杭州北京无损检测技术应用及JB4730标准介绍

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,JB/T,4730-2005,承压设备,无损检测及其技术应用,合肥通用所压力容器检验站,袁榕,1,承压设备法规,标准体系（强制附属配套）,由于承压设备在高温高压或易燃易爆工况下工作，具有一定的危险性，因此世界各国均将承压设备作为特种设备进行强制性管理，,制定出适合本国国情的相应安全法规和技术标准体系。国家的安全法规是国家为保证承压设备的安全而制定的强制性法规，在任何其管辖范围内的产品都必须遵循它的安全原则；技术标准应是推荐性的，规定保证承压设备安全所对应的产品质量技术指标,标准所规定的技术指标应该符合技术法规的安全原则,。技术标准和安全法规在总体上都是保证承压设备安全，但在作用和其他方面是有区别的。,目前全球的承压设备法规和标准事实上包括两大体系：,一是广泛覆盖美洲和亚洲的ASTM体系；二是目前已经形成规模，通行于欧洲并且影响力日益扩大的欧洲体系,。,承压设备的国际流通已引起世界各国的广泛关注。,我国政府对承压设备的安全监察工作十分重视，设置专门的机构，建立安全监察制度，制定专门法规，实施安全监察(,法、法规、规章和技术法规,)。国内同时成立全国锅炉压力容器标准化技术委员会，并与国际标准化组织ISO/TC 11取得实质性的联系,（GB,JB）,。目前国内承压特种设备的法规和标准体系的协调和覆盖在质检总局特种设备局统一规划和布置下正有条不紊的进行。,目前国际承压设备技术发展有以下特点,作为消除技术壁垒重要手段，标准全球化是不可避免的,：,1、,趋同性,，承压设备技术正在向统一方向发展(,设计方法、材料、焊接和无损检测),；2、,区域性,，美日为代表的ASTM体系和欧洲体系竞争日趋激烈； 3、,相容性,，世界各国进行标准的,相互认可,和促进贸易的发展； 4、,贸易性,，标准是国际贸易依据，主宰国际标准将获得巨大的市场份额和经济利益； 5、,经济性,。,降低安全系数，风险评估,、,提高效率，节约能源，保证安全。,2,承压设备管理、监察规程,1、,法律,：,特种设备安全监察法,（第一层次）,2、,法规,：特种设备安全监察条例,（第二层次）,3、,规章（管理规定、办法）,：特种设备事故处理规定、进出口特种设备监督管理办法、特种设备质量监督与安全监察规定、特种设备检验检测机构管理规定 、特种设备行政许可实施办法、特种设备注册登记与使用管理规则 等。,（第三层次）,4、,技术法规（第四层次）,安全监察规程类,：蒸汽锅炉安全技术监察规程、热水锅炉安全技术监察规程、压力容器安全技术监察规程、超高压容器安全监察规程、气瓶安全监察规程、液化气体汽车罐车安全监察规程、压力管道安全管理与监察规定 、医用氧舱安全管理规定 、有机热载体炉安全技术监察规程等.,培训考核规则类,：特种设备无损检测人员考核与监督管理规则 、锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则等。,技术检验规则类,：压力容器定期检验规则、锅炉定期检验规则、在用工业管道定期检验规程等。,3,承压设备标准体系（压力容器）,一、,钢制压力容器标准体系（固定式）,：我国已经形成以GB150-98为核心的一系列产品和另部件标准，并以此组成钢制压力容器标准体系的基本框架。该标准的设计压力范围为,（0135 MPa）,与国外的压力容器标准如BS5500、JIS8270、ASME-、AD规范、CODAP规范等大致相当。95年发布的JB 4732-95钢制压力容器-分析设计标准填补了我国在设计压力,35-100MPa,的压力容器产品设计方面的空白，通过应力分析手段的应用，使压力容器的设计更趋科学合理。该标准与ASME-、BS5500第三章附录A、JIS8250、AD规范、CODAP规范属于同类标准规范。对于设计压力,低于0.1MPa,的压力容器制订了JB/T4735-97钢制焊接常压容器。,设计压力高于100MPa,的超高压容器标准国内目前正在酝酿之中。 GB150和JB/T4735采用第一强度理论，以最大主应力为主要设计参数，采用弹性失效准则。JB4732采用第三强度理论，以最大剪应力为主要设计参数，采用塑性失效准则。,二、,铝制压力容器标准体系,，以JB/T4734-02铝制焊接容器为核心,三、,鈦制压力容器标准体系,：以JB/T4745-02钛制焊接容器,为核心,四、,气瓶标准体系,:以GB/T5099-94钢质无缝气瓶、GB5100-94钢质焊接气瓶等为核心，,1.0-30MPa,常温。,五、,槽罐车（移动式压力容器）,标准。,常温、 0.1MPa,六、,安全附件标准。,4,承压设备标准体系（压力管道）,1、,工业管道,：GB50316-2000工业金属管道设计规范、GB50235-97 工业管道工程施工及验收规范、GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程及验收规范、SH3501-97石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范、GB50264-97工业设备及管道绝热工程设计规范、GB50185-93工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准、GB50184-93工业金属管道工程质量检验评定标准、HGJ8-87 、SHJ502-86钛管道施工及验收规范、化工部化工企业压力管道检验规程、SHS01005-92工业管道维护检修规程等，目前正在制定压力管道规范 工业管道。,2、,公用管道,：GB50028-93城镇燃气设计规范、CJJ28-89城市供热管网工程施工及验收规范、CJJ33-89城镇燃气输配工程施工及验收规范等。