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1、JB 4730.32005 JB中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准JB 4730.32005 代替JB 47301994 承压设备无损检测第3部分：超声检测Nondestructive Testing of Pressure EquipmentsPart 3：Ultrasonic Testing（送审稿）2005-3-11-发布 -实施 国家发展和改革委员会 发布目 录前 言70范 围71规范性引用文件713.一般要求715 锅炉、压力容器及压力管道对接焊接接头超声检测946 锅炉、压力容器管子和压力管道环向焊接接头超声检测1127 在用锅炉、压力容器及压力管道超声检测1188 超声检
2、测报告122附录A123附录B125附录C128附录D130附录E132附录F133附录G135附录H137附录I143附录J148附录K151附录L153附录M156附录N159前 言JB 4730承压设备无损检测分为以下六个部分：第1部分：通用要求；第2部分：射线检测；第3部分：超声检测；第4部分：磁粉检测；第5部分：渗透检测；第6部分：涡流检测。本部分为JB 4730的第3部分：超声检测。本部分主要根据国内多年的研究成果和应用经验，参考ASME锅炉压力容器规范第篇和JIS标准规范以及行业反馈意见进行修订。与JB 47301994相比，主要变化如下：1. 增加了锅炉、压力容器壁厚大于250
3、mm钢板的超声检测内容；对壁厚小于3倍近场区工件材质衰减系数公式进行修正；增加了奥氏体不锈钢和双相不锈钢钢板、铝及铝合金板材、钛及钛合金板材超声检测内容；统一了爆炸和轧制复合钢板超声检测内容。2. 将锅炉、压力容器钢焊缝超声检测范围扩大到6mm400mm，对焊缝超声检测试块进行了局部调整；增加了钢焊缝超声检测等级分类的内容；增加了T型焊缝以及奥氏体不锈钢焊缝的超声检测内容。3. 增加了壁厚大于或等于4mm，外径为32mm159mm或壁厚为4mm6mm，外径大于或等于159mm的钢制压力管道环焊缝超声检测内容；增加了壁厚大于或等于5mm，外径为80mm159mm或壁厚为5mm8 mm，外径大于或
4、等于159mm的铝及铝合金接管环焊缝超声检测内容。4. 增加了在用锅炉、压力容器及压力管道超声检测内容。 本部分附录A至附录L为规范性附录；附录M、附录N为资料性附录。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会提出。本部分由国家发展和改革委员会批准。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会制造分会归口。本标准负责起草单位：合肥通用机械研究所。本部分参加起草单位：本部分主要起草人：本部分所代替标准的历次版本发布情况为：JB 47301994。 承压设备无损检测第3部分：超声检测范 围JB 4730的本部分规定了承压设备采用A型脉冲反射式超声波探伤仪检测工件缺陷的超声检测方法和质量等级评定要求。 本
5、部分适用于金属材料制锅炉、压力容器及压力管道用原材料、零部件和设备的超声检测，也适用于金属材料制在用锅炉、压力容器及压力管道的超声检测。 与锅炉、压力容器及压力管道有关的支承件和结构件的超声检测，也可参照本部分使用。规范性引用文件下列文件中的条款通过JB 4730的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。JB 4730.12004 承压设备无损检测 第1部分：通用要求JB/T 79131995 超声波检
6、测用钢制对比试块的制作与校验方法JB/T 92141999 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能 测试方法JB/T 100611999 A型脉冲反射式超声波探伤仪 通用技术条件JB/T 100621999 超声探伤用探头 性能测试方法JB/T 100631999 超声探伤用1号标准试块 技术条件3 一般要求3.1 超声检测人员 超声检测人员的一般要求应符合JB 4730.1的有关规定。3.2 检测设备3.2.1 超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。3.2.2 探伤仪、探头和系统性能3.2.2.1 探伤仪采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为0.5MHz10MHz，仪器
