全自动超声波检测标准

西气东输管道工程企业标准培训教材

管道对接环焊缝全自动超声波检测

(Q/SY XQ 7—2001)

盘锦北方无损检测公司

2001年9月8日

一、概述

1、编制背景和过程

1．1 西气东输工程是将我国西部地区的天然气通过管道输往急需清洁能源的东部地区，既满足东部地区对天然气能源的要求，又发展了西部经济，是东西部经济发展的系统工程。此输气管道全长4000多公里，材质X70，规格为Ф1016×14.6-26.2mm，工作压力10MPa，是“十五”期间规模最大的管道工程。本工程向国际招标，使用国际上最先进的技术，最先进的设备和最先进的管理方式，建成世界一流工程。目前国内长输管道都采用常规超声波检测

标准，又处于待修订状态，难以满足此工程需要。因此，2000年6月西气东输项目经理部委托编写本企业标准。编制的指导思想是即要与国际标准接轨，又要结合国情。

1．2 接受任务后各级领导重视，立即组成编写班子，搜集国内外长输管道检测标准和相关资料，并从加拿大R/D tech公司引进目前世界上最先进的多通道、声聚焦、分区扫查的全自动超声波检测系统，并在涩宁兰工程西气东输试验段成功演示，为标准的编制提供了一些有价值的数据。同年12月份写出标准征求意见初稿，发给专家审查。汇总专家意见，于2001年1月份写出征求意见稿。2001年2月20日-21日，在廊坊招开了标准初评会，与会专家经过认真细致的讨论、分析、比较和决断，对标准条文进行修改，特别是强调了缺欠自身高度和缺欠位置的重要性，对标准验收部分做了大量的修改。按初评会专家意见于2001年2月底整理出标准送审初稿。此稿于2001年4月22日~24日又经西气东输施工技术标准评审会的专家们再次修订，形成送审稿。2001年6月5日至7日经西气东输施工技术标准审定会的专家们的修订，形成报批稿。

2、编制依据

标准的检测方法部分参照ASTM E1961-98，验收部分参照API1104-99、CSAZ-662、ALLI

ANCE和EN25817-92（D级）等（见表1）。编写过程中也参照了射线标准验收部分，尽量使超声验收标准和射线验收标准部分相一致性。

3、本标准的特点

3．1 检测技术

本标准采用多通道、声聚焦、分区扫查的超声波检测系统（以下简称全自动超声波检测系统）其特点是：

a）全自动超声波检测系统采用多通道、声聚焦探头，将焊缝沿厚度方向分成几个区，每个区用不同角度的探头扫查。只要扫查系统在焊缝环向扫查一周即可对整条焊缝进行全面检测，检测速度快，效率高。

b）全自动超声波检测系统采用A扫描、B扫描和TOFD三种扫描方式，以图象形式显示缺欠，并能储存于磁盘、光盘等介质中。

c）从全自动超声波检测系统显示的图象上可以测量出缺欠的位置、长度及自身高度，检测结果接近客观值，并且还可以观察到耦合状态，减小人为因素。

d）全自动超声波检测标准对试块的设计、制作、设备调试和图象识别等要求严，因此对检测人员提出了更高要求，不仅要取得中国锅炉压力容器无损检测人员资格证书，而且还要经过专门培训，经业主认可，方可从事检测工作。

3．2 验收内容

纵观国内外验收标准（见表1），衡量验收标准不仅要考虑缺欠的长度，还要考虑欠陷自身高度和位置。从断裂力学的观点来看，缺欠的位置和自身高度比其长度有更大的危险性。

3．2．1 对外表面开口缺欠，判为缺陷，严于国内外标准；内表面开口缺陷与API1104-99相当。

3．2．2 内部线性缺陷与EN25817-92（D级）相当；长度严于API1104-99，又增加了缺欠自身高度控制。

3．2．3 体积型缺陷与API1104-99相当；缺陷长度比EN25817-92（D级）严，缺陷自身高度比其宽。

3．2．4 单面焊根部开口缺陷与EN25817-92（D级）相当，比API1104-99偏严。

4、评价

本标准在检测工艺方面与ASTM E 1961-98相近。验收部份是从缺欠的位置、缺欠自身高度和长度加以限制，较为合理，具有科学性；与EN25817-92和ISO5817-92相当；比API1104-99偏严；与西气东输工程射线检测企业标准基本相当；即符合我国国情又向国外先进标准靠拢。

