤DAC-6dB，驗(yàn)收。

技術(shù)2的驗(yàn)收等級(jí)2：

8mm≤板厚t<15mm時(shí)，l≤t，且H≤DAC+2dB；當(dāng)l>t，且H≤DAC-4dB，驗(yàn)收。

15mm≤板厚t<100mm時(shí)，l≤0.5t，且H≤DAC+6dB；當(dāng)0.5tt，且H≤DAC-4dB，驗(yàn)收。

技術(shù)2的驗(yàn)收等級(jí)3：

8mm≤板厚t<15mm時(shí)，l≤t，且H≤DAC+6dB；當(dāng)l>t，且H≤DAC，驗(yàn)收。

15mm≤板厚t<100mm時(shí)，l≤0.5t，且H≤DAC+10dB；當(dāng)0.5tt，且H≤DAC，驗(yàn)收。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)水利水電行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在引用GB/T11345- 2013對(duì)焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，宜明確焊接質(zhì)量需依據(jù)設(shè)計(jì)文件、合同或技術(shù)協(xié)議等，不宜直接在標(biāo)準(zhǔn)中要求。同時(shí)，可以對(duì)真正影響焊接質(zhì)量的焊縫缺陷長(zhǎng)度、回波幅度等提出更嚴(yán)格的要求

(2)GB/T11345中的檢測(cè)等級(jí)、驗(yàn)收等級(jí)對(duì)各類(lèi)型的焊縫要求是統(tǒng)一的，水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)焊縫分為一類(lèi)焊縫、二類(lèi)焊縫和三類(lèi)焊縫，且允許存在未焊透。在按照GB/T11345- 2013檢測(cè)等級(jí)B級(jí)情況下，水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的二類(lèi)組合焊縫實(shí)際操作比一類(lèi)焊縫的操作要求更高，需要多角度、多面掃查，并用直探頭在翼板側(cè)掃查。水利水電行業(yè)，根據(jù)水利實(shí)際情況并結(jié)合GB/T 11345- 2013制定水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)焊縫超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。