7、至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在1dB以内，最大累计误差不超过1dB。水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。其余指标应符合JB/T10061的规定。3.2.2.2 探头3.2.2.2.1 晶片面积一般不应大于500mm2，且任一边长原则上不大于25mm。3.2.2.2.2 单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2，主声束垂直方向不应有明显的双峰。3.2.2.3 超声探伤仪和探头的系统性能3.2.2.3.1 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。3.2.2
8、.3.2 仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于10%。3.2.2.3.3 仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。3.2.2.3.4 直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。3.2.2.3.5 仪器和探头的系统性能应按JB/T 9214和JB/T 10062的规定进行测试。3.3 超声检测一般方法3.3.1 检测准备3.3.1.1 锅炉、压力容器及压力管道制造安装和在用超声检测中，检测时机及抽检率的选择等应按法规、产品标准及有关技术文件的要求和原则进行。3
9、.3.1.2 检测面的确定，应保证工件被检部分均能得到充分检查。3.3.1.3 焊缝的表面质量应经外观检测合格。所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物等都应予以清除，其表面粗糙度应符合检测要求。表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性，否则应做适当的处理。3.3.2 扫查覆盖率 为确保检测时超声声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。3.3.3 探头的移动速度 探头的扫查速度不应超过150mm/s。当采用自动报警装置扫查时，不受此限。3.3.4 扫查灵敏度扫查灵敏度通常不得低于基准灵敏度。3.3.5 耦合剂应采用透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂，如机油
10、、浆糊、甘油和水等。3.3.6 灵敏度补偿 a) 耦合补偿。在检测和缺陷定量时，应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿。b) 衰减补偿。在检测和缺陷定量时，应对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。c) 曲面补偿。对探测面是曲面的工件，应采用曲率半径与工件相同或相近的试块，通过对比试验进行曲率补偿。3.4 系统校准和复核3.4.1 一般要求校准应在标准试块上进行，校准中应使探头主声束垂直对准反射体的反射面，以获得稳定的和最大的反射信号。3.4.2 仪器校准每隔三个月至少对仪器的水平线性和垂直线性进行一次测定，测定方法按JB/T 10061的规定进行。 3.4.3 新购探头测定 新
11、购探头应有探头性能参数说明书，新探头使用前应进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力等主要参数的测定。测定应按JB/T 10062的有关规定进行，并满足其要求。3.4.4 检测前仪器和探头系统测定3.4.4.1 使用仪器-斜探头系统，检测前应测定前沿距离、K值和主声束偏离，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。3.4.4.2 使用仪器-直探头系统，检测前应测定始脉冲宽度、灵敏度余量和分辨力，调节或复核扫描量程和扫查灵敏度。3.4.5 检测过程中仪器和探头系统的复核 遇有下述情况应对系统进行复核：a) 校准后的探头、耦合剂和仪器调节旋钮发生改变时；b) 检测人员怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化
12、时；c) 连续工作4h以上时；d) 工作结束时。3.4.6 检测结束前仪器和探头系统的复核a) 每次检测结束前，应对扫描量程进行复核。如果任意一点在扫描线上的偏移超过扫描线读数的10%，则扫描量程应重新调整，并对上一次复核以来所有的检测部位进行复检。b) 每次检测结束前，应对扫查灵敏度进行复核。一般对距离-波幅曲线的校核不应少于3点。如曲线上任何一点幅度下降2dB，则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复检；如幅度上升2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。3.4.7 校准、复核的有关注意事项校准、复核和对仪器进行线性检测时，任何影响仪器线性的控制器（如抑制或滤波开关等）都应放在“关”的位置
