dl／t 694-1999 高温紧固螺栓超声波检验技术导则

'高温紧固螺栓超声波检验技术导贝DL/T694-1999 DL/T694-1999前台本导则是根据原电力工业部技综「1996]51号文“关于下达1996年电力行业标准制修订计划项目(第二批)的通知”的要求制定的高温紧固螺栓是火力发电厂热动力设备的重要部件在长期运行中，由于高温及高应力的作用，螺栓材料易产生热脆、蠕变、疲劳、应力腐蚀;由于安装中预紧力过高及不慎烧伤中心孔等原因，螺栓材料易产生裂纹。为确保设备安全运行，加强对高温紧固螺栓的有效检验甚为重要。华东电力试验研究院根据原电力工业部电站金属材料标准化技术委员会(材标[1996]04号文)的安排，组织有关专家对高温紧固螺栓的超声波探伤工艺方法进行t试验研究，并吸收了电力系统中有关单位的宝贵经验和广泛征求了有关专家的意见，制定r本导则本导则规定采用小角度纵波探伤法辅以横波探伤法的综合检验工艺，可满足DIA39-1991《火力发电厂高温紧固件技术导则》和DL438-1991《火力发电厂金属技术监督规程》的要求.实现对大于或等于M32的高温螺栓的有效检验本导则附录A、附录B、附录C都是标准的附录。本导则由电力行业电站金属材料标准化技术委员会提出并归口」本导则起草单位:华东电力试验研究院、徐州发电厂、谏壁发电厂。本导则主要起草人:蒋云、王维东、陆克陶、汤锦海、陈永保、郑忠坡〔本导则由电力行业电站金属材料标准化技术委员会负责解释15印 DL/T694-1999目次前言····，·········································，····················································⋯⋯15601范围··························································，···································⋯⋯15622引用标准····，···················································································⋯⋯15623探伤人员····································，·····················································⋯⋯15624探伤仪和探头·················································································⋯⋯15625试块·······························································································⋯⋯15636探伤前的准备·，·，···，··，，·，，··，·，·，，·，，·，，··，·1·，】】·········，，，，⋯⋯15637探伤··························，·························，······································，。二15638评定··········································································。·····················⋯⋯15669记录报告·······························································。···················⋯⋯1567附录A(标准的附录)高温紧固螺栓超声波探伤专用试块···························⋯⋯1567附录B(标准的附录)高温紧固螺栓超声波探伤便携式对比试块·················，一1568附录C(标准的附录)高温紧固螺栓超声波探伤报告·······，··························一15681561 中华人民共和国电力行业标准高温紧固螺栓超声波检验技术导则DL/T694-1999Thetechnicalguideofultrasonicinspectionforhigh-temperaturetightbolts范围本导则规定了高温紧固螺栓超声波检验工艺方法和评定标准〔本导则适用于汽缸、汽门、各种阀门和蒸汽管道法兰等直径大于或等于M32的高温紧固螺栓的超声波检验。