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中国电气工程学报【2020年第11期】

  • ID:275016
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  • 学科:文化科学
  • 更新时间:2021-06-10 09:09:07
  • 期刊: 中国电气工程学报
内容简介
《中国电气工程学报》由中国机械工业联合会主管,机械工业信息研究院主办。杂志主要刊登电力工程等方面的文章。

SY/T4109与NB/T47013比较

2021-06-10 09:12:28 文化科学 田浩
资料简介

摘要:当前我国石油长输管道、天然气长输管道、城镇燃气管道、化工管道、电站锅炉管道建设事业蓬勃发展,无损检测是以上工程项目中管道焊接质量控制的重要手段。石油、天然气长输管道无损检测标准主要采用SY/T4109-2013《石油天然气钢质管道无损检测》、城镇燃气管道、化工管道、电站锅炉无损检测标准主要采用NB/T47013-2015《承压设备无损检测》。笔者所在公司为专业的无损检测机构,在工作中,一些无损检测人员经常把以上两个标准的规定弄混淆,或者对标准要求理解错误,因此针对以上两个标准,本文主要就标准在无损检测常规四项检测方法(即射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测)的异同及运用进行比较分析、便于无损检测工作人员更好的理解标准和运用标准,提高无损检测工作质量和焊接质量。

SY/T4109与 NB/T47013比较

田浩

湖南汇丰工程检测有公司 湖南湘潭 411100

摘要:当前我国石油长输管道、天然气长输管道、城镇燃气管道、化工管道、电站锅炉管道建设事业蓬勃发展,无损检测是以上工程项目中管道焊接质量控制的重要手段。石油、天然气长输管道无损检测标准主要采用SY/T4109-2013《石油天然气钢质管道无损检测》、城镇燃气管道、化工管道、电站锅炉无损检测标准主要采用NB/T47013-2015《承压设备无损检测》。笔者所在公司为专业的无损检测机构,在工作中,一些无损检测人员经常把以上两个标准的规定弄混淆,或者对标准要求理解错误,因此针对以上两个标准,本文主要就标准在无损检测常规四项检测方法(即射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测)的异同及运用进行比较分析、便于无损检测工作人员更好的理解标准和运用标准,提高无损检测工作质量和焊接质量。

关键词:无损检测;标准理解;标准运用

1.射线检测

1.1像质计的放置原则

对于管道的射线检测, NB/T47013标准规定了对于双壁单影透照时,像质计放置在胶片侧;双壁双影透照时,像质计可放在射线源侧,也可放在胶片侧;单壁透照时则需要优先放在射线源侧,如因工件结构等原因,可放在胶片侧,但需要进行对比试验来测定出像质计放在射线源侧和胶片侧的灵敏度差异,以此修正像质计灵敏度的规定。在实际运用中,往往因为透照条件的限制,对比试验其实很难进行。而SY/T4109标准对像质计的放置有所优化,即无论何种透照方法,像质计都可放置在胶片侧,无需再进行对比试验,而是要求像质计灵敏度提高一个级别,以此来控制灵敏度要求。

1.2射线底片缺陷的评定

焊接接头的缺陷按性质和形状主要分为裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷、圆形缺陷共五类。两个标准都不允许裂纹缺陷存在,此外SY/T4109增加了对于烧穿的评定。下面从几个主要缺陷的底片评定进行介绍和分析。

1.2.1圆形缺陷的评定

两个标准对圆形缺陷的主要控制点都是在圆形缺陷的长径和壁厚上, NB/T47013标准规定当圆形缺陷的长径大于1/2母材公称厚度时,直接评为IV级(即判废), SY/T4109标准规定当圆形缺陷的长径大于1/3母材公称厚度时,直接评为IV级(即判废),由此可见,SY/T4109较NB/T47013更为严格。当壁厚≤10mm时,允许的圆形缺陷点数为3点;SY/T4109标准对圆形缺陷的主要控制点同样如此。此外两个标准对深孔方面定义均为影像黑度大(超过热影响区母材黑度),可能影响焊缝致密性的圆形缺陷定义为深孔缺陷(即超过母材黑度)。深孔直接评为IV级。