,3、,长输管道,：GB50251-94输气管道工程设计规范、GB50253-94输油管道工程设计规范、SY0401-98输油输气管道线路工程施工及验收规范等,。,5,承压设备标准体系（锅炉）,一、,锅炉产品标准,：JB/T10094-99工业锅炉通用技术条件、JB/T6696-93电站锅炉技术条件、JB/T7985-95常压热水锅炉通用技术条件、JB/T6503-92烟道式余热锅炉通用技术条件、GB/T1921-98热水锅炉参数系列、GB/T3166-88工业蒸气锅炉参数系列、 JB/T7090-93余热锅炉参数系列 氧气转炉余热锅炉JB/T6508-92氧气转炉余热锅炉技术条件等。,二、,设计方法标准,：JB/T8659-97热水锅炉水动力计算方法、GB9222-98水管锅炉受压元件强度计算、GB/T16508-96锅壳锅炉受压元件强度计算 JB/T6734-93锅炉角焊接接头强度计算方法等。,三、,材料标准,：,GB713-97,锅炉用钢板、GB3087-89锅炉用碳素钢和低合金钢钢板、JB/T9625-99锅炉及辅机专业卷（第二分册）锅炉管道附件承压铸钢件 技术条件、JB/T9626-99锅炉及辅机专业卷（第二分册）锅炉锻件 技术条件、GB13296-91锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 GB5310-95高压锅炉用无缝钢管JB2633-93锅炉锻件技术条件、JB/T2637-93锅炉承压球墨铸铁件技术条件、GB3087-99 低中压锅炉用无缝钢管等。,四、,焊接制造标准,：JBJ27-96工业锅炉安装工程施工及验收规范、JB/Z361-89锅壳锅炉受压元件制造工艺、JB1609-93锅炉锅筒制造技术条件、JB/T1610-93锅炉集箱制造 技术条件、JB1611-93锅炉管子制造技术条件、JB/T1613-93锅炉受压元件焊接 技术条件、JB/T1618-92锅壳锅炉受压元件制造技术条件JB6693-93水管工业锅炉主要受压元件制造工艺等。,五、,无损检测,：JB/T4730-2005承压设备无损检测。,六、,试验方法标准,：GB/T10180-98工业锅炉热工试验规范、GB/T10184-98电站锅炉性能试验规程、GB10180-88工业锅炉热工试验规范、GB/T13311-91锅炉受压元件焊接接头机械性能试验方法、 JB/T1612-94锅炉水压试验技术条件等。,6,无损检测概况,无损检测技术是一门新兴的应用技术学科，近半个多世纪来，在国外工业发达国家发展得十分迅速。它是控制产品质量、保障设备安全运行的重要手段。在我国机械、冶金、航空、航天、核能、国防、交通、电力、化工等工业部门目前也都得到广泛的应用，并愈来愈受到各方面的重视。,承压设备无损检测：,为了满足承压设备工程设计的强度要求，保证承压设备的安全使用，对承压设备设备（不管其采用什么材料、什么结构和用途）的内、外部缺陷所进行的各种检测。而这些检测不会使容器设备本身受伤、分离或损坏。,常用的承压设备无损检测方法主要有射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等五种。,7,承压设备无损检测重要意义,承压设备使用量大面广，是国民经济的支柱产业。,82年国务院发布了, 实施强制性的许可证制度和产品质量的第三方监督检验制度,并且将其作为一种政府行为。2003年国务院发布了,。多年来,通过对在用承压设备进行治理整顿，逐步制订和完善各类法规标准，开展以断裂力学为基础的缺陷评定与寿命预测工作，爆炸事故和人身伤亡事故得到有效的控制和减少。,据初步统计，,2001,2004,年共计发生各类承压设备事故650起，其中特大事故2起，重大事故34起，严重事故614起。这些事故共造成死亡542人，受伤1183人，直接经济损失1528874万元.,总体来说由于加大了对特种承压设备的安全工作力度，近几年全国承压设备安全状况总体上保持了平稳态势，事故率稳中有降。,2001,2004年，每万台锅炉事故起数分别是0,98, 0,65, 0,41, 0,61;每万台压力容器事故起数分别是0,32, 0,23, 0,33, 0,24;每百万台气瓶事故起数分别是0,49, 0,38, 0,34, 0,37.,尽管承压设备行业治理整顿取得很大成绩，但仍存在一些潜在性危险因素：,1、,法制基础总体薄弱,，我国特种设备法规标准体系尚不完善无法可依有法不依执法不严违法难纠的状况仍不同程度的存在。非法制造,、,非法使用屡禁不止。,2、随着国内企业高含硫原油的加工，,介质腐蚀性愈加严重,。压力容器面临着防止应力腐蚀、腐蚀疲劳、氢损伤等破坏方式的新课题；,3、设备隐患尚未得到完全清理，,国内存在着相当数量的业已达到设计寿命的超期服役承压设备,。其安全性与延寿也是目前国内企业一个十分重要的课题；,4、装置与单体设备的大型化导致,低合金高强钢的广泛应用,，同时引起裂纹敏感性增强。目前高强钢承压设备占国内承压设备的2%左右，其中10%发现有各种原因造成的裂纹。,5、,安全投入不足,。,因此如何提高承压设备管理和无损检测水平是目前承压设备行业一个重要任务。,8,JB4730标准修订工作情况,1、2000年1月成立标准修订组，3月完成了JB4730 标准,（征求意见稿）。上报锅炉局以及全国压力容器标委会和全国锅炉标委会，并发至行业近80个单位征求意见。,2、标准修订组根据回函意见并广泛地征求了有关方面的意见，在此基础上提出了JB4730标准（征求意见讨论稿），根据锅炉局及锅容标会的要求，,修订稿的适用范围包括锅炉、压力容器及压力管道。,3、2001年9月按锅容委标会暨制造分会要求，标准修订组在合肥经讨论修改，并提出JB4730征求意见修订稿。