５、国外同类标准对比（见表1）
表1 国内外管线超声波验收标准对焊缝几种缺陷尺寸的规定

荧光纤维

序号	标准名称	缺欠类型	缺欠自身高度（mm）	可接受的缺欠长度（mm）	备注
1	API1104-99	裂纹	未规定	不允许
		表面非裂纹线型显示	未规定	任何连续300mm长焊缝，累计长度≤25mm
		内部非裂纹线形显示	未规定	任何连续≤300mm长焊缝，累计长度≤50mm
		体积型缺欠显示	未规定	单个最大尺寸≤6mm 密集型最大范围≤13mm
		综合评定：任何连续300mm范围内，上述各种累计长度超过50mm或超所焊缝长度的8%为不合格。
2	API1104-99附录A	表面开口缺欠显示	<3.7mm	305mm	管子规格Φ750×14mm
		表面开口缺欠显示	≥3.7mm~7.3mm	58.7mm
		内部线状显示	<3.7mm	305mm
		内部线状显示	≥3.7mm~7.3mm	58.7mm
		体积型缺欠显示	≤3.7mm	58.7mm
3	CSAZ-662 加拿大标准协会石油天然气管线验收标准	表面气孔/根焊中气孔和未熔合	2mm/2.5mm	250mm/200mm	管子规格Φ750×14mm
		填充区未熔合	2.5mm	195mm
		热焊区（双侧/单侧）未熔合	3.8mm/1.9mm	120mm/200mm
		单面焊未焊透	1mm	335mm
		深孔（柱孔）	约为6mm	连续高度<3个分区
		烧穿或大气孔	5.8mm	25mm
4	美国ALLIANCE管线验收标准（高和长由全自动超声波定出）	表面线型显示	≤1mm/1.1~1.4mm	287mm/241mm	管子规格 Φ914×16.8mm
			1.5~3mm/3.1~4.0mm	152mm/63mm
			>4mm	不允许
		内部线型显示	≤1mm/1.1~1.4mm	287mm/241mm
			1.5~3mm/3.1~6.9mm	152mm/63mm
			>6.9mm	不允许
		体积型显示	单个气孔≤3.8mm	3.8mm
			点渣≤3.8mm	63mm
			烧穿≤3.8mm	30mm
5	美国ALLIANCE管线验收标准（高和长由全自动超声波定出）	表面线型显示	≤1.4mm/1.4~2.8mm	287mm/184mm	管子规格 Φt型铝型材914×18.9mm
			2.9~3.7mm/3.8~4.0mm	152mm/76mm
			>4mm	不允许
		内部线型显示	≤1.4mm/1.4~2.8mm	287mm/184mm
			2.9~3.7mm/3.8~8.4mm	152mm/70mm
			>8.4mm	不允许
		体积型显示	单个气孔≤4.7mm	4.7mm
			点渣≤4.7mm	76mm
			烧穿≤4.7mm	38mm

表1 国内外管线超声波验收标准对焊缝几种缺陷尺寸的规定（续）

序号	标准名称	缺欠类型	缺欠自身高度红外线烤箱（mm）	可接受的缺欠长度（mm）	备注
6	EN25817-92 《钢电弧焊焊接接头缺陷质量分级指南》（D级）	裂纹	—	不允许	德、英、法等欧洲18国组成的欧洲标准化委员会（CEN）制订的焊缝统一验收标准与ISO5817-92一致。 S—焊缝厚度 T—薄侧母材厚度
		未熔合	≤0.2S且≯2mm （断续的且表面不开口）	任何300mm焊缝长≤25×3mm
		根部和中间未焊透	≤0.2S且≯2mm	任何300mm焊缝长≤25×3mm
		气孔	METLERTOLEDO 单个打地鼠游戏机≤0.5S且≯5mm	任何300mm焊缝长≤25×3mm
		条渣、条孔	≤0.5S且≯2mm ≤0.5S且≯4mm	任何300mm焊缝长>25×3mm。任何300mm焊缝长≤25×3mm
		错边（环缝）	≤0.2T且≯4mm	未规定
		内凹	≤0.2T且≯2mm	任何300mm焊缝长≤25×3mm
7	本标准	裂纹	未规定	不允许
		内部线状缺陷显示	>2.5mm	不允许
		内部线状缺陷显示	≤2.5mm	单长25mm或任何300mm焊缝长度中累计长度 ≤50mm
		体积型缺陷显示	高度或平面最大尺寸 ≤6mm	单个缺陷最大长度≤6mm；
		单面焊根部开口缺陷显示	>2.5mm	不允许
		单面焊根部开口缺陷显示	≤2.5mm	单个最大长度≤扭剪型螺栓25mm或任何连续300mm焊缝长度中累计长度≤50mm
		表面开口非裂纹型缺欠显示	>2.5mm	不允许
			≤2.5mm	任何连续300mm焊缝长度中累计长度≤25mm
			≤2.5mm	处于外表面不允许
		综合评定：任何连续300mm焊缝长度中，上述各种缺欠累计长度超过50mm或超过焊缝长度的8%为不合格。