13、或处于最低水平上。3.5 试块3.5.1 标准试块3.5.1.1 标准试块是指本部分规定的用于仪器探头系统性能校准和检测校准的试块，本部分采用的标准试块有：a) 钢板用标准试块：CB、CB；b) 锻件用标准试块：CS、CS、CS；c) 焊接接头用标准试块：CSK-A 、CSK-A、CSK-A、CSK-A。3.5.1.2 标准试块应采用与被检工件声学性能相同或近似的材料制成，该材料用直探头检测时，不得有大于或等于2mm平底孔当量直径的缺陷。3.5.1.3 标准试块尺寸精度应符合本部分的要求，并应经计量部门检定合格。3.5.1.4 标准试块的其他制造要求应符合JB/T 10063和JB/T 791
14、31995的规定。3.5.2 对比试块3.5.2.1 对比试块是指用于检测校准的试块。3.5.2.2 对比试块的外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件的厚度相对应。如果涉及到两种或两种以上不同厚度部件焊接接头的检测，试块的厚度应由其最大厚度来确定。3.5.2.3 对比试块反射体的形状、尺寸和数量应符合本部分的规定。4 锅炉、压力容器及压力管道用原材料、零部件的超声检测4.1 锅炉、压力容器用钢板超声检测4.1.1 范围本条适用于板厚为6mm250mm的碳素钢、低合金钢锅炉、压力容器用板材的超声检测和质量等级评定。奥氏体钢板材、镍及镍合金板材以及双相不锈钢板材的超声检测也可参照本章
15、执行。4.1.2 探头选用4.1.2.1 探头的选用应按表1的规定进行。表1 锅炉、压力容器用板材超声检测探头选用板厚，mm采用探头公称频率，MHz探头晶片尺寸620双晶直探头5晶片面积不小于150mm22040单晶直探头51420 mm40250单晶直探头2.52025 mm4.1.2.2 双晶直探头性能应符合附录A（规范性附录）的要求。4.1.3 标准试块4.1.3.1 用双晶直探头检测厚度不大于20mm的钢板时，采用的CB标准试块如图1所示。4.1.3.2 用单直探头检测厚度大于20mm的钢板时，CB标准试块应符合图2和表2的规定。试块厚度应与被检钢板厚度相近。图1 CB标准试块图2 C
16、B标准试块表2 CB标准试块 mm试块编号被检钢板厚度检测面到平底孔的距离s试块厚度TCB-120401520CB-240603040CB-3601005065CB-410016090110CB-5160200140170CB-62002501902204.1.4 基准灵敏度4.1.4.1 板厚不大于20mm时，用CB试块将工件等厚部位第一次底波高度调整到满刻度的50%，再提高10dB作为基准灵敏度。4.1.4.2 板厚大于20mm时，应将CB试块5平底孔第一次反射波高调整到满刻度的50%作为基准灵敏度。4.1.4.3 板厚不小于探头的三倍近场区时，也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵
17、敏度，其结果应与4.1.4.2的要求相一致。4.1.5 检测方法4.1.5.1 检测面可选钢板的任一轧制表面进行检测。若检测人员认为需要或设计上有要求时，也可选钢板的上、下两轧制表面分别进行检测。4.1.5.2 耦合方式 耦合方式可采用直接接触法或液浸法。4.1.5.3 扫查方式 a) 探头沿垂直于钢板压延方向，间距不大于100mm的平行线进行扫查。在钢板剖口预定线两侧各50mm（当板厚超过100mm时，以板厚的一半为准）内应作100%扫查，扫查示意图见图3；b) 根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式的扫查。图3 探头扫查示意图4.1.6 缺陷的测定与记录4.1.6.1 在检测过
18、程中，发现下列三种情况之一即作为缺陷： a) 缺陷第一次反射波（F1）波高大于或等于满刻度的50%，即F150%； b) 当底面第一次反射波（B1）波高未达到满刻度，此时，缺陷第一次反射波（F1）波高与底面第一次反射波（B1）波高之比大于或等于50%，即B18141420202626注：本表仅适用于声程大于近场区长度的缺陷。4.2.9.4 衰减系数：若合同双方有规定时，应记录衰减系数。4.2.10 质量等级评定4.2.10.1 单个缺陷的质量等级评定见表7。4.2.10.2 缺陷引起底波降低量的质量等级评定见表6。 表7 单个缺陷的质量等级评定 mm等级缺陷当量直径44+（0 dB 8dB）4
