Q/CHV 13-2024 全焊接球阀焊接接头相控阵超声检测

以下是对成都成高阀门股份有限公司企业标准 ​​Q/CHV 13-2024《全焊接球阀焊接接头相控阵超声检测》​​ 的详细内容总结：

​​1. 范围​​

• ​​适用对象​​：低碳钢或低合金钢材质的垫板全焊透结构对接接头。
• ​​厚度范围​​：8mm ≤ 公称厚度 ≤ 200mm（以薄侧为准），​​不适用​​于内径 ≤ 200mm 的接头。
• ​​核心内容​​：规定焊接接头相控阵超声检测的术语、人员要求、设备规范、检测方法、质量分级及记录报告要求。

​​2. 规范性引用文件​​

引用 ​​14项国家标准和行业标准​​，包括：

• ​​基础标准​​：GB/T 9445（人员认证）、GB/T 12604.1（术语）、GB/T 23905（试块规范）。
• ​​设备标准​​：GB/T 29302（相控阵仪器性能）、JJF 1338（校准规范）。
• ​​承压设备专项​​：NB/T 47013系列（通用要求、超声检测、TOFD、相控阵检测）。

​​3. 术语和定义​​

​​新增关键术语​​：

• ​​坐标定义​​（图1）：明确焊缝检测的参考点（0点）及X/Y/Z轴（长度/宽度/厚度方向）。
• ​​核心概念​​：
  • ​​相控阵检测​​（3.2）：通过延迟法则控制阵元合成声束，实现声束移动、偏转和聚焦。
  • ​​激发孔径​​（3.4）：计算公式 A = n·P - g（阵元数量 n，中心间距 P，间隙 g）。
  • ​​扫描类型​​：线扫描（L-scan）、扇扫描（S-scan）、平行线扫查（机械移动结合电子扫描）。
  • ​​显示模式​​：
    • ​​S型显示​​（扇形截面图像，图5）：横轴为位置，纵轴为深度，弧线方向为角度。
    • ​​B/C/D型显示​​（图4）：分别对应焊缝宽度-深度、长度-覆盖区域、长度-深度的投影。

​​4. 检测人员要求​​

• ​​资质​​：符合 NB/T 47013.1 或等效标准，熟悉设备操作。
• ​​知识要求​​：
  • ​​基础​​：金属材料、焊接、热处理知识；
  • ​​专项​​：复杂结构检测需掌握声场建模及制造工艺。

​​5. 设备与器材​​

​​5.1 仪器性能​​

• ​​频率范围​​：1–20 MHz（-3dB测量），采样频率 ≥ 5倍探头标称频率。
• ​​功能要求​​：
  • 支持线/扇扫描、A/B/C/D/S型显示；
  • 具备聚焦算法、ACG（角度增益补偿）、TCG（时间增益修正）；
  • 脉冲电压 ≥ 75V，增益步进 ≤ 0.5dB。
• ​​校准要求​​：每年校准组合性能（表1），每月核查阵元有效性（失效阵元 ≤ 总数1/4）。

​​5.2 探头​​

• 线阵探头，频率 0.5–10 MHz，阵元数 16–128。
• 曲面工件需修磨楔块或使用曲面楔块（间隙 ≤ 0.5mm）。

​​5.3 扫查装置​​

• 需含探头夹持、驱动、导向及位置传感器（位移误差 < 1%）。

​​6. 检测流程与方法​​

​​6.1 检测准备​​

• ​​表面处理​​：Ra ≤ 20μm，余高需打磨平齐或圆滑过渡。
• ​​标记​​：明确扫查起点（"0"）及方向，参考线距焊缝中心误差 ±1mm。
• ​​耦合剂​​：机油、甘油或水。

​​6.2 扫查方式​​

• ​​推荐方法​​：机械扫查 + 电子扫描（平行线扫查 + 扇扫描）。
• ​​厚度差异策略​​：

  厚度（mm）	检测策略
  8–50	一次波 + 二次波
  >50–100	一次波/二次波分开
  >100–200	一次波（≥2组扇扫描）

​​6.3 灵敏度设置​​

• ​​TCG曲线制作​​：
  • 使用 CSK-IIA 系列试块（表3），按板厚分三档设置评定线/定量线/判废线（表4）。
  • 例：板厚 6–46mm 时，判废线 = Φ2×40 -4dB。
• ​​横向缺陷检测​​：灵敏度提高 6dB。

​​6.4 聚焦设置​​

• ​​原则​​：聚焦深度避开近场区，优先设置于声程中点或焊缝中心。

​​7. 缺陷定量与质量分级​​

​​7.1 缺陷定量​​

• ​​长度测量​​：
  • 单一高点：-6dB 法；
  • 多高点：端点 -6dB 法；
  • 波幅 ≤ 评定线：绝对灵敏度法。
• ​​自身高度测量​​：-6dB 法或端点衍射法（附录K）。
• ​​相邻缺陷合并​​：间距 < 较小缺陷长度时，按单个缺陷处理（累加长度/高度）。

​​7.2 质量分级（表5）​​

• ​​直接判废（III级）​​：裂纹、坡口未熔合、未焊透及波幅 ≥ 判废线。
• ​​分级依据​​：缺陷长度、累计长度（按 9t 或 4.5t 焊缝长度考核）。
  ​​示例​​：板厚 40mm 的 II 级焊缝，单个缺陷长度 ≤ 26mm（2t/3），累计长度 ≤ 40mm（任意 4.5t 范围内）。

​​8. 记录与报告​​

• ​​记录内容​​：工艺参数、设备信息、缺陷位置/长度/深度/波幅、评定结果。
• ​​报告要求​​：附检测示意图、S/D/C 型显示图（真实反映缺陷）。

​​附录核心内容​​

• ​​附录A（仪器操作流程）​​：
  • ​​聚焦法则建立​​：设置声波模式（横波）、探头/楔块校准、焊缝模型（图A.1）、扫描参数（图A.2）。
  • ​​校准步骤​​：声速校准（CSK-IA试块）、ACG补偿、TCG曲线制作（图A.3）。
• ​​附录B（垫板接头检测）​​：
  • ​​适用场景​​：厚度 20–120mm，外径 >500mm 的垫板接头。
  • ​​特殊设置​​：一次波（角度 38°–72°）、二次波（38°–50°），聚焦深度覆盖焊缝2/3或1/3区域。

​​总结要点​​

1. ​​技术先进性​​：结合机械扫查与电子扫描（扇扫描+平行线扫查），支持多维度成像（S/B/C/D型）。
2. ​​严格量化控制​​：从设备校准（年/月/日频次）到缺陷评定（-6dB法+累加规则）均具可操作性。
3. ​​场景适配​​：针对不同厚度（8–200mm）、结构（平板/曲面/垫板）制定差异化检测策略。
4. ​​安全冗余​​：直接判废缺陷（裂纹等）与波幅判废线双重保障，II级要求累计长度 ≤ 板厚。

此标准体系完整，覆盖从人员资质到报告输出的全流程，适用于高要求承压设备焊接接头检测。