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        海油工程項目中超聲波檢測美國標準與歐洲標準的對比

        2014-05-14 06:45:44,,,
        無損檢測 2014年4期
        關(guān)鍵詞:反射體單面掃查

        ,,,

        (1.海洋石油工程股份有限公司,青島 266520;2.海洋石油工程(珠海)有限公司,珠海 519055)

        API RP 2X是美國石油學(xué)會的推薦驗收標準,對海上結(jié)構(gòu)的超聲和磁粉檢測的操作及人員資格有推薦性的要求和指導(dǎo),該驗收標準在海洋工程建造中應(yīng)用廣泛。MOCK UP項目是海工首個應(yīng)用歐標建造的歐洲項目,在UT檢驗方面引用的標準主要是NORSOK M101,是關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)制造及無損檢驗的挪威標準,在要求上與之前應(yīng)用的API RP 2X A級有較大區(qū)別,就二者關(guān)于超聲檢測方面的標準要求筆者進行了對比分析。

        1 人員資質(zhì)

        API RP 2X A級要求進行檢測結(jié)果評定的無損檢測人員,應(yīng)擁有符合ASNT SNT-TC-1A要求的Ⅱ級證書,而且對從業(yè)者的經(jīng)驗和考核有明確要求:在取得Ⅱ級證書的前提下,還必須有足夠的實踐累積經(jīng)驗,需要通過雇主的筆試和實踐考試。

        NORSOK M101標準中要求從業(yè)人員的資質(zhì)符合EN473認證要求,超聲波檢測操作人員需要Ⅱ級資質(zhì),其他負責(zé)人員需要Ⅲ級資質(zhì)。對于鑄件或鍛件進行檢測時,NDT操作人員必須具備鑄件與鍛件的檢驗經(jīng)驗。

        2 靈敏度調(diào)校

        API RP 2X A級使用的靈敏度調(diào)校參考試塊是API試塊,有一系列相同規(guī)格橫孔和表面開口線槽、厚度不同的試塊,橫孔用于探測內(nèi)部缺陷的靈敏度調(diào)校,表面開口線槽用于探測根部缺陷的靈敏度調(diào)校。T為試塊厚度,常用厚度有12.7,25.4,31.8,38.1,45,50.8 mm 等,橫孔為距表面T/4的φ1.6 mm孔,表面槽為方槽。如圖1所示?;A(chǔ)靈敏度就是使φ1.6 mm橫孔回波達到基準波高,用推薦探頭進行掃查時,掃查靈敏度需比從基礎(chǔ)靈敏度高出6 dB,若需以較高速度掃查,靈敏度需再提高6 dB(總共12 dB),若有必要,還需要加上傳輸修正補償。

        圖1 API靈敏度參考試塊

        NORSOK M101中要求使用的試塊及參考反射體規(guī)格見表1?;A(chǔ)靈敏度就是使直徑為φ3或6 mm的橫孔回波達到基準波高,掃查靈敏度需要高出6 dB,再加上傳輸修正補償,允許再提高6 dB以較高速度掃查。這點兩者幾乎相同,兩者使用最普遍的獲得所需靈敏度的方法都是通過制作DAC曲線來完成,如圖2所示,所不同的是使用的參考試塊中反射體規(guī)格和位置不同。

        表1 NORSOK M101參考試塊規(guī)格

        圖2 兩個標準間DAC曲線對比(圖(b)中d為3或6 mm)

        3 缺陷分析及驗收準則

        API RP 2X A級規(guī)定,50%DAC及以上的反射體,應(yīng)該測定其沿焊縫軸線的長度、位置等,還需要測定反射體類型,包括點狀、線性及平面反射體。驗收方面,有一定長度的單個缺陷和一定長度范圍內(nèi)的點狀累計缺陷分別有不同的驗收準則,且根據(jù)各自回波高度的不同,允許長度也不相同,判定為裂紋的缺陷不能接受。如圖3所示,首先確定缺陷是有一定長度的單個缺陷還是點狀累計缺陷后,再選擇對應(yīng)的驗收準則,圖3中實線表示的是回波不低于100%DAC缺陷的允許值,虛線是回波不低于50%DAC缺陷的允許值。圖3(a)中A為超出參考等級的內(nèi)線性反射體或平面反射體(由于小反射體平均長度隔開的相鄰反射體應(yīng)看作是連續(xù)的,單面T形、K形和Y形接頭的根部除外);B為小反射體(由于小反射體平均長度隔開的相鄰反射體應(yīng)看作是連續(xù)的,超出忽略不計等級達到參考等級)對于單面T形、K形和Y形接頭,等于1.6 mm缺口的根部反射體圖3(b)為點狀累計缺陷的驗收準則,是指在一定厚度的焊縫(超過50 mm的按50 mm評定)一定長度范圍內(nèi)進行測定(不超過D/2,D為管直徑),其中C為超出參考等級的內(nèi)線性反射體或平面反射體(單面T形、K形、Y形接頭的根部除外);D為超出忽略不計等級的所有反射體,包括單面T形、K形和Y形接頭的根部反射體,對于超出φ1.6 mm表面方槽的所有反射體不予驗收。

        圖3 API RP 2 X驗收準則

        NORSOK M101中規(guī)定,所有高于33%DAC曲線的顯示都應(yīng)當進行分析調(diào)查,應(yīng)當保證操作者能夠確定顯示的位置、長度和類型,缺陷分為裂紋、氣孔、夾渣、未熔合和未焊透。驗收方面,MOCK UP項目用的是C級,對不同的缺陷類型,允許的大小不同。具體如下:

        (1)對于不能判定性質(zhì)的缺陷,回波高度超過參考線且長度大于10 mm的需要返修;

        (2)對于判定為裂紋的缺陷,不論尺寸與波幅大小,都不能接受;

        (3)對于未熔合或未焊透缺陷,回波高度超過100%DAC時,允許最大長度為2t,但不超過50 mm;回波高度在50%與100%DAC之間,允許最大長度為4t,但不超過100 mm;表面缺陷不接受,但對單面焊縫的根部缺陷,回波高度超過100%DAC的最大允許長度為4t,但不超過100 mm。

        (4)對于夾渣,若回波高度超過100%DAC曲線,允許最大長度為4t,但不超過100 mm。

        (5)對于氣孔,只有當氣孔可能影響其他缺陷的判別才需要返修。

        通過對兩個驗收準則和DAC曲線的比較,可以發(fā)現(xiàn)兩個標準都以50%DAC(即基準線降6 dB)為評定水平。依據(jù)回波聲壓規(guī)則,制作DAC曲線時,在反射孔距表面深度相同時,二者相差的dB數(shù)為Δ=10logd/1.6=2.7或5.7dB(d=3或6 mm),即在儀器增益相同時,NORSOK M101的DAC曲線比API RP 2X的曲線高2.7或5.7 dB,也就是說,對同一個缺陷,其回波在NORSOK標準中可能位于50%與100%DAC線之間,但在API標準中則可能超出100%DAC線。所以NORSOK M101對缺陷的定性要求更高,但對缺陷的驗收則更松。

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