19、+（8 dB 12dB）4+（12 dB 16dB）4 +16dB4.2.10.3 缺陷密集区质量等级评定见表8。 表8 密集区缺陷的质量等级评定等级密集区缺陷占检测总面积的百分比，%0055101020204.2.10.4 表6、表7和表8的等级应作为独立的等级分别使用。4.2.10.5 当缺陷被检测人员判定为危害性缺陷时，锻件的质量等级为级。4.3 压力容器用铝及铝合金和钛及钛合金板材超声检测4.3.1 范围本条适用于厚度为6mm以上的压力容器用铝及铝合金、钛及钛合金板材的超声检测和质量等级评定。4.3.2 探头选用4.3.2.1 探头的选用应按表1的规定进行。4.3.2.2 双晶直探头性
20、能要求应符合附录A（规范性附录）的要求。4.3.3 检测方法4.3.3.1 检测面可选板材的任一轧制表面进行检测。若检测人员认为需要或设计上有要求时，也可选板材的上、下两轧制表面分别进行检测。4.3.3.2 扫查方式 a) 探头沿垂直于板材压延方向，间距不大于40mm的平行线进行扫查。在板材剖口预定线两侧各50mm内应作100%扫查，扫查示意如图3。 b) 根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他形式的扫查。4.3.3.3 基准灵敏度的确定将探头置于待检板材完好部位，调节第一次底波高度为荧光屏满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。4.3.4 耦合方式耦合方式可采用直接接触法或液浸法。4.3
21、.5 缺陷记录4.3.5.1 在检测过程中，发现下列情况之一者即作为缺陷处理： a） 缺陷第一次反射波（F1）波高大于或等于满刻度的40%，即F 140%；b） 缺陷第一次反射波（F1）波高低于满刻度的40%，同时，缺陷第一次反射波（F1）波高与底面第一次反射波（B1）波高之比大于或等于100%，即F 1/B1100%； c) 当底面第一次反射波（B1）波高低于满刻度的5%，即B1小于5%。4.3.5.2 缺陷边界范围或指示长度的测定方法 a） 检出缺陷后，应在它的周围继续进行检测，以确定缺陷的延伸。 b） 用双晶直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时，探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直，并使
22、缺陷波下降到基准灵敏度条件下荧光屏满刻度的20%或使缺陷第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为100%。此时，探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。 c） 用单直探头确定缺陷边界或指示长度时，移动探头，使缺陷第一次反射波高下降到检测灵敏度条件下荧光屏满刻度的20%或使缺陷第一次反射波高与底面第一次反射波高之比为100%。此时，探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心即为缺陷的边界点；两种方法测得的结果以较严重者为准。 d） 确定底波降低缺陷的边界或指示长度时，移动探头（单直探头或双直探头），使底面第一次反射波升高到荧光屏满刻度
23、的40%。此时，探头中心移动距离即为缺陷的指示长度，探头中心点即为缺陷的边界点。4.3.6 缺陷的评定方法4.3.6.1 缺陷指示长度的评定a） 一个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度，若单个缺陷的指示长度小于25mm时，可不作记录。b） 两个缺陷相邻间距小于25mm时，其指示长度为两单个缺陷的指示长度再加上间距之和。4.3.6.2 单个缺陷指示面积的评定 a） 一个缺陷按其指示的最大面积作为该缺陷的单个指示面积；b） 多个缺陷其相邻间距小于相邻较小缺陷的指示长度（取其较大值）时，以各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积。c） 指示面积不计的单个缺陷见表9。表9 板材质量等级评定等级单个缺
24、陷指示长度，mm单个缺陷指示面积，cm2以下单个缺陷指示面积不计，cm2256450209755025缺陷大于级者4.3.7 板材质量等级评定4.3.7.1 板材质量等级评定见表9。4.3.7.2 在坡口预定线两侧各50mm内，缺陷的指示长度大于或等于25mm时，应评为级。4.3.7.3 当缺陷被检测人员判定为危害性缺陷时，板材的质量等级为级。4.4 锅炉、压力容器及压力管道用复合板超声检测4.4.1 范围本条适用于基板厚度大于或等于6mm的锅炉、压力容器及压力管道用不锈钢、钛及钛合金、铝及铝合金、镍及镍合金、铜及铜合金复合板的超声检测和质量等级评定。基板通常采用碳钢、低合金钢板或不锈钢板。本