,4、2002年3月根据锅炉局和锅容标会要求，在JB4730征求意见修订稿,加入在用检测内容,，完成送审稿（草稿）。,5、2002年9月根据锅炉局和锅容标委会的指示精神，将送审稿分为6个部分（包括通用要求、射线、超声、磁粉、渗透、涡流等）。,6、送审稿于2002年10月在张家界经制造分会初审通过。,7、2003年3月在锅炉局和锅容标委会直接领导下，对标准修订工作组进行整顿扩充，并在合肥对JB4730标准送审稿,9,JB4730标准修订工作情况,进行讨论，取得共识。会后又分别在南昌、北京等地对标准的六个部分分别讨论定稿。,8、2003年9月在全国锅容标委员会的组织下，在北京进行标准汇稿。,9、2004年5月在全国锅炉压力容器无损检测级人员考核换证班上对送审稿进行征求意见。,10、 2004年8月在全国锅容标委会的组织下，在沈阳进行标准汇稿和统稿。,11、2004年9月在全国锅容标委会的组织下，在北京进行标准的定稿，,标准更名为JB4730-承压设备无损检测,，并报全国锅容标委会委员审查。,12、2005年3月1116日在北京根据全国锅容标委会审查情况，召开JB/T4730承压设备无损检测定稿会，并整理报批。,13、05年3月31日在北京,将JB4730标准修订情况向特种设备安全监察局锅炉容器处、管道处和综合处作了汇报，获得共识和认可。,14,、国家发展与改革委员会2005年7月26日颁布,JB4730-2005承压设备无损检测标准，并明确规定,2005年11月1日正式执行。,10,JB/T4730标准的修订原则,1、加入WTO后，标准应尽量采用国际先进标准技术要求，尽量和,国际接轨,。但由于中国仍是发展中国家，为保护民族工业，需要增加合理和必要的,技术壁垒,；,2、根据国内锅炉、压力容器及压力管道行业多年的研究成果和应用经验，参考美国ASME第篇和日本JIS标准规范以及行业反馈意见进行修订,同时也参考部分,欧洲标准,的内容；,3、针对锅炉、压力容器及压力管道介质的腐蚀性和易燃、易爆、有毒等特点，本标准有些技术参数要求比通用无损检测标准的规定更为,严格,；,4、JB/T4730标准是,强制性和配套,的行业标准，因此主要内容应遵照、依据、和满足锅炉、压力容器及压力管道的法规、标准和技术规范的要求和规定,。,11,JB4730标准的修订原则,5、JB/T4730标准是,承压类特种设备技术发展的产物。,由热壁加氢反应器国产化,（94）标准发展。,超声检测：钢板（厚度），锻件、堆焊层，主焊缝（厚度120mm，角焊缝）；厚度200mm，对接、胶片）；,射线检测：焊接接头（）,磁粉检测：JB3963,JB4248,堆焊层检测无标准；,渗透检测：GB150附录H，堆焊层检测无标准。,由,承压设备检测标准的统一和在用承压设备检测,JB/T4730-2005承压设备无损检测的修订。,12,承压设备无损检测（风险率）,无损检测的项目和检测的内容根据允许的风险率确定。风险,失效概率失效后果,风险率=风险/,人.年。,失效概率的评估是根据设备失效机理（设备内部流体介质,、材质和工艺参数）进行的。失效机理大致有腐蚀减薄、高温氢腐蚀、疲劳、应力腐蚀开裂和脆化等,失效概率的,评估通常有定性、半定量和定量,三种方法。,失效后果评估应考虑生产安全和环境三个要素，通常采用对生产的损失经济损失人员伤害和环境破坏等原则来计算设备的失效后果。（,其它风险率）,如工业生产,死亡风险率,一般以死亡人数/（人.年）表示。,10,-3,数量级的死亡风险率相当人类由于生病引起死亡的疾病死亡率，是社会和人民不能忍受的，因此必须立即采取措施予以改进；,10,-4,数量级的死亡率风险率相当于中等程度危险，遇到这种情况应该采取必要的措施；,10,-5,数量级的死亡率风险率相当于体育运动的事故风险率，人们对此是关心的，也愿意采取措施予以预防；,10,-6,数量级的死亡率风险率相当于地震和天灾的风险率，即使投入再多的钱，效果也不显著，感到有些无能为力。,10,-7,以上数量级的死亡率风险率相当于陨石坠落伤人的风险率，应该说这种情况一方面防不胜防，另一方面投资没有回报，通常没有人愿意为这类事故投资。,实际风险率应用评价时，一方面要考虑1020倍的,保险系数,，另一方面也要考虑,时代进步、科技发展、生活水准提高、人民和政治家对死亡的承受力,等等方面的因素。,13,承压设备无损检测特点,1、无损检测应与破坏性检测相接合：无损检测的最大特点是在不损伤材料和工件结构的前提下检测，具有一般检测所无可比拟的优越性。但是无损检测不能代替破坏性检测，也就是说对承压设备进行评价时，应将无损检测结果与破坏性检测结果（如爆破试验等）进行对比，才能作出准确的判断。,2、正确选用无损检测时间：在进行承压设备无损检测时，应根据检测目的，结合设备的特点，选择合适检测时间。,3、正确选用最适当无损检测方法：由于各种检测方法都具有一定的特点，为提高检测结果可靠性，应根据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择合适的无损检测方法。,4、综合应用各种无损检测方法：任何一种无损检测方法都不是万能的，每种方法都有自己的优点和缺点。应尽可能多用几种检测方法，互相取长补短，以保障承压设备安全运行。,此外在无损检测的应用中，还应充分认识到，,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质量”，而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下，着重考虑其经济性,。只有这样，无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。