探伤作业指导书.doc

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1、无损检测作业指导书磁粉检测局部1. 目的与范围1.1 目的：使我公司涉及的产品无损检测过程得到有效把握。1.2 范围：对 API 4F 第 4 版掩盖的井架、底座、天车及 API 7K 第 5 版掩盖的绞车输入轴。2. 引用文件API 4F 第 4 版 钻井和修井井架、底座标准API 7K 第 5 版 钻井和修井设备AWS D1.1-2023 美国钢构造焊接标准ASME BPVC V-2023 锅炉及压力容器国际性标准 V 无损检测ASTM E709-2023 磁粉检验的标准推举操作方法ASNT SNT-TC-1A-2023 无损检测人员的鉴定与认证ASTM E543-09 无损检测机构资格认

2、可的实施标准3. 人员资格直接为我公司进展磁粉检测工作的人员必需经国家技术监视部门授权的机构培训， 并按 ASNT-SNT-TC-1A无损检测人员的鉴定与认证进展鉴定，并取得国家相关部门颁发的磁粉检测级及以上资质证书，矫正视力不得低于 1.0，并且一年检查一次，不得有色盲和色弱，持证上岗。4. 检测设备184.1 CDX-1 型荧光磁粉探伤机。此设备应每年校准一次。4.2 30/100 试片。用于检测磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能，了解被检工件外表有效磁场强度和方向、有效检测区以及磁化方向是否正确。4.3 磁粉及磁悬液4.3.1 选用荧光磁粉、无味煤油配制的浓度为 0.53.0g/l沉淀

3、浓度 0.10.4ml/100ml 的磁悬液。每 8 小时或每班次应对湿粉浓度进展一次检查。4.3.2 湿磁粉的浓度应承受梨形离心管测定它的沉淀体积来打算。在取样之前，通过循环系统旋转磁悬液至少 30 分钟，取 100ml 溶液，并允许它沉淀 30 分钟，在试管底部的沉淀表示溶液中磁粉深度。荧光磁粉沉淀体积应是100ml,磁悬液中为 0.10.4ml。假设磁粉沉淀物显示处松散的聚拢而不是一个固体层，则应重取样，假设仍是松散的聚拢物， 则磁粉可能被磁化，需要更换磁悬液。4.4 相关设备的检验周期区分工程校验时间照明黑光强度本底可见光强度1 周1 周磁悬液湿磁粉浓度湿磁粉污染状况8 小时/每班次1

4、 周5. 检测工序及其要求5.1 检测工序：API 4F：在焊缝完成并冷却至环境温度后；API 7K：磁粉检测应当在最终热处理和最终机加工后进展检验。5.2 检测位置：API 4F：全部关键焊缝及图纸要求焊缝区域；API 7K：全部可接近外表。5.3 外表预备：被检工件外表应根本上清洁、枯燥和无污染物，诸如油、油脂、浮砂、松的氧化皮、棉麻绒、厚油漆、焊剂/渣等可能限制磁粉的运动。全部被检外表首先应经目检合格，且无影响无损检测的杂物。外表的清洁可以用洗涤剂、有机溶剂或机械的方法。6. 检测方法6.1 磁粉检测以湿磁粉连续法进展检测。选用黑磁粉、无味煤油配制的浓度为1020g/l沉淀浓度 1.22

5、.4ml/100ml的磁悬液。机加工外表进展湿荧光磁粉连续法进展检测。选用荧光磁粉、无味煤油配制的浓度为 0.53.0g/l沉淀浓度 0.10.4ml/100ml的磁悬液。灵敏度使用 A-30% 试片。沟通小磁轭的提升力应不小于 45N4.5 千克力。6.2 应使用沟通 D 型磁轭，进展纵向和横向的磁化检测。磁化通电时间为 24 秒，磁悬液必需在通电时间内施加完毕，且至少应反复磁化两次。6.3 当焊缝及其热影响区外表难以清理至金属色，影响磁痕观查时，应使用白色反差增加剂以增加颜色比照度。6.4 缺陷磁痕的观看应在磁痕形成后马上进展。机加工外表湿荧光磁粉探伤时，磁痕观看在暗室进展，检验外表黑光强