1.2.2条形缺陷的评定

NB/T47013标准对于条形缺陷的评定体现在单个长度和累计长度两个方面,单个长度控制在Ⅱ级,即存在条形缺陷至少为Ⅱ级,最小长度为4mm,条形缺陷累计长度的控制是通过累加进行计算,在此不作赘述; SY/T4109标准对于条形缺陷的评定体现在缺陷宽度、单个缺陷长度和缺陷累计长度三方面。首先要求对条形缺陷的宽度进行评定,其宽度≤2mm,超过则直接评定为IV级;对于≤2mm的条形缺陷,也是至少为Ⅱ级,但最小长度为10mm;对于累计长度的评定则同样通过累加进行计算。

1.2.3未焊透缺陷的评定

NB/T47013标准对未焊透的评定体现在深度、单个长度和累计长度三个方面,在深度上,必须同时满足未焊透与壁厚的比和未焊透深度最大值两个条件,单个长度控制在Ⅱ级,即最小为4mm,累计长度控制在任意6T(T为材料公称厚度)区内应不大于T(最小可为4mm),且任意300mm范围内总长度不大于30mm; SY/T4109标准对于未焊透的评定主要是缺陷在底片上的影像黑度是否与较薄侧母材黑度一致,如果缺陷的影像黑度超过相邻较薄侧母材黑度者,则直接评为IV级,如果缺陷的影像黑度比较薄侧母材黑度小,单个长度应≤10mm,对于累计长度的评定需要通过长度累计的方法进行,在任何连续300mm的焊缝范围内,其累计长度不超过20mm。

1.2.4未熔合缺陷的评定

NB/T47013标准对于未熔合缺陷的控制较严,直接不允许存在未熔合缺陷。SY/T4109标准对未熔合缺陷的评定较NB/T47013标准宽松一些, SY/T4109标准中未熔合缺陷包含了夹层未熔合、根部未熔合、外表面未熔合三种类型。对于未熔合缺陷的评定主要参照底片上的缺陷影像黑度和较薄侧母材黑度,前者小于后者,则形成缺陷,评定时进行长度累计;若前者大于后者,则评定为IV级,另外,不允许外表面未熔合,其次,对于单个未熔合缺陷,根部未熔合控制在≤10mm,夹层未熔合控制在12.5mm,对于累计长度未熔合缺陷,根部未熔合控制在任意300mm范围内总长度≤20mm,夹层未熔合控制在任意300mm范围内总长度≤25mm。

2.超声检测

2.1试块

2.1.1 SY/T4109超声检测规定使用SGB系列试块,SGB试块用于测定检测仪器和探头的系统性能、调试和校验检测仪器以及检测标准。其人工反射体为φ2mm横通孔。

管壁厚度(mm)

评定线(EL)

定量线(SL)

判废线(RL)

5~50

φ2×20-14dB

φ2×20-8dB

φ2×20-2dB

1SGB试块制作的距离-波幅曲线灵敏度

2.1.2 NB/T47013超声检测对于外径≥32mm~159mm的压力管道使用GS系列对比试块,其人工反射体也是φ2mm横通孔。

管壁厚度(mm)

评定线(EL)

定量线(SL)

判废线(RL)

≥4~8

φ2×20-24dB

φ2×20-18dB

φ2×20-12dB

>8~15

φ2×20-20dB

φ2×20-14dB

φ2×20-8dB

>15

φ2×20-16dB

φ2×20-10dB

φ2×20-4dB

2GS试块制作的的距离-波幅曲线灵敏度

NB/T47013超声检测对于外径≥159mm~500mm的压力管道使用附录K规定的RB-C试块(φ2mm横通孔)制作距离-波幅曲线(其灵敏度要求同CSK-IIA对比试块)。