,14,JB/T4730标准修订质量控制原则,质量控制原则,是利用无损检测对承压设备制造安装质量进行控制的一种安全评定原则。如图1所示，缺陷当量超过P曲线时为危险区域，即判废线；缺陷当量低于A曲线时为安全区域，即安全线；缺陷当量位于P、A曲线之间时，应根据单位长度、单位面积或单位体积缺陷的数量和密集程度确定其等级，其主要控制门槛值（P、A曲线）是以实验室试验数据和工程经验所确定。,在承压设备行业所反映出来的主要是产品制造质量控制和验收标准,，因为其可靠性取决于控制门槛值有充分的安全裕度，所以在真实缺陷与评定等级之间允许有一定的偏差。其主要检测参数一般包括,缺陷波幅、缺陷位置、指示长度和缺陷密集程度等。,图1 质量控制基本模式,15,JB/T4730标准修订-合于使用原则,合于使用原则,是确保没有危害性缺陷从而保证承压设备安全运行的一种安全评定原则，主要用于下列两种情况：,、对按质量控制标准在产品制造过程中发现的超标缺陷作放宽处理；,、对在用设备检查时发现的超标缺陷作安全评定。,合于使用原则主要以,断裂力学为基础,，对产品的焊接，材料、缺陷和介质腐蚀影响进行综合评价，以衡量产品可否使用及使用寿命。由于在断裂力学分析中，通常都保守地假设所有的缺陷都是平面型缺陷，严格说来缺陷的确切性质已并不十分重要。其主要检测参数为,缺陷自身高度、缺陷性质、缺陷位置以及缺陷密集程度,等。,16,JB4730标准主题内容与适用范围,1、修订稿规定了射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等五种主要常规检测方法及质量等级评定(同时规定在某些场合可以使用,声发射、射线实时成象检测,等新的无损检测技术)。,2、锅炉、压力容器及压力管道都是承压设备，检测内容有许多共同点，参照ASME规定，本修订稿检测范围,包括金属材料制锅炉、压力容器及压力管道,。,3、在用锅炉、压力容器及压力管道的数量和使用范围已达相当规模，一旦破坏将产生极其严重的后果，本修订稿增加了,在用承压设备无损检测,的内容。,4、原锅炉、压力容器及压力管道行业对支承件和结构件无损检测没有规定统一的处理办法，本修订稿增加了承压设备支承件和结构件无损检测的内容,17,JB/T4730.3 超声检测-主要修改内容,一、承压设备用原材料零部件超声检测,1、增加奥氏体钢板和双相钢钢板超声检测内容；,2、对壁厚小于3倍近场区工件材质衰减系数公式进行修正；,3、增加承压设备用铝及铝合金板材、钛及钛合金板材超声检测内容；,4、统一和修订承压设备用复合钢板（爆炸和轧制）超声检测内容；,5、增加双相钢锻件超声检测内容。（甲氨泵）,18,JB/T4730.3 超声检测-主要修改内容,二、承压设备焊接接头超声检测,1、承压设备钢焊接接头检测范围扩大到6400mm，满足厚壁加氢反应器和薄壁制冷及压缩机辅助容器制造使用要求。增加68mm对接焊接接头检测附录；,2、增加焊接接头超声检测等级分类的内容。将焊接接头检测级别分为A、B、C三个级别；,3、增加钢制承压设备T型焊接接头（主要用于锅炉和换热器）的超声检测内容；,4、在参考性附录N中增加奥氏体钢对接焊接接头的超声检测内容。（通用所和锅检中心在用检测和试验研究成果）（奥氏体钢和五镍钢）。,19,JB/T4730.3 超声检测-主要修改内容,三、压力管道和管子环向对接焊接接头超声检测,1、增加壁厚4.0mm，外径为32159mm或壁厚4.06 mm，外径159mm的钢制压力管道和管子环向对接焊接接头超声检测内容。（建立在我所、锅检中心、哈锅等单位对薄壁管大量试验研究基础上。）,2、规定压力管道和管子焊接接头纵焊缝、螺旋焊缝超声检测可按本标准进行。（满足长输管道要求）,3,、,增加壁厚大于或等于5mm，外径为80mm159mm或壁厚5.08 mm，外径大于或等于159mm铝及铝合金接管环焊缝超声检测内容,；,。,20,JB/T4730.3超声检测-主要修改内容,四、在用承压设备超声检测,1、增加在用螺栓件的超声检测方法内容；,2、增加按“合于使用”原则，进行超声检测的缺陷定量（自身高度测定）内容（端点衍射（TOFD）、6dB法、端部最大回波法、AVG方法等）；,3、增加超声确定缺陷类型（点状缺陷、体积状缺陷和面状缺陷）和缺陷性质估判的内容；,4、增加在用承压设备超声检测的缺陷记录和检测程序。,21,JB/T4730.3-2005 钢板超声检测,国内以前钢板超声检测标准如JB1150-73、ZBJ74003-88等都明确规定，其检测内容不包括奥氏体钢板材和双相钢板的超声检测。但是，随着承压设备制造业的发展与国外交往的不断扩大，实际检测中，有时也会碰到奥氏体钢板材和双相钢钢板检测。由于没有相应的标准可执行，因此许多单位对此做了大量的试验研究，并进行了一些解剖验证。发现采用常规的钢板超声检测方法对奥氏体钢板材和双相钢板材基本上是适用的，缺陷等级分类部分也是可行的。因此，本标准规定,奥氏体钢和双相钢板材可按碳钢和低合金钢板材的方法进行检测。 （主要是针对50mm以下）,钢板超声检测主要是针对钢板的分层和夹灰等缺陷的，,所谓的单个指示面积不计的缺陷主要是指钢板中的小分层缺陷,。由于这类缺陷对钢板的,强度影响不大,，同时产生较大数量的,小分层缺陷的几率也比较低,，因此，对这类小分层缺陷，,在用缺陷面积百分比进行评定分级或多个相邻缺陷进行叠加时，为统一起见，一律不予考虑,。但对于钢厂来说，应对炼钢工艺和非金属氧化物的去除工艺进行修正和改进。,新的GB6654标准规定按用户要求可同时采用GB2970和JB4730，但目前钢厂有,90%的钢板是按照JB4730的要求进行订货,的，其中有相当一部分（尤其是厚度120mm的钢板）并不是用于承压设备的制造安装，而是用于各个不同行业的支承件和结构件。