25、条主要用于复合板复合面结合状态的超声检测。4.4.2 探头选用4.4.2.1 探头的选用应按表1的规定进行。4.4.2.2 双晶直探头性能要求应符合附录A（规范性附录）的要求。4.4.3 检测方法4.4.3.1 检测面一般从基板侧表面进行检测。4.4.3.2 耦合方式耦合方式可采用直接接触法或液浸法。4.4.3.3 扫查方式 a) 扫查方式可采用100%扫查或沿钢板宽度方向，间隔为50mm的平行线扫查；b) 根据合同、技术协议书或图样的要求，也可采用其他扫查形式；c） 在坡口预定线两侧各50mm内应作100%扫查。4.4.4 基准灵敏度的确定将探头置于复合钢板完全结合部位，调节第一次底波高度为
26、荧光屏满刻度的80%。以此作为基准灵敏度。4.4.5 未结合区的测定第一次底波高度低于荧光屏满刻度的5%，且明显有未接合缺陷反射波存在时（5%），该部位称为未结合区。移动探头，使第一次底波升高到荧光屏满刻度的40%，以此时探头中心作为未结合区边界点。4.4.6 未结合缺陷的评定方法4.4.6.1 缺陷指示长度的评定一个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度。若单个缺陷的指示长度小于25mm时，可不作记录。4.4.6.2 缺陷面积的评定多个相邻的未结合区，当其最小间距小于等于20mm时，应作为单个未结合区处理，其面积为各个未结合区面积之和。4.4.6.3 未结合率的评定未结合区总面积占复合板
27、总面积的百分比。4.4.7 质量等级评定4.4.7.1 复合钢板质量等级评定按表10的规定。4.4.7.2 在坡口的预定线两侧各50mm的范围内，未结合的指示长度大于或等于25mm时，定级为级。表10 复合钢板质量等级评定等级单个未结合指示长度，mm单个未结合区面积，cm2未结合率，%0005020275455大于级者4.5 锅炉、压力容器及压力管道用无缝钢管超声检测4.5.1 范围本条适用于外径为12mm660mm、壁厚大于等于2mm的锅炉、压力容器及压力管道用碳钢和低合金无缝钢管或外径为12mm400mm、壁厚为2mm35mm的奥氏体不锈钢无缝管的超声检测和质量等级评定。本条不适用于内、外
28、径之比小于80%的钢管周向直接接触法横波检测，也不适用于分层缺陷的超声检测。4.5.2 试块的制备和要求4.5.2.1 对比试块应选取与被检钢管规格相同，材质、热处理工艺和表面状况相同或相似的钢管制备。对比试块不得有大于或等于2mm当量的自然缺陷。对比试块的长度应满足检测方法和检测设备要求。4.5.2.2 钢管纵向缺陷检测试块的尺寸、V形槽和位置应符合图8和表11的规定。图8 对比试样表11 对比试样上人工缺陷尺寸级别长度l，mm深度t占壁厚的百分比，%405（0.2mmt1mm）408（0.2mmt3mm）4010（0.2mmt3mm）4.5.3 检测方法4.5.3.1 钢管的检测主要针对纵
29、向缺陷。横向缺陷的检测可按附录D（规范性附录）的规定，由合同双方协商解决。4.5.3.2 钢管的检测可根据钢管规格选用液浸法或接触法检测。4.5.3.3 检测纵向缺陷时超声波束应由钢管横截面中心线一侧倾斜入射，在管壁内沿周向呈锯齿形传播（如图9所示）。检测横向缺陷时超声波束应沿轴向倾斜入射呈锯齿形传播（如图10所示）。图9 管壁内声束的周向传播 图10 管壁内声束的轴向传播4.5.3.4 探头相对钢管螺旋进给的螺距应保证超声波束对钢管进行100%扫查时，有不小于15%的覆盖率。4.5.3.5 自动检测应保证动态时的检测灵敏度，且内、外槽的最大反射波幅差不超过2dB。4.5.3.6 每根钢管应从
30、管子两端沿相反方向各检测一次。4.5.4 检测设备4.5.4.1 检测设备由超声波探伤仪、探头和其他机械传动装置及辅助装置等组成。检测频率为2.5MHz5MHz。4.5.4.2 液浸法检测使用线聚焦或点聚焦探头。接触法检测使用与钢管表面吻合良好的斜探头或聚焦斜探头。单个探头压电晶片长度或直径小于或等于25mm。4.5.5 灵敏度的确定4.5.5.1 直接接触法横波基准灵敏度的确定，可直接在对比试样上将内壁人工V形槽的回波高度调到荧光屏满刻度的80%，再移动探头，找出外壁人工V形槽的最大回波，在荧光屏上标出，连接两点即为距离-波幅曲线，作为检测时的基准灵敏度。4.5.5.2 液浸法基准灵敏度按下述方法确定： a） 水层距离应根据聚焦探头的焦距来确定； b） 调整时，一面用适当的速度转动管子，一面将探头慢慢偏心，使对比试样管内、外表面人工缺陷所产生的回波幅度均达到荧光屏满刻度的50%，以此作为基准灵敏度。如不能达到此要求，也可在内、外槽设立不同的报警电平。4.5.5.3 扫查灵敏度一般应比基准灵敏度高6dB。4.5.6验收要求：无缝钢管的判废要求按相应技术文件规定。4.5.7结果评定：若缺陷回波幅度大于或等于相应的对比试块人工缺陷回波，则判为不合格。不合格品允许重新处理，处理后仍按本标准进行超声检测和质量等级评定。4.6 锅炉、压力容器及压力管道用钢螺栓坯件