6、度不低于 1000Uw/cm2；暗室或暗处可见光照度应不大于20lx。检测人员进入暗区，至少经过3 分钟的暗室适应后，才能进展荧光磁粉检测。观看荧光磁粉检测显示时，检测人员不准戴对检测有影响的眼镜。当识别细小磁痕时，应用 210 倍放大镜进展观看。6.5 缺陷磁痕的显示可承受照相、圈涂等方式记录，同时应保持记录。7. 验收准则7.1 对于井架、底座、天车：7.1.1 任何裂纹都不合格，不管其尺寸或部位。7.1.2 不得有未熔合。7.1.3 咬边的验收：厚度小于 25 mm 的材料上的咬边严禁超 1mm，但允许任何 300 mm 长度内累计咬边长度为 50mm、最大值为 2mm 的咬边存在。厚度

7、等于或大于 25mm 的材料， 任何长度的咬边严禁超过 2mm。7.1.4 气孔的验收：对于全部坡口焊缝和角焊缝，直径等于或大于 1mm 的可见管状气孔的总和，在任何25mm 长度焊缝范围内严禁超过 10 mm。而在任何300mm 长度焊缝范围内严禁超过 20mm。7.2 对于绞车输入轴：7.2.1 无任何主要尺寸等于或大于 5mm 的相关指示；7.2.2 在任何一个 40cm2的面积上，相关指示不超过 10 个；7.2.3 在任一条直线上，边距小于 2mm 的相关指示不超过 3 个；8. 复验当消灭以下状况之一时，需要复验：a) 觉察检测过程中操作方法有误或技术条件转变时；b) 合同各方有争

8、议或认为必要时。9. 检测报告9.1 探伤完毕后应准时开据探伤报告，对有缺陷的产品应进展简明的文字描述，必要时可以图示。9.2 填写记录和报告字迹应清楚工整，言简意赅，准确描述磁粉检定结论。9.3 在探伤时假设觉察缺陷应准时标识并单独存放。判废的产品应准时处理掉，避开再次混入。无损检测作业指导书超声检测局部1. 目的与范围1.1 目的：使我公司涉及的产品无损检测过程得到有效把握。1.2 范围：我公司生产的绞车轴2. 引用文件ASME BPVC V-2023 锅炉及压力容器国际性标准 V 无损检测ASTM A388-2023 钢锻件超声波检验规程GB/T9445-2023 无损检测人员的鉴定与认

9、证ASTM E543-09 无损检测机构资格认可的实施标准JB/T 4730.3-2023 承压设备无损检测超声检测局部3. 人员资格直接为我公司进展磁粉检测工作的人员必需经国家技术监视部门授权的机构培训， 并按 GB/T 9445-2023无损检测人员的鉴定与认证进展鉴定，并取得国家相关部门颁发的磁粉检测级及以上资质证书，矫正视力不得低于 1.0，并且一年检查一次，不得有色盲和色弱，持证上岗。4. 绞车轴 UT 探伤方法概述直探头径向和轴向探测：直探头作径向探测时将探头置于轴的外缘，沿外缘作全面扫查，以觉察轴类锻件中常见的纵向缺陷。直探头做轴向探测时，探头置于轴的端头，并在轴端作全面扫查，以

10、检出与轴线向垂直的横向缺陷。5. 探测条件的选择5.1 仪器进展超声波探伤时承受的A型脉冲反射式超声波探伤仪应满足以下要求：工作频率范围为0.5MHZ-10MHZ,仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB,精度为任意相邻12dB的误差在1dB以内，最大累计误差在1dB以内。水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%，其余指标应符合JB/T10061的规定。5.2 探头的选择锻件超声波探伤时，主要使用纵波直探头，晶片尺寸为14-28mm,常用 20mm。对于较小的锻件，考虑近场区和耦合损耗缘由，一般承受小晶片探头。有时为了探测

11、与探测面成确定倾角的缺陷，也可承受确定 K 值的斜探头进展探测。锻件的晶粒一般比较小，因此可选用较高的探伤频率，常用2.5-5.0MHz。对于少数材质晶粒粗大衰减严峻的锻件，为了避开消灭“林状回波”，提高信噪比，应选用较低的频率，一般为 1.0-2.5MHz。由于天车轴外形较为简洁，直径较大，且经过锻压和热处理后晶粒较细，所以选用20mm、频率为 2.5MHz 的纵波直探头进展探伤。5.3 耦合选择在锻件探伤时，为了实现较好的声耦合，外表粗糙Ra 应不大于 12.5m，外表平坦均匀，无划伤、油垢、污物、氧化皮、油漆等。当在试块上调整探伤灵敏度时，要留意补偿块与工件之间因曲率半径和外表粗糙度不同

