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高温紧固螺栓超声检测详细操作步骤及缺陷评定方法

1 参考标准:

1.1 DL/T694-2012《高温紧固螺栓超声检测技术导则》

1.2 DL/T675-2014《电力行业无损检测人员资格考核规则》

2 检测人员要求:

电力行业无损检测人员资格级别分为I级(初级)、II级(中级)、III级(高级),有效期四年。检测人员应熟悉相关标准,并按规定的检测方法和工艺操作。

(1)调试仪器设备:I 级及以上人员;

(2)编制工艺规程:II级及以上人员;

(3)实施检测工作及数据记录:I 级及以上人员;

(4)编写、审核无损检测报告:II级及以上人员。

3 仪器设备要求:

3.1仪器性能指标应符合JB/T 10061-1999《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》的要求,如具有80dB以上的连续可调衰减器,水平线性误差不大于1%,垂直线性误差不大于5%等

3.2 耦合剂具有良好的声透性,对工件无害,易清除。如:机油、化学浆糊等。


4 检测方法及步骤

4.1 检测前的准备

(1)了解被检螺栓的相关资料,螺栓的名称、规格、材质及结构形式;

(2)确定螺栓的检测区域,应关注应力集中易产生缺陷的部位,如螺纹根部等。

4.2 检测方法

螺栓超声检测方法主要采用纵波直探头法、小角度纵波法和横波斜探头法,爬波和相控阵可作为辅助检测。

4.21 直探头纵波法:适用于端面为平面的螺栓。

(1)仪器、探头、试块选择

a、仪器:选用汉威HS610e超声波数字探伤仪,下面介绍该型号的仪器调校步骤

b、探头:低合金钢螺栓一般选用探头频率为5MHz,晶片尺寸一般选择Φ12mm或Φ14mm;规格较大的螺栓可以选用频率为2.5MHz,尺寸为Φ20mm。

c、试块:采用LS-I试块见附页(DL/T694-2012附录A)。

(2)仪器调校步骤

a、开机

用连接线将探头和仪器连接好,按“开机”键开机;

b、通道选择

按“通道”键,光标选中通道后再按“左”或“右”键,选择一个未使用的通道;

c、参数设置

按“参数”键进入参数设置界面,光标选中“通道清零”,按3次“确定”键清除通道设置,若无法通道清零,光标向下选中“通道锁定”按“确定”键解锁;

光标选中“直探头”模式,分别选中频率设置、探头尺寸,输入探头的相关参数。所有参数设置好后按“参数”键返回检测界面;

d、声速和零偏校准

按“自动调校”键进入调校界面,根据调校试块输入调校参数。如:采用LS-I试块调校,则输入50和100;

将LS-I试块平放,直探头置于厚度为25mm平面上,移动探头找到50mm处底面最高回波,保持探头不动,按“自动增益”键将回波自动增益到满屏的80%;光标选中“零偏”,继续保持探头不动按“确定”键,待自动调校完成后可松开探头,即仪器调校完成。

e、曲线制作

按照DL/T694-2012第5.2.3条规定扫描速度的调整,换句话说就是距离-波幅曲线的制作。按“曲线制作”键,进入曲线制作界面,将探头置于LS-I试块上,按“波峰记忆”键,移动探头依次扫查找到不同深度的横的最高回波,按“自动增益”到满屏80%,按“确认”键制作曲线。最大的检测范围(见附页)规定。

(3)检测灵敏度设置:

直探头纵波发检测灵敏度采用LS-1试块调整,方法:根据查DL/T694-2012表1找到最大的检测距离,探头置于LS-I试块上找到该距离处的Φ1mm横孔最高反射波,自动增益到80%屏高作为基准灵敏度,在根据被检螺栓的规格和结构型式提高一定的增益(dB)作为检测灵敏度。低合金钢螺栓检测灵敏度根据表1(DL/T694-2012中表3)选择,即在基准灵敏度之上增益6dB。

直探头纵波法检测灵敏度也可采用其他方法调整,但不应低于1mm模拟裂纹的检测灵敏度。

检测灵敏度选择

低合金钢螺栓 螺栓型式 被检部位 检测灵敏度 判伤界限
无中心孔柔性 本侧 Φ1mm-6dB Φ1mm-4dB
对侧 Φ1mm-14dB Φ1mm-10dB
右中心孔柔性 本侧 Φ1mm-6dB Φ1mm-0dB

(4)实施检测

a、适用范围

详见DL/T694-2012第5.3.1条

b、检测位置

螺栓端面,详见DL/T694-2012第5.3.1条表1、表2

c、螺栓扫查

将探头置于螺栓端面扫查,探头移动速度应缓慢,移动间距不大于探头半径,探头适当转动,探头晶片不应超过端面或覆盖中心孔。

若发现有缺陷反射波,移动探头找到缺陷的最高回波,保持探头不动,自动将缺陷回波自动增益到满屏的80%,记录此时的增益读数。左或右移动探头使缺陷回波降到满屏40%,此时为缺陷的边界并在螺栓上做好标记,测量左右两侧标记的距离为缺陷的长度。


5 缺陷评定

低合金钢无中心孔柔性螺栓,缺陷信号位于本侧,其反射波幅不小于Φ1mm-6dB反射当量,且指示长度不小于10mm,应判定为裂纹。缺陷信号在对侧,其反射波幅不小于Φ1mm-16dB反射当量,且指示长度不小于10mm,应潘伟裂纹。详见DL/T694-2012第6.3条。


6、实例分析

a、检测对象:假设无中心孔柔性低合金钢螺栓,规格为M36,长度为300mm,本侧和对侧的螺纹长度60mm;

b、检测设备:HS610e数字超声波探伤仪、5Z14直探头探头、机油耦合剂;

c、仪器调校:在LS-I试块上进行调校仪器,按照上述步骤进行;

d、曲线制作:查询表1可知,规格为M36的低合金钢螺栓最大的检测范围为180mm,则在LS-I试块上制作曲线,最大距离180mm。

e、扫查灵敏度设置:将直探头置于LS-I试块上找到180mm处Φ1横孔的最高回波,自动增益到满屏的80%,再加上6dB最为扫查灵敏度。

f、实施检测:将探头分别置于螺栓两侧端面,若扫查发现螺纹有反射回波,移动探头找到缺陷最大回波,自动增益到80%波高,探头向左和右分别移动探头使缺陷回波降低到40%,标记此时探头的位置,测点两标记点的长度为缺陷的长度15mm。

g、缺陷评定:若缺陷80%波高时超过曲线,且缺陷长度(15mm)大于10mm,及判为裂纹。


高温紧固螺栓超声检测试块LS-I

DL/T694-2012标准高温紧固螺栓超声检测LS-I试块

高温紧固螺栓超声检测小角度纵波检测适用

DL/T694-2012标准高温紧固螺栓超声检测小角度纵波检测适用


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