无损考试超声波案例1-7.pdf

1 案例一案例一: 管式反应器（管式反应器（ⅢⅢ类容器）的部件，结构如图所示，规格为类容器）的部件，结构如图所示，规格为φ27334mm，材质为，材质为 P91 （（10Cr9Mo1VNb 抗拉强度为抗拉强度为 585MPa）） ，，采用氩弧焊打底采用氩弧焊打底+手工电弧焊盖面手工电弧焊盖面，，焊后进行热焊后进行热 处理，要求对处理，要求对 B2 焊缝按焊缝按 NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测》标准进行《承压设备无损检测》标准进行 100%超声超声 检测，检测技术等级为检测，检测技术等级为 B 级，验收级别为级，验收级别为ⅠⅠ级 （（1））现有超声波探伤仪现有超声波探伤仪：：CTS-22（（模拟机模拟机）） 、、PXUT-350B（（数字机数字机）） ；；探头探头：：5P14Z、、 2.5P20Z、、2.5P1313K1、、5P99K1、、2.5P1313K2、、5P99K2、、2.5P1313K2.5、、 5P99K2.5；； （（说明说明：：小芯片探头前沿长度小芯片探头前沿长度 10mm，，大芯片探头前沿长度大芯片探头前沿长度 14mm）） 耦合剂耦合剂 为机油编制为机油。

编制 B2 焊缝检测工艺参数焊缝检测工艺参数 答：仪器： PXUT-350B（数字机） 探头:5P99K2 试块：RB-C 或用 CSK-A-1 如果使用 CSK-ⅡA 试块制作距离-波幅曲线，则应在 RB-C 试块上进行修正 检测面：接管外表面，选用一、二次波 检测面宽度：170mm 检测灵敏度： φ240-18dB 2 扫查方式：焊缝两侧锯齿形及斜平行扫查 （（2））按按《《固容规固容规》》规定规定，，B2 焊缝应进行哪些无损检测焊缝应进行哪些无损检测、、其检测比例与合格级别是怎样其检测比例与合格级别是怎样 规定的？规定的？ 答：该部件属Ⅲ类压力容器，其材料抗拉强度大于 540MPa，按《固容规》应进行以下 无损检测： ①100%RT，技术等级 AB 级，合格级别Ⅱ级； ② 100%TOFD，合格级别Ⅱ级； ③ 100%可记录的脉冲反射法超声检测； ④ 100%不可记录的脉冲反射法超声检测+（20%RT 或 20%TOFD 检测） 脉冲反射法 超声检测检测技术等级 B 级，合格级别Ⅰ级； ⑤⑤100%MT，合格级别Ⅰ级 （（3）） NB/T47013.3-2015 标准标准 C 级检测为什么要求焊缝余高磨平？余高磨平有什么级检测为什么要求焊缝余高磨平？余高磨平有什么 好处？好处？ 答：超声波检测技术等级中 C 级检测要求最高，是对焊接质量全面检查的一种超声波检 测方法。

焊缝磨平有利于探头在焊缝表面进行检测，提高直射波扫查率，有利于探头在焊缝 上平行于焊缝扫查，有利于发现垂直于焊缝的横向缺陷；且能减少因焊缝表面不规则而产生 的表面杂波，提高探测质量 （（4）） P91 材料为高强度耐热钢材料为高强度耐热钢，，焊接时容易产生什么缺陷？有哪些防止缺陷产生的措焊接时容易产生什么缺陷？有哪些防止缺陷产生的措 施施?无损检测应采取哪些措施？无损检测应采取哪些措施？ 答；该种材料属高强度耐热钢，具有焊接延迟裂纹倾向，焊接时应采取焊前预热、层间 保温和紧急后热的焊接工艺，焊后应进行消除应力热处理 无损检测严格执行焊接 24 小时后检测的规定，并采用对发现裂纹敏感的检测方法， 对于内部缺陷检测采用超声波检测，对于表面缺陷检测采用磁粉检测 （（5）如对）如对 B1 焊缝进行超声检测时，只能从弯头侧进行检测，该条件是否符焊缝进行超声检测时，只能从弯头侧进行检测，该条件是否符合合 NB/T47013.3-2015 标准标准 C 级检测的要求？应如何制订无损检测方案，使之满足《容规》级检测的要求？应如何制订无损检测方案，使之满足《容规》 3 的规定并保证无损检测的可靠性？的规定并保证无损检测的可靠性？ 答：B1 焊缝达不到 C 级检测所要求的单面双侧扫查，所以不符合 NB/T47013.3-2015 标准 C 级检测的要求，应采取以下措施： 1）用射线检测法进行 100%检测，射线检测法可采用中心曝光或单壁外透法检测； 2）将 B1 焊缝余高磨平，在弯头外侧采用两种 K 值探头进行 100%超声检测； 3）用磁粉检测法对表面缺陷进行检测。