由于作为支承件和结构件的厚钢板并不需要太高的质量，因此根据钢厂的要求增加钢板（级）的级别分类，供与承压设备有关支承件和结构件的制造安装使用，也可供其它行业选用。,22,JB/T4730.3-2005 钢板超声检测,厚钢板在轧制成型时，若,轧制能力或轧制比不够,，往往可能产生与检测表面成一定,角度缺陷,，它要比平行于检测面的夹层类缺陷具有更大的危害，对这类缺陷的检测是非常重要的。但考虑到国内目前钢板生产的实际情况，本标准规定只有对缺陷有疑问或供需双方技术协议上有规定时，方采用横波检测。,直探头和双晶直探头,（钢厂订货）。,水浸探头（试块标定）。,JISG0801-95标准规定壁厚200mm的钢板采用单块阶梯试块或5平底孔平底孔试块来较正灵敏度，200300mm的钢板则利用一组平底孔试块测的距离波幅曲线作为基准灵敏度。ASME第分篇对此也有类似规定。本标准主要是利用某一深度的平均灵敏度检测，在近检测面一侧，验收比较严；在远检测面一侧，验收比较松。,检测结果不一致。,图,23,JB/T4730.3-2005锻件超声检测,锻件缺陷主要有缩孔残余、疏松、夹杂、白点和裂纹等。,缩孔残余是铸锭中的缩孔在锻造时切头量不足所残留下来的，多见于锻件的端部；疏松是钢锭在凝固收缩时形成的不致密和孔穴。在锻造时因锻造比不足而未全熔合后，主要存在于钢锭中心及头部；夹杂有内在夹杂、外表非金属夹杂和金属夹杂。内在夹杂主要集中于钢锭中心及头部；,白点是由于锻件含氢量较高，锻后冷却过快，钢中溶解的氢来不及逸出，造成应力过大引起开裂而形成的，白点主要集中于锻件大截面中心，一般总是成群出现，通常合金总含量超过3.5%4.0%或含Cr、Ni、Mn的合金钢锻件容易产生白点；,裂纹有铸造裂纹、锻造裂纹和热处理裂纹三种，通常是由于锻造和热处理工艺不当，而在锻件表面或心部形成的。,对锻件的具体要求：,JB4726-4728锻件标准（,、,、,、,级，5-6级晶粒度）,本标准由于采用了,双晶直探头和双晶探头校准试块,，利用,实测的距离-波幅曲线来校正灵敏度,，从而回避了双晶直探头的回波特性和声场规律的变化，使检测结果能基本如实地反映工件实际情况，同时由于双晶直探头盲区较小，可以检测近表面缺陷。因此，本标准对检测厚度范围不再加以限制，以满足小、薄锻件的检测需要。,24,JB/T4730.3-2005锻件超声检测,JB4730-94标准主要考虑采用厚壁试块来测量衰减系数，修改稿在此基础上增加采用薄壁试块测量衰减系数的内容。,1、薄壁试块测量衰减系数,衰减系数的计算公式（T3N，且满足 n3N/ T，m2n）,（B,n,B,m,）6dB/2（mn）T,式中：,衰减系数，dB/m（单程）；,（B,m,B,n,）两次衰减器的读数之差，dB；,T工件检测厚度，mm。,N单直探头近场区长度，mm。,m、n底波反射次数。,2、厚壁试块测量衰减系数(推荐),衰减系数的计算公式（T3N）,（B,1,B,2,）6 dB/2T,25,JB/T4730.3-2005锻件超声检测,锻件游动信号就是指随着探头在锻件表面移动，缺陷回波信号在时基线上随之移动，若信号前沿移动距离25mm时，则该信号称之为游动信号。游动信号之所以产生，主要由于超声波呈束状向外传播，当缺陷取向与检测面倾斜一个角度时，探头每移动一个点，声程就会发生变化，且缺陷波在扫描线上位置相应发生变化。探头移动速度快，不同声程缺陷波的变化也快，于是构成缺陷游动信号。以第一次底面回波为基准，圆形或筒形锻件产生的游动信号可分为两种：一种是底波前的游动；另一种是底波前后游动。在底波前游动的信号通常是由偏析缺陷引起的。在底波前后游动的信号，主要是由圆形锻件内部或空心圆柱体内孔壁上呈径向或切向的缺陷所引起的。,虽然试验研究表明，,裂纹回波信号不一定游动，游动信号也不一定全是裂纹。但一般说，具有游动信号特征的缺陷具有明显的方向性，对锻件危害比较大，需要在超声检测中加以特别注意,。游动信号除与声程差有关外，还与检测灵敏度、重复频率、锻件内部组织、缺陷与检测面的方位角和探头的指向角有关，因此，检测时应综合考虑和合理使用适当的频率及灵敏度，使检测结果更准确可靠。,26,JB/T4730.3-2005锻件超声检测,锻件检测时，底面回波的变化情况对于锻件质量的评价是至关重要的。通常当缺陷回波很高，并有多次重复回波，且底波严重下降甚至消失，则表明锻件中存在平行于探测面的大面积缺陷；若缺陷回波和底面回波都比较低甚至消失，则表明锻件中存在大面积与探测面,倾斜的缺陷,或在探测面附近有大缺陷；若示波屏上出现密集的彼此相连的缺陷回波（通常比较低）、底面回波明显下降或消失，则表示锻件中存在,密集性缺陷,。,综上所述，可以发现由缺陷引起的底波降低量是锻件质量指标一个很重要困素，尤其是后两种情况,仅靠单个缺陷或密集区缺陷两项指标是无法进行评定的,，因此，为了保证锻件的质量、提高设备可靠性，本标准规定将由缺陷引起的底波降低量作为评价锻件质量的一个重要参数。,图3-2,27,JB/T4730.3-2005锻件超声检测,承压设备锻件的,横波检测（纵波）,，锻造缺陷一般呈面状，且垂直于主锻造方向，因此，锻件超声检测时，一般选用直探头采用纵波进行检测，以取得较好的检测效果。但由于有些锻件形比较复杂，而且锻造方向千变万化，因此，也可能产生取向各异的各种缺陷，此时仅靠直探头纵波检测已不能满足质量要求，而必须增加采用横波检测工序以取得较好的检测效果。如超高压整体锻造气瓶、水晶釜、筒形和环形锻件等等都存在这个问题。由于锻件缺口敏感性比较高，为了满足实际生产的需要，规定对筒形锻件等应进行横波检测，但扫查部位和验收标准应由供需双方商定，为统一检测方法，在附录I（补充件）中规定了超声横波检测的有关内容。,钢锻件质量评级：1、缺陷波幅大于距离-波幅曲线（基准线）的质量等级定为级。2、波幅在距离-波幅曲线（基准线）50%100%的缺陷按表1分级。