12、引起的耦合损失。锻件探伤时，常用机油、浆糊、甘油等做耦合剂。当锻件外表较粗糙时，也可选用水玻璃作为耦合剂。天车轴经过机加工后外表粗糙度可以到达要求，只需将外表的油垢和污物清理干净即可。探伤时一般选用经济实惠、流淌性差且对外表没有腐蚀的机油作为耦合剂。5.4 仪器系统在到达工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应大于10dB。仪器和探头的组合频率与公称频率误差不大于10%。仪器和直探头的组合的起始脉冲宽度在基准灵敏度下：频率5 MHZ的探头，宽度不大于10mm；频率2.5 MHZ的探头，宽度不大于15mm。直探头的远场区分力不小于30dB。仪器和探头系统性能应依据JB/T9214进展测试。5.5

13、 扫查方法的选择天车轴超探时，应在探测面上从两个相互垂直的方向上进展全面扫查，同时还应关心以两个端面的扫查。扫查掩盖面应为探头直径的 15%，探头移动速度不大于 150mm/s。扫查过程中要留意观看缺陷波的状况和底波的变化状况。5.6 材质衰减系统的测定材质的衰减对缺陷定量有确定的影响，特别是材质衰减严峻时，影响更明显。因此， 在天车轴探伤时需要测定材质的衰减系数 。衰减系数可利用下式计算：B - B- 6 ()a =12x 2dB / mm式中： B - B无缺陷处第一、二次波高的分贝差；12X底波声程单程。测定衰减系数时，应选取外表相对光滑且无缺陷处，一般选取三处进展测试，最终取平均值。6

14、. 探伤灵敏度的调整天车轴探伤灵敏度是由其技术要求或有关标准确定的。一般不低于 2 平底孔当量直径。调整锻件探伤灵敏度的方法有两种，一种是利用锻件底波来调整探伤灵敏度，另一种是利用试块来调整。当锻件被探部位厚度 x3N，且锻件具有平行地面或圆柱面时，常用底波来调整探伤灵敏度。所以天车轴超声波探伤时选用底波调整法。底波调整法，首先要计算或查 AVG 曲线求得地面回波与某平底孔回波的分贝差，然后再调整。（1） 计算：对于平底或实心圆柱体底面，同距离处底波与平底孔回波的分贝差为：D = 20 lg pB= 20 lg2lxppD 2ff式中 l 波长；X被探部位的厚度； Df平底孔直径。（2） 调整

15、：探头对底面，衰减+5-10dB，调整“增益”使底波 B1 达基准波高， 然后用“衰减器”增益 dB，这时灵敏度就调好了。为了便于觉察缺陷可再增益 5-10dB作为搜寻灵敏度，即扫查灵敏度。进展天车轴探伤时我们增益 6dB 作为搜扫查灵敏度。7. 缺陷位置和大小的测定7.1 缺陷位置的测定f在天车轴探伤中，主要承受纵波直探头探伤，因此可依据示波屏上缺陷波前沿所对的水平刻度值t和扫描速度 1：n 来确定缺陷在锻件中的位置。缺陷至探头的距离 Xf为：fX =ntf7.2 缺陷大小的测定在锻件探伤中，对于尺寸小于声束界面的缺陷一般用当量法定量。假设缺陷位于 x3N 区域内时，常用当量计算法和当量 A

16、VG 曲线法定量；假设缺陷位于 x3N 区域内，常用试块比较法定量。对于尺寸大于声束界面的缺陷一般承受测长法，常用的测长法有6dB 法和端点 6dB 法。必要是还可承受底波高度法来确定缺陷的相对大小。1当量计算法当量计算法是利用各种规章反射体的回波声压公式和实际探伤中测得的结果缺陷的位置和波高来计算缺陷的当量大小。当量计算法是目前锻件探伤中应用最广的一种定量方法。用当量计算法定量是，要考虑调整探伤灵敏度的基准。用平底面和实心圆柱体曲底面调整灵敏度时，当量计算公式为：BD= 20 lg P= 20 lg2lx 2f+ 2a(x- x )BfPfpD 2 xfB fB式中xf平底孔缺陷至探测面的距