（（6）针对）针对 B1 焊缝超声检测选择探头时，应考虑哪些因素？焊缝超声检测选择探头时，应考虑哪些因素？ 答：首先考虑探头尺寸与工件接触面应尽量耦合良好，探头接触面尺寸在 R≥W2/4 时， 可采用平板试块进行灵敏度调节，探头尺寸越小，接触面越小，耦合越好； 探头前沿距离应尽可能短，前沿短，焊缝直射波扫查的范围才能大； 两个探头的 K 值应相差不小于 10，为了检测根部未焊透，其中一个探头的 K 值应为 K1； 选择性能要好，盲区小，杂波少，没有明显双峰、有足够的灵敏度的探头 4 案例二：案例二： 一台如一台如图图3所所示示100M3液化气卧式贮罐液化气卧式贮罐，， 该卧罐材质该卧罐材质为为16MnR，， 规格规格Φ220024mm 至今已经投用五年，现要求进行内外部检验至今已经投用五年，现要求进行内外部检验 1、在用压力容器内外部无损检测应按哪些法规标准要求进行？、在用压力容器内外部无损检测应按哪些法规标准要求进行？ 答：①《固定式压力容器安全技术监察规程》 （ TSG 21--2016 ）） ② 《压力容器定期检验规则》 （ TSG R8004-2013 ）） ③《承压设备无损检测》 （ NB/T47013-2015）） 2、、由于使用过程中充装过硫化氢含量较高的液化气，怀疑有表面应力腐蚀裂纹，最有效 的是哪一种无损检测方法？为什么？ 答：磁粉检测是检测应力腐蚀裂纹最有效的无损检测方法。

因为表面应力腐蚀裂纹开口宽度很小，检测表面缺陷的无损检测方法包括： 磁粉检测、渗透检测、涡流检测，各自的特点是： 磁粉检测适合于检测铁磁性材料的表面和近表面缺陷，灵敏度高于渗透检测 渗透检测适合于检测所有材料的表面开口缺陷 涡流检测主要适合于检测非铁磁性材料的表面和近表面缺陷， 灵敏度高于渗透检测， 但对被检表面的光洁度要求较高 材质为 16MnR 的储罐属于铁磁性材料工件，故选用的储罐属于铁磁性材料工件，故选用 MT 3、根据检验方案，要求对该贮罐焊缝（双面焊）进行、根据检验方案，要求对该贮罐焊缝（双面焊）进行 100%UT 检测请按按 5 NB47013.3-2015 的要求，检测技术等级的要求，检测技术等级 B 级，级，ⅠⅠ级合格，针对筒体纵环焊缝，选择合适级合格，针对筒体纵环焊缝，选择合适 的工艺参数的工艺参数 答：仪器：XXX 探头：2.5P9x9K2 试块：CSK-ⅡA-1 检测面：罐体外表面，选用一、二次波 检测面宽度：120mm 检测灵敏度： φ240-18dB 扫查方式：焊缝两侧锯齿形及斜平行扫查 4、对于焊缝内部的应力腐蚀裂纹大多数为横向裂纹，如果焊缝余高未磨平，选用什么、对于焊缝内部的应力腐蚀裂纹大多数为横向裂纹，如果焊缝余高未磨平，选用什么 检测方法比较有效检测方法比较有效？ 答：对于余高未磨平的焊缝中的横向裂纹，超声检测比较困难，没有合适的检测面，选 用射线检测比较好。