其他紧固螺栓的超声波检验也可参照本导则2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。DL438-1991火力发电厂金属技术监督规程DL439-1991火力发电厂高温紧固件技术导则JB/T9214-1999A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法JB/T10061-1999A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件JB/T10062-1999超声探伤用探头性能测试方法JB/T10063-1999超声波探伤用I号标准试块技术条件3探伤人员3.1探伤人员必须取得由电力工业无损检测人员资格考核委员会颁发的资格证书，探伤报告必须由0级或D级以上的超声波探伤人员签发。3.2探伤人员必须熟悉本导则的各项规定，并能按规定的探伤工艺熟练操作。如果采用其他方法探伤时，应在探伤报告中注明。4探伤仪和探头4.1探伤仪4.1.1采用A型脉冲反射式超声波探伤仪。4.1.2探伤仪的性能指标和测试方法应符合JB/T10061-1999及JB/T9214-1999规定的相应条款。中华人民共和国国家经济贸易委员会2000-02-24发布2000-07-01实施1562 4.2探头4.2.1本导则主要采用小角度纵波斜探头和横波斜探头，直探头可以作为一种辅助检测手段予以应用。4.2.2探头基本性能按JB/1"10062-1999进行测定。4.2.3对斜探头声束水平偏离角和双峰的要求:将探头对准标准试块上被测棱边，当反射波幅最大时，探头中心线与被测棱边的夹角应在900土2-的范围内，且主声束在人射平面内不应有明显的双峰或多峰。4.3仪器和探头组合性能4.3.1仪器和探头的组合灵敏度余量:在所探伤工件最大声程处，有效探伤灵敏度余量>lOdB4.3.2仪器和探头组合分辨力:直探头远场分辨力)30dB，横波斜探头远场分辨力)6dBo4.3.3探头与仪器的组合频率与公称频率误差<10%o5试块5.1试块的形状和尺寸见附录A(标准的附录)和附录B(标准的附录)。附录A为螺栓探伤专用试块(LS-1)，附录B为螺栓探伤便携式对比试块(LS-2)。试块的制造应符合JB/1"10063-1999的规定。5.2LS-1螺栓探伤专用试块，主要用于对探伤仪、探头性能及组合性能的测定，并根据螺栓规格在试块上调整扫描速度和校准探伤灵敏度。5.3LS-2螺栓探伤便携式对比试块，主要用于现场探伤时测定探头参数、调整扫描速度、校准探伤灵敏度等。6探伤前的准备6.1探伤前应了解被探螺栓的名称、规格、材质、热处理工艺及螺栓结构型式等。6.2原则上应拆下螺栓进行探伤，探测面应打磨。端面须平整且与轴线垂直。6.3在螺栓上应打上永久性钢印编号。6.4祸合剂应具有良好的透声性能和浸润能力，且不损伤工件表面。可选择甘油、机油或化学浆糊等作为韧合剂。7探伤7.1探头的选择7.1.1纵波斜探头的选择:纵波折射角A一般取8.50,频率为5MHz，晶片尺寸根据螺栓规格选择，见表to表1纵波斜探头晶片尺寸的选择螺栓规格M100晶片尺寸7X129x1213x13mmxmm纵波斜探头适用于刚性无中心孔螺栓本侧与对侧、柔性无中心孔螺栓本侧、长度符合表2规定的柔性无中心孔螺栓的对侧和柔性有中心孔螺栓的本侧探伤。1563 表2纵波斜探头适用范围螺栓规格可探裂纹深度}T4ti支wwikhmwA螺性长度(柔性无中心孔)川M32飞150一泪M36瑞6181一刃一划7.1.2横波斜探头的选择:K值一般取1.5一1.7,频率为5MHz，晶片尺寸为8mn,x12mm，对于直径大于MIN的螺栓，宜用2.5MHz的斜探头横波斜探头主要用于柔性有中心孔螺栓的对侧、长度超过表2规定的柔性无中心孔螺栓对侧以及螺栓光杆部位的探伤。两端头无法放置探头的螺栓应用横波斜探头探伤对螺栓光杆部位进行探伤时，可根据螺栓规格选择折射角aL为2.00一8.5’的纵波斜探头或K值为1.0一2.0的横波斜探头进行探伤。7.2扫描速度扫描速度可利用LS-1,US-2试块或试件进行调整。扫描速度的比例应能使仪器荧光屏显示出最大探测距离。7.3探伤灵敏度7.3.1纵波斜入射探伤灵敏度用LS-1,LS-2试块调整，灵敏度的确定参照表3。也可将螺栓的丝扣反射波幅调到60基准高度作为探伤灵敏度。表3纵波斜入射探伤灵敏度选择裂纹检侧能力螺拴规格螺栓型式被探部位探伤灵敏度判伤界限nln扮M32刚性无中心孔对侧们-6dl3>10$1本侧41-6dR姿1.00I-4dBM32一M48柔性无中心孔对侧"I一l4dB少1.0$1-10M>M48柔性有中心孔本侧01-6dR多10们注1柔性无中心孔螺栓对侧纵波探伤必须满足表2的条件，否则.