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国家标准计划《无缝钢管管端超声检测方法》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC19(全国钢标准化技术委员会钢产品无损检测分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 武汉中科创新技术股份有限公司冶金工业信息标准研究院等

目录

基础信息

计划号
20214324-T-605
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2021-10-13
申报日期
2020-08-05
公示开始日期
2021-01-15
公示截止日期
2021-01-29
标准类别
方法
国际标准分类号
77.040.20
77 冶金
77.040 金属材料试验
77.040.20 金属材料无损检测
归口单位
全国钢标准化技术委员会
执行单位
全国钢标准化技术委员会钢产品无损检测分会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

目的意义

该标准符合《新材料产业发展指南》先进基础材料-先进钢铁材料的要求;符合《国家标准化体系建设发展规划(2016-2020年)》中重点领域--材料--新型功能材料、先进结构材料等标准研制。

该项目为检测标准。

无缝钢管管端超声检测方法可广泛应用于钢管制造、电力、化工设备制造和石油天然气输送管道铺设等行业的无缝钢管的质量无损检测,是电力、石油、化工、交通、航空、航天、军工、科研等重大设备的制造质量和运行安全的直接保障手段。

由于无缝钢管管端出现缺陷的几率远大于管体,而国内暂无标准针对管端的检测要求提出具体工艺要求,因此现行控制管端质量的方法是在经过管体检测合格后,将存在检测盲区的管端部分直接切除,这无疑会造成资源的浪费和生产成本的提高。

而传统的无缝钢管管端检测方法主要有2种:①手动检测,检测类型可以是接触检测、间隙检测或液浸检测。

对于接触式探头,要求探头耐磨片修磨成与钢管表面弧度一致,以保证探头与钢管的良好耦合。

②半自动检测。

这2种方式都是采用超声横波法或兰姆波技术,检测结果中端角波和缺陷的识别和判定也都是凭人员经验。

为了提高检测效率,解决上述问题,本项目采用了超声相控阵管端自动检测方法。

该方法采用带角度的相控阵线扫实现波束倾斜入射,适合大面积的同角度检测,可以用来进行纵向及横向探伤,不带角度的相控阵线扫则适合分层检测;此外,相控阵探头内部声线密集,整个宽度内声束灵敏度均衡,覆盖区无需移动探头,即可实现盲区为零的目标区全检测,且具有设备简单、操作方便、机动灵活性强、检测方法简单和缺陷易判的特点。

目前,无缝钢管管端超声检测技术还没有形成成熟的国际标准或国内标准,只是在检测要求上超过或兼容常规超声检测检验标准,并在通用的无缝钢管超声无损检测标准中修订体现了对相控阵技术的兼容。

因此,关于无缝钢管管端的超声自动检测方法在现有标准体系中还是空白,急需填补。

随着相控阵技术的发展,超声相控阵检测在核电、航空航天、以及无缝钢管等高端制造工程中首先得到应用,并充分发挥了超声相控阵的先进技术优势。

国内设备生产企业主要有:武汉中科创新技术股份公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、浙大精益机电技术工程有限公司、赛福探伤设备制造有限公司、营口北方检测有限公司等。

国内烟台鲁宝钢管有限责任公司、包钢无缝钢管厂、湖南华菱衡阳钢管(集团)有限公司、靖江特殊钢有限公司等多家钢管制造企业都应用了无缝钢管管端自动超声检测设备。

无缝钢管管端超声检测方法结合常规超声检测技术和相控阵超声检测技术,在国内外庞大的无缝钢管制造和应用行业具有巨大的市场前景。

此检测方法是在原有A超反射脉冲超声检测技术的基础上,融入先进的相控阵检测技术。

超声相控阵技术是通过控制换能器阵列中各阵元的激励(或接收) 脉冲的时间延迟,改变由各阵元发射(或接收) 声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方位的变化,完成声成像检测的技术。

检测基于相控阵线扫实现,线扫描是由不同活性的阵列晶片,以恒定的发射角产生的波束形成的视图。

带一定角度的相控阵线扫可以实现波束倾斜入射,适合大面积的同角度检测,可以用来进行纵向及横向探伤。

不带角度的相控阵线扫则适合分层检测。

覆盖区无需移动探头,即可实现无缝钢管管端的全检测。

国内尚没有对应的国家标准,现行国标GB/T 5777-2019规定了无缝钢管的超声探伤方法,其中只有附录对管端及可疑区域的手动、半自动检测进行了简单规定,其内容定义了需要手动、半自动检测的区域和情况,以及保持检测方法和灵敏度于管体检测一致的限制,没有针对管端的检测要求提出具体工艺要求。

本标准针对钢管安装使用的技术要求,对定尺管材接头位置重点检测,定义了管端缺陷的检出率和分辨率,并提出了无缝钢管管端的超声自动检测的具体要求,是GB/T 5777-2019的补充,在现有标准体系中还是空白,急需填补。

另外,制定管端超声检测方法标准,还可进一步将我国自主制定的标准纳入国际,为将来制定国际标准打下基础。

无缝钢管的生产、服务和过程控制的有序化及该行业的发展,迫切需要制定相应标准填补空白。

本标准的制定,有利于推动该无缝钢管的研发和推广应用,有利于制管业调整产品结构,提高产品质量,化解过剩产能。

范围和主要技术内容

本标准规定了无缝钢管管端超声检测的原理、方法、对比试块、设备、条件、步骤、结果评定及报告。 本标准适用于低合金、碳素无缝钢管,高合金、不锈钢和其他金属管材参考使用。 本标准适用于管体探伤设备定义的管端盲区检测。 本标准适用于切边及预制坡口、倒角的管端检测。 本标准适用于各种用途无缝钢管管端纵向、横向缺陷及分层缺陷的超声波检测。 技术指标拟从声束校验,重复覆盖和参考反射体规范。