17、离；x B 锻件底面至探测面的距离；a 材质衰减系数；l 波长；D平面孔缺陷的当量直径；fD底波与平底孔缺陷的回波分贝差。Bf26dB 测长法在平面探伤中，用 6dB 法测定缺陷的长度时，探头的移动距离是缺陷的指示长度。然而再对圆柱形锻件进展周向探伤时，探头的移动距离不再是缺陷的指示长度了，这时要按几何关系来确定缺陷的指示长度。外圆周向探伤时，缺陷的指示长度 Lf 为：L= L (R - x )fRf式中L探头移动的外圆弧长； R圆柱体外半径；fX 缺陷的声程。在检测和缺陷定量时，应对由材质衰减引起的灵敏度下降和缺陷定量误差进展补偿。在工件上无缺陷处，检测三处的衰减系数，平均值4 dB时可以不

18、进展补偿，平均值4 dB时应进展补偿。8. 缺陷回波的判别8.1 单个缺陷回波锻件探伤中，示波屏上单独消灭的缺陷回波称为单个缺陷回波。一般单个缺陷是指与接近缺陷间距大于 50mm、回波高不小于2mm 的缺陷。如锻件中单个的夹层、裂纹等。探伤中遇到单个缺陷时，要测定缺陷的位置和大小。当缺陷较小时，用当量法测定， 当缺陷较大时，用 6dB 法测定其面积范围。8.2 分散缺陷回波锻件探伤时，工件中的缺陷较多且较分散，缺陷彼此间距较大，这种缺陷回波称为分散缺陷回波。一般在边长为50mm 的立方体内不少于 5 个，不小于2mm。如分散性的夹层。分散缺陷一般不太大，因此常用当量法定量，同时还要测定分散缺陷

19、的位置。8.3 密集型缺陷锻件探伤中，示波屏上同时显示的缺陷回波甚多，波与波之间的间隔距离甚小，有时波的下沿练成一片，这种缺陷回波称为密集缺陷回波。依据标准在边长 50mm 的立方体内，数量5 个，当量直径2mm 平底孔当量的缺陷信号为密集型缺陷。密集型缺陷可能是疏松、非金属夹杂物、白点或成群的裂纹等。锻件内不允许有白点缺陷存在，这种缺陷的危急性很大。通常白点的分布范围较大， 且根本集中于锻件的中心部位，它的回波清楚、锐利，成群的白点有时会使底波严峻下降或完全消逝。8. 4 游动回波在圆柱形轴类锻件探伤过程中，当探头沿着轴的外圆移动时，示波屏上的缺陷波会随着该缺陷探测声程的变化而游动，这种游动

20、的动态波形称为游动回波。游动回波的产生是由于不同波束射至缺陷产生反射引起的。波束轴线射至缺陷时， 缺陷声程小，回波高。左右移动探头，集中波束射至缺陷时，缺陷声程大，回波低。这样同一缺陷回波的位置和高度随探头移动发生游动。不同的探测灵敏度，同一缺陷回波的游动状况不同。一般可依据探测灵敏度和回波的游动距离来鉴别游动回波。一般规定游动范围达25mm 时，才算游动回波。依据缺陷游动回波包络线的外形，可粗略地判别缺陷的外形。8.5 底面回波在探伤过程中，有时还可依据底波变化状况来判别锻件中的缺陷状况。当缺陷回波很高，且有屡次重复回波，而底波严峻下降甚至消逝时，说明锻件存在平行于探测面的大面积缺陷。当缺陷

21、回波和底面回波都很低甚至消逝时，说明锻件中存在大面积但倾斜的缺陷或在探测四周有大面积缺陷。当示波屏上消灭密集的相互彼连的缺陷回波，底波明显下降或消逝时，说明锻件中存在密集性缺陷。9. 非缺陷回波分析天车轴探伤中还会消灭一些非缺陷回波影响对缺陷波的判别。常见的非缺陷回波有以下几种。9.1 三角反射波周向探测圆柱形锻件时，由于探头与圆柱面耦合不好，波束严峻集中，在示波屏上消灭两个三角反射波，这两个三角反射波的声程分别为 1.3d 和 1.67(d 为圆柱直径)，据11此可以鉴别三角反射波。由于三角反射波总是位于底波 B之后，而缺陷波一般位于底波 B 之前，因此三角反射波不会干扰对缺陷的判别。9.2