应采用横波探伤2柔性有中心孔螺栓两侧端面无法放置纵波探头时，必须采用横波探伤7.3.2一般以探伤部位的丝扣反射波来调整横波探伤的灵敏度调整方法:找到探伤部位的丝扣反射波，前后移动探头，使反射波最强，然后调节衰减器，将丝扣反射波调到60%的屏高即可。7.4探头位置及扫查方式7.4.1两端为平面的刚性无中心孔螺栓采用纵波斜人射探头在端面扫查对侧，见图1564 本侧裂纹图」刚性无中心孔螺栓纵图2柔性无中心孔螺栓纵波余斗人射探伤波斜入射探伤7.4.2符合表2条件的柔性无中心孔螺栓，采用纵波斜探头从端面可一次扫查本侧与对侧，见图2,否则，应采用横波斜探头K1.5一K1.7扫查对侧.7.4.3对于大于M48的柔性有中心孔螺栓，采用纵波斜探头分别从两头端面扫查〕端面无法放置纵波探头时，应采用横波斜探头扫查，见图3。本侧裂纹内孔裂纹土一」th上图3柔性有中心孔螺栓纵波斜人射、横波探伤7.4.4采用横波斜探头扫查时，调整好探伤灵敏度，找到被探部位的丝扣反射波，探头沿螺栓光杆外圆周向移动，前后略作移动，绕螺栓扫查一周7.5横波探伤时丝扣部位裂纹的识别当螺栓某个丝扣部位出现裂纹时，其后邻近的第1个丝扣反射波被裂纹遮挡。当裂纹较大时，第2、第3个丝扣波也将被遮挡。如发现缺陷的反射波幅与其后的第1丝扣反射波幅之差大于或等于6dB，且指示长度大于或等于lOmm时，即可判定为裂纹，见图4.,7.6螺栓内孔缺陷信号的识别可参照表3判伤界限的规定。7.7验证方法纵波斜人射和横波两种检测手段可以互相验证7.8指示长度的测定1565 丝扣波被遮挡情况图4横波探伤时裂纹识别〔a)有裂纹时的波形:(b)无裂纹时的正常波形当探伤时发现缺陷信号后，保持探伤灵敏度不变，探头沿周向向两侧移动来测长。对于纵波斜人射法，缺陷波波幅降至与丝扣波波幅相同时，探头移动距离为其指示长度。对于横波法，被遮挡的丝扣反射波升到与正常丝扣反射波相同，此时探头所移动的距离即为指示长度。8评定8.1凡判定为裂纹的螺栓应判废8.2纵波斜人射探伤8·2.1刚性螺栓:缺陷信号波幅)$lmm反射当量，且指示长度)lOrnm，应判定为裂纹。8.2.2柔性螺栓:a)柔性无中心孔螺栓。缺陷信号位于本侧，其反射波幅)"lmm-4dB反射当量，且指示长度>-10mm，应判定为裂纹。缺陷信号位于对侧，其反射波幅)们二一lOdB反射当量，且指示长度)IOmm，应判定为裂纹。b)柔性有中心孔螺栓。缺陷信号波幅)们mm反射当量，且指示长度)lOrnm，应判定为裂纹。8.2.3凡缺陷反射波幅大于或等于丝扣波幅6dB，且指示长度)lOmm，应判定为裂纹。8.3横波探伤丝扣部位横波探伤时，按7.5条判定裂纹。8.4缺陷当量>-lmm模拟裂纹(声程位置大致相同)当量，且指示长度)IOmm，应判定为裂纹。8.5对于不足以判定为裂纹的较小信号应作好记录，并对安装位置进行记录跟踪，便于复查。8.6应注意区别由于螺栓结构不同而产生的固有信号或变型波信号。1566 9记录报告高温紧固螺栓超声波探伤记录报告应包括下列内容螺栓名称(包括机组号)，螺栓规格与材料，结构型式，螺栓编号，探伤仪型号，使用探头规格、型号、祸合剂，表面状况，试块型号，探伤灵敏度，缺陷当量与指示长度，探伤人员，探伤日期等。报告格式见附录C(标准的附录)附录A(标准的附录)高温紧固螺栓超声波探伤专用试块用于高温紧固螺栓超声波探伤的专用试块，采用LS-1试块，其形状和尺寸如图A所尔20l801601404060I一_一』}1}I0IL_}日目’一}}1一g，一1{一声1而]材抖为20号钢声2.尺寸公差30.1;3.各边垂直度不大于0.14.表面粗性度不大于6.3Ym;5标准孔加工面的平行度不大于。05图ALSI试块1567 附录B(标准的附录)高温紧固蛆栓超声波探伤便携式对比试块用于高温紧固螺栓超声波探伤的便携式试块，采用LsZ试块，其形状和尺寸如图B所，}导2一乡1:J。一1材料为20号钢;2.尺寸公差土01;3各边垂直度不大于01;4.表面粗性度不大于6.3产m;5.标准孔加工面的平行度不大于005图BLSZ试块附录C(标准的附录)高温紧固螺栓超声波探伤报告探伤日期:年月日委托单位机组编号报告编号仪器型号辆合剂探伤面状况l.11.2.2.2探头频率晶片尺寸折射角3.3.3444酵{试块型号探伤灵敏度1568 续表一资妙位}}。绷}_____止_一~丝兰编号}序号一规格一结构。式}编号一}数些主一}土__}_一_二二一下.一*一一)!}-一}一}}一___‘一不{一一--一}{__一{}一--一一_序号{缺陷位置}缺。当、，、而一评定一一-一一}一—一一}{一{备它主及不惫图:探伤人员{，月口1校核{年月1{审核一巧69'