NB/T47013超声检测对于外径>500 mm的压力管道主要使用CSK-IA标准试块及CSK-IIA对比试块(φ2mm横通孔)。

试块型式

管壁厚度(mm)

评定线(EL)

定量线(SL)

判废线(RL)

CSK-ⅡA

≥6~40

φ2×40-18dB

φ2×40-12dB

φ2×20-4dB

>40~100

φ2×60-14dB

φ2×60-8dB

φ2×60+2dB

>100~200

φ2×60-10dB

φ2×60-4dB

φ2×60+6dB

3CSK-ⅡA对比试块制作的距离-波幅曲线灵敏度

以上可见,两个标准对于管道超声检测制作距离-波幅曲线的试块人工缺陷都是φ2mm横通孔,但是在距离-波幅曲线的灵敏度调试方面,NB/T47013标准要高于SY/T4109标准,也意味着其检测质量要求比SY/T4109更严。

2.2检测技术等级

NB/T47013超声检测分为三个检测技术等级,C级检测要求最高,B级次之,A级最低,一般检测使用B级,SY/T4109超声检测没有检测技术等级的区分,它的检测要求相当于NB/T47013的B级。

2.3缺陷记录

主要不同点在于NB/T47013超声检测需要记录最高波位于I区的缺陷长度进行评级,而SY/T4109超声检测是认为有必要记录时,才记录缺陷长度进行评级。

2.4质量评级

SY/T4109超声检测需要对表面缺陷和埋藏缺陷进行区分评级,而NB/T47013不需区分表面缺陷和埋藏缺陷。

3.磁粉检测

3.1磁粉检测方法

SY/T4109磁粉检测仅规定了湿法电磁轭(包含磁轭法和交叉磁轭法)连续磁化技术对管道焊缝进行检测,NB/T47013磁粉检测规定了湿法和干法、连续法和剩磁法、磁轭法、交叉磁轭法、触头法、线圈法等多种磁化检测技术。

3.2质量评级

SY/T4109磁粉检测规定了属于缺陷的相关显示种类,存在任何一种属于缺陷的相关显示即为不合格,没有质量级别的区分。而NB/T47013磁粉检测根据相关显示的尺寸、数量,有质量级别的区分,一般情况下合格级别为最高级,即I级。

4.渗透检测

4.1检测方法

SY/T4109渗透检测仅规定了溶剂去除型着色渗透、快干式显像的渗透检测方法。而NB/T47013渗透检测规定了荧光渗透检测,着色渗透检测,水洗型渗透检测,溶剂去除型渗透检测等多种渗透检测方法。

4.2检测灵敏度

SY/T4109与NB/T47013渗透检测使用的用于校验检测灵敏度的B型试块是同一类型,即不锈钢三点式试块,只是在灵敏度等级的区分上,SY/T4109称为1、2、3级,而NB/T47013称为A、B、C级。

4.3质量评级

SY/T4109渗透检测规定了属于缺陷的相关显示种类,存在任何一种属于缺陷相关显示即为不合格,没有质量级别的区分。而NB/T47013渗透检测根据相关显示的尺寸、数量,有质量级别的区分,一般情况下合格级别为最高级,即I级。

5.结论

综合以上对于SY/T4109和NB/T47013两个标准的分析比较,抛开适用范围,在质量控制方面NB/T47013严于SY/T4109。在实际运用方面,SY/T4109比NB/T47013具有良好的实用性。以上分析供各位同行借鉴参考,不足之处,敬请指正。

参考文献:

[1] NB/T47013-2015承压设备无损检测.国家能源局.

[2] NB/T47013-2015《承压设备无损检测》标准释义.总策划:林树清、寿比南.新华出版社.

[3] SY/T4109-2013石油天然气钢质管道无损检测.国家能源局.