5、在对该贮罐的应力腐蚀裂纹进行返修过程中须进行哪些无损检测？、在对该贮罐的应力腐蚀裂纹进行返修过程中须进行哪些无损检测？ 答：边返修，边 MT 或 PT 检测，确认裂纹消除； 如返修完毕，进行 MT 或 PT 检测，确认未产生新的表面超标缺陷； 同时，采用与原方法一致的方法检测，确认未产生新的内部超标缺陷这里使用 UT 方法 6 案例案例三三: 某加氢反应器如图某加氢反应器如图 1 所示，令号：化所示，令号：化 609设计压力设计压力 8.82Mpa，设计温度，设计温度 425℃℃，材，材 料料 2 1/4Cr-Mo，，尺寸尺寸 Di（（内径内径））4400132mm其中纵向焊接接头和角接焊接接头采用其中纵向焊接接头和角接焊接接头采用 埋弧自动焊，环向对接接头焊缝采用手工电弧焊封底，埋弧自动焊盖面反应器筒体、封头埋弧自动焊，环向对接接头焊缝采用手工电弧焊封底，埋弧自动焊盖面反应器筒体、封头 和接管内壁都有奥氏体不锈钢堆焊层，材料为和接管内壁都有奥氏体不锈钢堆焊层，材料为 TP309L+TP347，厚度为，厚度为 6mm，采用埋弧，采用埋弧 带极堆焊工艺进行堆焊带极堆焊工艺进行堆焊。

现有检测仪器、试块、探头、耦合剂如下：现有检测仪器、试块、探头、耦合剂如下： 1）） 、仪器：、仪器：CTS-22、、CTS-26 2）） 、标准试块：、标准试块：CSK-ⅠⅠA、、CSK-ⅡⅡA、、 CSK-ⅢⅢA、、CSK-IVA 对比试块：对比试块：T1 型试块、型试块、T2 型试块、型试块、T3 型型 3）） 、斜探头：、斜探头：2.5P1010K1、、2.5P1010K1.5、、 2.5P1010K2、、2.5P2020K1 2.5P2020K1.5、、2.5P2020K2、、 5P2020K1、、5P2020K1.5、、 5P2020K2、、 5P1010K2.5、、 直探头：直探头： 2.5P14Z、、 2.5P20Z、、5.0P20Z 双晶直探头：双晶直探头：2.5P14FG3Z、、2.5P14FG6Z 纵波双晶斜探头：纵波双晶斜探头：(1) f=2.5MHz，晶片尺寸，晶片尺寸，， （（510））2，焦点深度，焦点深度 3mm (2) f=2.5MHz，晶片尺寸（，晶片尺寸（510））2，焦点深度，焦点深度 6mm 4）） 、耦合剂：机油、化学浆糊、耦合剂：机油、化学浆糊 7 图 2堆焊层示意图图 3筒体环缝示意图 1、请按有关法规标准确定制造过程中筒体环缝焊接完成后无损检测要求，包括方法、请按有关法规标准确定制造过程中筒体环缝焊接完成后无损检测要求，包括方法、 比例以及检测时机，并说明依据或理由比例以及检测时机，并说明依据或理由。

答：按 GB150《压力容器》和《固定式压力容器安全技术监察规程》 ，对筒体环缝可选 择下列①~ ④任何一种及第⑤⑤种无损检测方法及： ① 100%RT，技术等级 AB 级，合格级别Ⅱ级； ② 100%TOFD，合格级别Ⅱ级； ③ 100%可记录的脉冲反射法超声检测； ④ 100%不可记录的脉冲反射法超声检测+（20%RT 或 20%TOFD 检测） 脉冲反射法 超声检测检测技术等级 B 级，合格级别Ⅰ级； ⑤100%MT，合格级别Ⅰ级 检测标准 NB/T47013.3-2015,检测时机：焊后 24 小时 2、筒体锻件的尺寸为：内径、筒体锻件的尺寸为：内径 4400mm、厚度、厚度 132mm、长度、长度 3200mm请按按 NB/T47013.3-2015 《《承压设备无损检测承压设备无损检测》》 标准确定其检测方法和工艺参数标准确定其检测方法和工艺参数，， 包括探头参数包括探头参数、、 试块种类和反射体参数、灵敏度和调校方法以及扫查方向试块种类和反射体参数、灵敏度和调校方法以及扫查方向 8 9 10 答；答；1) 直探头：直探头： 试块：工件或试块：工件或 CS2 试块；反射体：大平底或试块；反射体：大平底或Φ2mm 平底孔；平底孔； 扫查灵敏度：最大检测距离处扫查灵敏度：最大检测距离处Φ2mm 平底孔；平底孔； 扫查灵敏度调校方法扫查灵敏度调校方法 1：径向检测时，：径向检测时， 用用 2.5P14Z，把探头放在外圆周面上，，把探头放在外圆周面上， 调节仪器调节仪器，，把第一次底波调至把第一次底波调至 80%荧光屏高荧光屏高，，然后增益然后增益 34dB，，即为即为Φ2mm 平底孔灵敏平底孔灵敏 度度；；端面检测时端面检测时，， 用用 2.5P20Z，，用大平底或试块调整用大平底或试块调整 1。