,表1 缺陷质量等级,质量等级,单个缺陷指示长度,1/3壁厚，且100mm,2/3壁厚，且150mm,大于级者,28,JB/T4730.3-2005 双相钢锻件检测,双相钢是铁素体加奥氏体或珠光体加奥氏体的机械混合物,，目前在化工（化肥企业）行业得到了广泛的应用。如法国进口的尿素设备中，许多以甲氨为介质的设备中大量的采用了双相钢锻件。对于这类双相钢锻件的超声检测，合肥通用所自80年代初以业对此做了大量的试验研究，在此基础上标准编制组做了一些规定。即：对于这类锻件，当奥氏体含量50%时，可采用碳钢和低合金钢超声检测的规定进行超声检测。当奥氏体含量60%时，可进行一些对比试验，以确定是采用碳钢和低合金钢还是采用奥氏体不锈钢超声检测的规定进行超声检测。当奥氏体含量大于80%时，可采用奥氏体不锈钢超声检测的规定进行超声检测。,29,JB/T4730.3-2005复合钢板超声检测,JB4730-94标准复合钢板超声检测的内容主要是依据,GB7734-86和JISG0601-82,的原则和内容制定的，包括轧制复合钢板、爆炸复合钢板和堆焊复合钢板。当时由于堆焊复合钢板的使用条件越来越苛刻，仅检测复合板贴合度不能满足要求，因此将这部分内容在堆焊层的检测部分体现；爆炸复合钢板超声检测的内容由于国际上标准变化很大，JB4730-94标准无论是从试块或是检测方法都无法涵盖，因此爆炸复合钢板超声检测的内容由JB4733-96标准替代；实际上,94标准复合钢板超声检测仅包括轧制复合钢板,。,本次修订时，由于轧制复合钢板、爆炸复合钢板检测内容已基本统一，因此,本标准包括上述两类复合板的超声检测内容,，废除了槽形试块，以复合钢板本身来调节灵敏度。实际调试时，是将探头置于复合钢板完全结合部位，使第一次底波高度为荧光屏满刻度的80%。以此作为基准灵敏度进行检测。,30,JB/T4730.3-2005 无缝钢管超声检测,目前在冶金部制定的GB5777和GB4163标准中都明确规定人工缺陷反射体为U型、V型和矩形槽三种，并以矩型槽为基准反射体。本标准在制定中主要考虑到三个因素：冶金部是目前国内高压无缝钢管的主要来源，为了保证订货工作顺利进行，人工缺陷反射体的选择应和冶金部的规定统一起来；矩型槽作为钢管超声检测的人工缺陷反射体不适宜，因为，槽深为2.5mm以下的矩型槽，其,反射波幅与槽深不是一个单调的递增函数，而有多重对应关系,。换句话说就是较深的槽的反射波幅未必比较浅的槽的反射波幅高，这样容易引起混乱；从标准的连续性考虑，在不碍大局情况下，还是采用JB1151标准中已经经过考验的人工缺陷反射体为好,这样也符合GB5777标准的规定。,因此本标准规定高压无缝钢管超声检测采用40mm长、60的V型槽作为人工缺陷反射体。并考虑到使用条件和设计要求不同，将槽深分为三个等级，供设计人员选择使用。,使用时引用标准（JB/T4730）,高压无缝钢管的超声检测主要采用斜角入射（指声束不指向管子圆心）的横波检测，由于声束与分层缺陷成一角度，根据声波反射规律，探头无法接收缺陷上反射的回波，所以不能检测无缝钢管中的分层缺陷。如果必须对,钢管的分层缺陷,进行检测，可用小直径双晶直探头或单晶直探头进行检测。,31,JB/T4730.3-2005 铸造承压设备检测,通常可采用超声检测的铸件,主要有球墨铸铁件和铸钢件两种，其所含的石墨一般呈球状或团絮状。由于石墨体强度很低，因此可将该部位看作孔洞,，实际上就相当于工件中的气孔和夹渣。压力容器铸件目前在行业上用得比较少，使用压力也比较低，在GB150和压力容器安全技术监察规程中也没有提出很明确的要求，因此，JB4730标准的制订时，没有涉及到铸件超声检测的问题。,对于这类承压铸件的检测，合肥通用所曾于90年代初制订过两个标准，即JB5439-91压缩机球铁零部件的超声波探伤和JB5440-91压缩机铸钢零部件超声波探伤。由于这两个标准适用于压缩机系统的高压气缸和高压气缸头铸件的超声检测，这些铸件实际上就是一个压力容器。因此，对于需要进行超声检测的压力容器铸件，若没有对应的检测标准时，可以参照上述标准进行超声检测。,32,JB/T4730.3奥氏体钢锻件超声检测,由于奥氏体钢锻件晶粒粗大、各向异性、衰减严重，因此，一般利用斜探头产生的横波无法进行检测。而纵波由于波长比较大，衰减相对比较小、信噪比较高，通常较适合奥氏体钢锻件的超声检测。所以，本标准在奥氏体钢锻件超声检测这部分内容中所提到的,斜探头,，一般都是指的纵波斜探头。,为了克服奥氏体钢锻件晶粒粗大、各向异性的影响，使检测结果尽可能和实际情况相符，因此采用的对比试块晶粒大小和声学特性应与被测锻件大致相近。考虑到不同奥氏体钢锻件和奥氏体钢锻件不同部位的不同情况，从检测工作的严肃性考虑，应制备几套不同粒度的奥氏体钢锻件对比试块，以便能将缺陷区衰减同试块作合理的比较。,33,JB/T4730.3奥氏体钢锻件超声检测,奥氏体钢锻件检测灵敏度和距离-波幅曲线的制定方法规定如下：,1）直探头检测,600mm时，应根据锻件厚度和要求的质量等级，在适当厚度和当量的平底孔试块上，根据实测值作了距离-波幅曲线，如图2所示；600mm时，在锻件无缺陷部位将底波调至满刻度的80%，以此为基准，作出距离-波幅曲线，如图3所示。,图2 图3,34,JB/T4730.3奥氏体钢锻件超声检测,2）斜探头检测,全跨距校正：将探头置于外圆表面，声束垂直于刻槽长度方向，移动探头并调节灵敏度，使外壁槽或内壁槽的第二次反射回波高度不低于荧光屏满刻度的20%，连接第一、二次回波峰值点，以上为全跨距校正的距离-波幅曲线，如图4所示。,半跨距校正：如采用全跨距校正有困难，则可采用半跨距校正。此时应在内、外壁各制一槽，使其互不影响。