采用手动UT+TOFD组合方式 替代RT照相进行焊缝质量检测的技术方案
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中国特种设备检测研究院
采用手动UT+TOFD 组合方式替代RT
进行焊缝质量检测的技术方案
1 概述
受XX施工单位有限公司宁夏石化项目部（以下简称甲方）委托，中国特种设备检测研究院（以下简称乙方）拟于2010年8月至2011年12月对甲方在制现场安装的中国石油XXXX500万吨/年炼油改扩建项目承压设备焊缝质量检测技术服务。
本次技术服务采用手动UT+TOFD组合方式对现场组焊的压力容器对接焊接接头进行100％焊缝质量检测以替代《固定式压力容器安全技术监察规程》中规定的RT检测技术，为安全、优质、顺利地完成好此项工作，特编制本技术方案。 2 主要检测依据
（1）JB/T 4730.3-2005《承压设备无损检测 第3部分：超声波检测》； （2）Q/CSEI 01-2007《承压设备 衍射时差法超声检测》； （3）JB/T 4730.10-2005《承压设备无损检测》（送审稿）； （4）质检特函[2007]402号文和[2010]质检特便字3039 号文； （5）中国特检院相关质量体系文件。 3 检测比例
对14台2000m3球罐的焊接接头实施100％UT＋100％TOFD质量安全技术评价。 4 人员资格
4.1 从事手动UT的人员应按照国家质量监督检验检疫总局发布的《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》取得UTII及以上资格；从事TOFD技术的人员应按照质检特函【2007】402号文的要求至少具有UTII资格4年以上（含4年）或UTIII级，同时其操作技能经全国无损检测考核委员会考核合格。 4.2 操作人员应熟悉所使用的设备；
4.3 操作人员应熟悉有关的标准法规，具有实际技术评价的经验并掌握一定的压力容器结构及制造基础知识；
5 检测设备 5.1 手动UT设备：
仪器：汉威HS600a；探头：单晶直探头、斜探头
试块：CSK-ⅠA、CSK-ⅢA系列试块。
5.2 TOFD质量安全技术评价设备：
仪器：OMINISCAN MX，ISONIC 2007，ISONIC START； 扫查装置：探头夹持机构和驱动机构，带位置传感器； 试块：TOFD专用对比试块 探头：5M φ6探头；45°、60°楔块
6 检测内容 6.1 总体原则
本技术方案是采用手动UT+TOFD技术相结合的方式进行检测。对TOFD技术所发现的缺陷：须采用手动UT（必要时辅助采用相控阵技术）进行复验，以对比评价结果。 6.2 资料审查
评价前一般应审查下列内容和资料：设计图样和制造加工记录，应记录设计规范、主体材料、设计压力、设计温度、设计壁厚、焊缝系数以及被检工件的名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况等，绘制焊缝排版图。 6.3 质量检测前的准备 6.3.1 确定质量检测区域宽度
（1）对于TOFD技术，其质量检测区域为：
a) 检测区域宽度应是焊缝本身，再加上焊缝熔合线两侧各25mm的范围或t中较小值的范围。
b)若焊缝实际热影响区经过测量并记录，并且超声探头的位置可按预先标记得到控制时，质量安全技术评价区域宽度可以减小到包括实际热影响区加上两侧各6mm的范围。 （2）对于手动UT斜探头检测，质量安全技术评价区的宽度应是焊缝本身，再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30％的一段区域，这个区域最小为5mm，最大为10mm。若采用直射法时，
探头移动区应不小于0.75P，P=2KT（P—跨距，mm；T—母材厚度，mm；K—探头K值）。 6.3.2 质量检测区域的表面处理
由于TOFD技术的特殊性，为确保TOFD探头表面与工件耦合良好，采集到准确有效数据，必须对焊缝两侧表面进行打磨处理。
（1）一般情况下焊缝余高不需磨平，但在T字口焊缝应将纵焊缝200mm长范围内磨平。设计要求去除余高的焊缝，应将余高打磨到与邻近母材平齐。保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检测结果的评定。 （2）要求焊缝熔合线两侧表面进行处理，无飞溅、凹坑等，表面应平整，一般粗糙度Ra≤6.3μm（与JB/T4730.3中的规定一致）。
（3）打磨宽度与工件厚度有关（与JB/T4730.3中规定的手动超声探头移动区宽度一致）：
工件厚度t≤46mm，每侧打磨宽度约150mm； 工件厚度46mm＜t≤120mm，每侧打磨宽度约200mm；
（4）一般做法是先使用砂轮片进行打磨，再使用钢丝刷进行去毛刺处理；或者直接用抛光片打磨。 6.3.3 其它要求
在探头移动区周围空间没有阻挡探头移动的障碍物，离扫查面应有300mm的空间以便实施质量安全技术评价操作。
评价现场需要一定量的自来水（每检测1米约需水3升），同时需要220V电源。 评价实施时，附近不应有电、磁、声等强干扰信号源。 6.4 工况条件确认
现场确认被评价工件质量安全技术评价部位壁厚、形态、位置和质量安全技术评价区域状况。
6.5 手动UT技术 6.5.1检测依据
依据中国特检院程序文件CSEI/QM-3-C05《对接焊缝UT指导书》进行手动斜探头UT技术评价，应注意高强钢横向裂纹的质量安全技术评价，并记录下可疑缺陷部位。
球罐TOFD+UT替代RT无损检测技术方案