22、 迟到波产生缘由：纵波集中束在侧壁间发生反射和波型转换，转换的横波声程长、波速小， 传播时间长，因而迟到。11由于迟到波总在 B 之后，而缺陷波一般在B 之前，因此迟到波也不会影响对缺陷波的判别。9.3 轮廓回波锻件探伤中，锻件的台阶、凹槽等外形轮廓也会引起一些非缺陷回波，探伤中要留意判别。由于天车轴外形较为规章，故不会产生轮廓回波。10. 缺陷的记录探伤中遇到缺陷信号之后，应依据缺陷信号的类别承受不同的方法对缺陷的当量进展计算，对缺陷的范围和在工件中的位置进展测定与记录。依据确定灵敏度的测量方法，对当量平底孔 2 mm 的缺陷进展记录。必要时，应在探伤报告上画出缺陷在工件内的示意图。10.1

23、 密集缺陷的测量与记录密集缺陷的测量与记录应包括：缺陷的深度分布范围依据缺陷信号前沿在扫描线上的位置进展测量；缺陷的轴向分布范围依据探头中心声束扫查到缺陷的移动范围进展测量；缺陷的最大当量直径；缺陷密集区在锻件上的位置。10.2 连续缺陷的测量与记录连续缺陷的测量与记录应包括：缺陷的指示长度和垂直与指示长度的缺陷宽度依据确定灵敏度的测量方法测量长度，用半波高度法测量缺陷宽度，当缺陷的宽度大与 10mm 时依据密集缺陷进展纪录；缺陷的最大当量直径；天车轴的质量等级按Q/BOMCO 42092023来进展验收， 分别按密集缺陷、连续缺陷、单个缺陷、由缺陷引起的底波降低量来划分，级质量好，、级质量依

24、次降低。缺陷在锻件上的位置。10.3 单个缺陷的测量与记录单个缺陷的测量与记录应包括：缺陷的最大当量直径；缺陷在锻件上的位置。10.4 游动缺陷的测量与记录游动缺陷的测量与记录应包括：缺陷信号的游动范围用相当与工件厚度最小值和最大值两个数值表示；能测量到缺陷的探头周向移动范围弧长；缺陷信号幅度最大处的缺陷当量和缺陷位置；缺陷的轴向长度用半波高度测长法进展测量；缺陷在锻件上的位置。10.5 由缺陷引起的底波降低量由缺陷引起的底波降低量应包括：底波的降低量；缺陷的轴向长度；缺陷在锻件上的位置。11. 质量等级评定11.1 密集缺陷的质量等级评定密集缺陷的质量等级评定见表1。表1 密集缺陷的质量等级

25、评定单位为毫米19无无22.52.5334在轴心的 2/3 直径范围内无40010002023120120120等级中心密集缺陷最大当量中心密集缺陷不得大于探测直径的范围允许密集缺陷最大面积mm2超过 的缺陷每区间距离的最小值11.2 连续缺陷的质量等级评定连续缺陷的质量等级评定见表2。等级连续缺陷在轴心的 1/5直径范围内当量2，长度为 0当量22.5，长度100 且小于工件长度的 1/10 1、当量22.5，长度200 且小于工件长度的 1/52、当量2.53，长度100 且小于工件长度的 1/51、当量22.5，长度400 且小于工件长度的 1/22、当量2.53，长度200 且小于工件

26、长度的 1/23、当量34，长度100且小于工件长度的 1/5连续缺陷不在轴心的1/5 直径范围内超过的缺陷表2 连续缺陷的质量等级评定单位为毫米11.3 单个缺陷的质量等级评定单个缺陷的质量等级评定见表3等级缺陷当量直径2346超过的缺陷表3 单个缺陷的质量等级评定单位为毫米11.4 由缺陷引起的底波降低量的质量等级评定由缺陷引起的底波降低量的质量等级评定等级底波降低量 dB661212181824超过的缺陷表4 由缺陷引起的底波降低量的质量等级评定单位为毫米用纵波直探头从轴类锻件两端面进展接触法扫查探伤轴向觉察的2 的缺陷， 质量等级评定判定为级。21游动缺陷质量等级评定判定为级。表 1、表 2、表 3、表 4 的等级应作为独立的等级分别使用。假设被判定为裂纹、白点等危害缺陷时,可以不承受上述条文的限制。11.5 探伤报告11.5.1 探伤完毕后，评定质量结果，书写探伤报告。11.5.2 探伤报告应包括以下内容：a） 锻件名称、图号、材料、尺寸简图、热处理状态、产品生产挨次号、产品隶属单位、重量；b） 探伤条件：仪器型号、探头频率、偶合剂、工作方式、试块；c） 缺陷位置说明图；d） 有必要说明的状况；探伤日期、探伤者和审核者、见证人签名。