校正时就使来自外壁槽的第一次回波高度至少为荧光屏满刻度的20%，连接内壁槽第一次回波和外壁槽第一次回波的峰值点，以此作为半跨距校正的距离-波幅曲线，如图5所示。,图4,图5,35,JB/T4730.3奥氏体钢锻件超声检测,本标准规定奥氏体钢锻件的等级评定基本上采用ASME- SA745奥氏体钢锻件超声波检测方法的原则和规定。即根据锻件的厚度来确定相应的检测灵敏度和合格级别。,和JB4728的相应规定不一致。,锻件壁厚80mm，采用一组4mm平底孔试块制作距离波幅曲线，取级作为合格级别。,锻件壁厚80200mm，采用一组6mm的平底孔试块制作距离波幅曲线，取级作为合格级别。,锻件壁厚200300mm，采用一组10mm的平底孔试块制作距离波幅曲线，取级作为合格级别。,锻件壁厚300600mm，采用一组13mm的平底孔试块制作距离波幅曲线，取级作为合格级别。,锻件壁厚600mm，采用大平面底面回波来确定检测灵敏度，取级作为合格级别。,斜探头检测的合格等级选择应由合同双方商定，但原则上较小的锻件应取级作为合格级，较大的锻件应取级作为合格级别。,36,JB/T4730.3-2005,焊接接头超声检测,本标准规定A、B、C三个检测级别。根据压力容器产品的重要程度进行选用。,原则上A级检测适用于承压设备有关的支承件和结构件焊缝检测；,B级检测适用于一般承压设备对接焊缝检测；,C级检测适用于重要承压设备对接焊缝检测。,37,JB/T4730.3-2005,焊接接头超声检测,主要区别有以下几个方面：,（1）适用的厚度范围，A级适用于母材厚度8mm,46mm，B级和C级适用于母材厚度8mm,400mm。,（2）使用的探头数量，A级用1种K值探头，B级用1种或2种K值探头C级用2种K值探头。,（3）检测面，A级为单面单侧，B级、C级为单面双侧或双面双侧。,（4）对横向缺陷的检测，A级一般不需检测横向缺陷，B级、C级应检测横向缺陷。,（5）对焊接接头余高的要求，A级、B级不要求将焊接接头的余高磨平，而C级要求磨平。,（6）对扫查区母材的检测，C级要求用直探头对斜探头扫查经过的母材区域进行检测。A级和B级则不需要。,38,JB/T4730.3-2005,焊接接头超声检测,钢制压力容器焊缝超声检测所采用的标准试块为CSK-IA、CSK-A、CSK-A、CSKA、CS,1,和CS,2,试块、T型接头焊缝试块、堆焊层试块。其中,CSK-IA、CSK-试块适用于壁厚为68mm的焊缝超声检测,；,CSK-IA、CSK-和CSK-A试块适用于壁厚为8120mm的焊缝超声检测；CSK-IA和CSKA试块适用于壁厚为120400mm的焊缝超声检测,。,短横孔应用问题,曾是一个长期困扰压力容器无损检测行业的大问题。为此，JB1152标准的制定期延长了三年。后来经过大量的试验和协调，将长、短横孔都分别放在JB1152标准中，作为单独的条文进行控制。经过多年的使用考验，应该说这种评定方法还是比较安全的。JB4730-94标准制订时，锅炉局容器处曾专门发来公函要求标准在焊缝超声检测中（8-120 mm范围内）仍采用JB1152标准的规定，以保证标准的连续性和避免大量CSK-A试块报废。所以JB4730标准94版和修改稿在8-120 mm范围内均同时保留了短横孔和长横孔（CSK-A、CSK-A试块），但在120 -400mm则直接采用了ASME和JIS（日本称为RB-4试块）的长横孔试块。,CS,1,和CS,2,试块适用于管座角焊缝的直探头纵波超声检测。,承压设备T型接头焊缝试块适用于,T型接头焊缝的超声检测,。,堆焊层试块适用于堆焊层内、堆焊层界面未贴合和堆焊层皮下再热裂纹的超声检测。,39,JB/T4730.3-2005焊接接头超声检测,壁厚大于40mm，且单侧坡口角度小于5的焊接接头实际上主要指的是窄间隙焊接接头,。随着承压设备向大型和厚壁化方向的发展，这类窄间隙焊接接头在行业所占比例愈来愈大，且继续呈上升趋势。由于制造原因，这类焊接接头往往会产生与检测面垂直或近似垂直的坡口未熔合和焊接接头裂纹，对设备的安全运行带来很大的威胁。由于,串列式检测,对这样的缺陷检测十分有效，因此，94标准规定对窄间隙焊接接头采用串列式检测。,本标准修订时考虑到目前,国内、外串列式检测设备还远不过关，仅靠手工检测是无法承担这样巨大的任务的,，而且射线检测对这类缺陷的检出效果也还是比较好的（射线束与缺陷走向之间夹角远小于9.5,纵裂、横裂和未熔合等缺陷的检出率相当高），所以，标准编制组认为在这种情况下，删去窄间隙焊接接头串列式超声检测的条文效果会更好些，同时考虑到历史性原因和今后的技术发展，以及窄间隙焊接接头垂直或近似垂直的坡口未熔合和焊接接头裂纹缺陷的危险性，因此本标准明确规定对单侧坡口角度小于5窄间隙焊接接头，,如有可能应增加对检测与坡口表面平行缺陷有效的检测方法。,（包括TOFD等新技术）,。,40,JB/T4730.3-2005焊接接头超声检测,焊缝缺陷超声定量检测时，应将检测灵敏度调到定量线灵敏度（包括斜探头和直探头），对反射波幅超过定量线的缺陷应测定其位置、最大反射波幅和缺陷当量。缺陷定量主要包括两个内容：缺陷当量直径或缺陷指示长度L。,a.缺陷当量直径实际上通常指的是当量平底孔直径。主要用于直探头检测，可采用公式计算、距离-波幅曲线和试块对比等方法来确定。,b.缺陷指示长度L的概念既适用于直探头检测，也适用于斜探头检测，其数值的测定都统一采用以下方法：,、当缺陷反射波在区或区以上，且只有一个高点时，应以最大6dB法测其指示长度；,、当缺陷反射波峰值起伏变化、有多个高点，且位于区或区以上时，应以端点6dB法测其指示长度；,、当缺陷反射波峰位于I区，如需要记录，应将探头左右移动，使波幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。,定量检测结果应统一以表23的界限值来进行综合判定。,41,JB/T4730.3-2005 超声测厚,JB/4730-2005标准删去超声测厚的内容。,1、,堆焊层和复合板厚度的测定, 堆焊层和复合板厚度的测定通常采用超声直探头方法进行，测定时扫描基线应以钢纵波声速为基准调整，根据工件的厚度一般可取（1：1）的比例。, 测试灵敏度应根据需要确定，但至少应保证堆焊层和复合板的界面回波能达到荧光屏满刻度的40%。测定时应注意使噪声回波高度不超过荧光屏满刻度的20%。, 通常应从基板侧进行测定。若荧光屏扫描基线上界面回波的前沿到始脉冲的距离为A，底波到始脉冲的距离为AB。如扫描基线深度为1：1调整时，则,基板的厚度,为A；,堆焊层和复合层的厚度,为BC,L复合或堆焊层材料,/C,L碳钢,；总厚度为ABC,L复合或堆焊层材料,/C,L碳钢,。,2、,高温测厚时，应对声速变化进行修正,。,42,JB/T4730.3奥氏体钢焊缝超声检测,奥氏体钢焊缝由于其各向异性，晶粒粗大、组织不均匀等特点，造成探头超声声场的一些基本特性和声场规律发生变化，如主声束发生畸变，声波不再以直线传播，6dB、10dB等缺陷定量方法不再适用等，给奥氏体钢焊缝的超声检测带来很大困难。由于问题很复杂，因此JB4730标准没有将奥氏体钢焊缝的超声检测列入标准正文。国外许多单位和个人对此也持同样看法。,但是目前国内对奥氏体钢焊接接头进行超声检测的呼声比较高（这主要指的是对在用承压设备奥体钢焊接接头的缺陷检测，以及对9Ni、5Ni钢等奥氏体焊接接头射线检测过程中的超声补充检测），因此本标准送审稿增加附录N 奥氏体不锈钢对接焊接接头超声波检测（资料性附录），供使用单位制定合理的检测方案，如采用：纵波检测；低频检测；采用宽频带窄脉冲探头、提高信噪比；采用聚焦探头进行检测；采用多种频率法检测，以达到较好的检测效果。,43,JB/T4730.3奥氏体钢焊缝超声检测,奥氏体不锈钢焊缝的组织特点是晶粒粗大且具有方向性，它对超声检测造成的困难主要有：,（1）组织不均匀造成较大的噪声显示，信噪比低；,（2）超声波通过焊缝和母材中的不同区域时，声束发生扭曲；,（3）衰减严重。,采用纵波的原因是，与横波相比，纵波不仅波长较长，有利于提高穿透力和信噪比。而且纵波的振动方向也是纵波扭曲较小的一个原因。另外，实验表明，斜入射纵波为45时为最佳路径，此时散射最小。而高阻尼探头的脉冲窄，有利于提高分辨力。因此，对奥氏体不锈钢焊缝的检测一般优先选择高阻尼纵波K1单斜或双晶斜探头。,44,JB/T4730.3奥氏体钢焊缝超声检测,本标准规定了厚度1050mm奥氏体不锈钢对接焊接接头的超声波检测方法和质量分级。,1、推荐采用高阻尼窄脉冲纵波单斜探头。在满足灵敏度和信噪比要求时，也可选用双晶片纵波斜探头或聚焦纵波斜探头等。,2、对比试块见图85-1，试块中部设置一条对接焊缝。,人工缺陷反射体,图85-1,距离一波幅曲线由选定的探头、仪器组合在对比试块上实测数据绘,制。为比较焊接接头组织与母材的差异，可使声束只经过母材区域，测,绘另一条距离波幅曲线。,45,JB/T4730.3奥氏体钢焊缝超声检测,图68-2,距离一波幅曲线,1、缺陷测长：推荐以下两种方法测定缺陷指示长度。, 当缺陷反射波只有一个高点时，用6FB法测长； 在测长扫查过程中，如发现缺陷反射波峰起伏变化，有多个高点时，用端点最大回波法测长；反射波幅位于I区的缺陷，需记录时，以评定线灵敏度采用绝对灵敏度法测长。,2、缺陷评定：相邻两缺陷间距小于较小缺陷长度时，作为一条缺陷处理，两缺陷长度之和作为单个缺陷指示长度。条状缺陷分布在一条直线上时，以两端点距离作为其间距；点状缺陷以两缺陷中心距离作为间距。,板厚（mm）,T50,判废线,230,4dB,定量线,230,12dB,评定线,230,18dB,46,JB/T4730.3压力管道环缝超声检测,按国内目前的几个主要标准对钢制压力管道环焊缝超声检测的管道厚度和管道曲率是有明确限制的。JB4730和GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级标准均要求壁厚8mm，管径159mm。本节内容主要依据合肥通用所、锅检中心和哈尔滨锅炉厂对小口径薄壁管超声检测的试验研究成果，并参照DL/T5048电力建设施工及验收技术规范 实行管道焊接接头超声检验篇）和SY4065标准的有关规定和一些制造厂企业标准制订的。本标准检测范围为壁厚4.0mm，外径为57159mm或壁厚4.06 mm，外径159mm的管道对接环焊缝。不适用于铸钢、奥氏体不锈钢管对接环焊缝。（,锅炉管道、长输管道、在用管线,）,采用的试块型号为GS-1、GS-2、 GS-3、GS-4。其形状和尺寸应分别符合JB47303的规定。GS-1试块适用于曲率半径5.0mm28mm的压力管道环焊缝的检测；GS-2试块适用于曲率半径2844mm的压力管道环焊缝检测。GS-3试块适用于曲率半径44mm60mm的压力管道环焊缝的检测；GS-4试块适用于曲率半径6080mm的压力管道环焊缝检测。,推荐采用线聚焦斜探头和双晶线聚焦斜探头。,试块应用（主声束偏差，距离波幅曲线制定）,47,JB/T4730.3压力管道环缝超声检测,图68-1 GS试块形状和尺寸,试块型号,试块圆弧曲率,R1,R2,GS-1,18,22,GS-2,26,32,GS-3,40,50,GS-4,60,72,表1 试块园弧曲率半径,mm,48,JB/T4730.3 在用用承压设备检测,随着国民经济的高速发展，,在用用承压设备的数量和使用范围已经达到相当规模，由于其使用工况多为高温高压、低温高压，通常盛装易燃易爆、有毒或强腐蚀介质，一旦破坏将产生极其严重的后果,，基于上述情况，原劳动部锅炉监察局以劳锅字,1990年2月3号文发布在用压力容器检验规程,（下称”检规”）以