浅谈ASME中UT代替RT的要求

浅谈ASME中UT代替RT的要求

梁刚柱

(山东电力建设第三工程公司山东青岛266100)

摘要：国内对于四大管道等大口径厚壁管道的无损检测，由于射线检测时间长且效果不好，国内标准允许采用手动超声进行检测，因而普遍采用手工常规超声检测。国外项目部一般执行的是ASME标准，业主一般不允许采用手动超声，而射线检验往往不能跟随施工进度。针对这样的问题，需要仔细研读ASME标准，找出UT代替RT的条件，解决施工难题。

关键词：ASME;UT代替RT；手动超声

Abstract:BecauseRTisinefficientandlowsensitivityforheavewallweldsandmanualUTisallowedtouseforpowerpipingininternalstandard,somanualUTisnormallyusedforheavywalljointstocatchupwiththeconstructionprogress.Inoverseaproject,manualUTisnotallowedbyownertoapplyforpowerpipingneverthelessRTisimpossibletocatchupwithconstruction,soweshouldsearchtheASMEcodetofindouttherequirementsofUTinlieuofRTandpersuadeownertoacceptUTforsolution.

Key:ASME;UTinlieuofRT;manualUT

1引言

ASME标准中允许采用超声进行检验，但在现场实施过程中很难得到业主的批准，从而需要技术人员认真研究标准，以标准为依据说服业主采用超声技术的检验方法来满足现场的施工要求。关于UT代替RT，标准中罗列的一系列要求，现将部分篇章的要求列举作为讨论。

2ASME第I卷

ASME第I卷中，对于焊缝的检测采用体积性缺陷检测方法，即射线或超声。在PW-52中要求，采用超声时，应按照ASME第V卷第4章节强制附录VII来执行，其中要求超声设备系统应具有自动或半自动扫查和分析的能力。

为了阐释超声代替射线的问题，ASME委员会特意颁布了CASE2235，目前已修改至第10版。下面对CASE2235-10的内容进行阐述；

对于材料壁厚大于或等于13mm的焊缝，如果采用超声波(UT)方法代替射线(RT)方法，应满足以下要求：

当材料厚度大于200mm时，超声波检测区域应包括整个焊缝加焊缝两侧50mm的范围。当材料厚度小于或等于200mm时，超声波检测区域应包括整个焊缝加上焊缝两侧各25mm或材料厚度t，两者取小较小值。或者检测区域可减小到焊缝加上焊缝两侧实际热影响区(HAZ)再加6mm，并满足以下要求：

焊缝热影响区HAZ经实际测量，并有焊接工艺记录。

设定超声探头和扫查装置位置的参考标记(沿着焊缝的油漆或钢印)，以确保实际HAZ和附加的6mm母材能被检测到。

应有书面检测方案或扫查计划来显示探头位置、探头移动方向、和声束覆盖范围，并提供标准的和可重复的检测方法。所有焊缝的扫查计划还应包括所用探头的声束角度、声束方向。

超声检测应按照第V卷第4章的要求提供书面检测程序。检测程序应在指定的模拟试块上进行演示，以验证程序是否可以执行。模拟试块应是焊接加工件或高温等静加工件(HIP)，并应含有至少三个缺陷且平行于焊缝熔合线方向：

试块一侧的表面缺陷代表容器的外表面；

试块另一侧的表面缺陷代表容器的内表面；

一个埋藏性缺陷；

如果试块可以翻转，则一个表面缺陷可以代表容器的内表面和外表面的缺陷，那么可以只要求两个缺陷。

对于每种被检厚度，试块中的缺陷尺寸不得大于案例的规定(案例中有相应的验收标准，而不是第I卷和第VIII的超声验收标准)。可接受的操作是从最大允许缺陷或人工参考缺陷不超过参考水平线。

超声检测应采用自动记录数据的仪器。

数据应是未经加工的原始记录数据。完整的数据应没有闸门、滤波或阈值，上述第(a)条所述的范围的缺陷也应包含在数据记录中。

操作和评定人员的经验应经雇主在ANSTSNT-TC-1A或CP-189的指导下考核和认证。只有II级或III级人员才可对数据进行分析或对结果进行解释。另外，获得和分析UT数据的人员也应经上述第<d>条规定的内容进行仪器培训，并参加按第<c>条进行的演示。

关于缺陷的验收标准在ASMECODECASE2235中明确详述，在此不在赘述。

2ASMEB31.1

B31.1动力管道对于UT的解释说明，最早出现在CASE168中，此案例于1997年6月批准，有效期到2000年6月30日。CASE168是要求材料厚度大于12.5mm，可以采用超声代替。这个案例并入ASMEB31.1以后版本中，对UT代替RT有如下描述：

当进行超声波检测时，应满足以下要求：

1、进行检验所采用的设备应能记录UT数据以便于第三方的分析和需要时的重复检验。如果具体条件不允许采用能记录UT数据的设备，经业主同意后，可采用人工UT。

2、应按雇主的书面规定和本规范的要求对无损检测人员资格评定和合格论证。用于进行和分析超声波检测的人员、方法和设备应通过试验试块完成经业主认可的合格检测，以说明他们具备的能力。

2006年6月28日批准了CASE179，是针对小于或等于12.5mm的UT代替RT的要求，其要求和上述一样。

关于B31.1中采用TOFD和PAUT的验收标准，在2013版本之前没有明确说明，一直按照136.4.6执行。在2013年1月3号颁布了CASE189，其中包含对采用UT的方法和验收标准，其中明确规定TOFD和PAUT作为UT的检验方法，其他技术要求与CASE2235-10差不多，不在此详述。

B31.1中，对于厚度没有明确的限制，这样我们可以理解为只要超声技术能够达到，对任何厚度都可以进行超声检验。

3API650

API650《美国石油油罐标准》，中也有相关UT代替RT的规定，在附录U中。规定“超声波应自动进行，电脑同时记录检测数据。除非扫描临近的母材不方便时才可手动进行”。分包商投标也基本是指明RT，所以关于是否UT代替RT的检验方案不再与业主进行探讨，除非工期不允许。油罐主要罐壁的对接焊缝，在国内的油罐标准是RT或UT，但从验收等级方面来看(射线探伤应按现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323—87)的规定进行,并应以Ⅲ级标准为合格。但对屈服点大于390MPa的钢或厚度大于或等于25mm的普通碳素钢或厚度大于或等于16mm的低合金钢的焊缝，合格标准为Ⅱ级；超声波探伤应按国家现行的《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》(JB1152—81)的规定进行，并应以Ⅱ级标准为合格；)，国内的UT是完全代替RT的(除丁字焊缝)。

4结论

从各篇章中我们可以看出，ASME虽有UT代替RT的规定，但UT必须能够记录扫查数据，且数据必须能够供第三方/者来检查监督，便于质量的控制。在检测行业中，超声能够代替射线的方法，主要是TOFD和相控阵。据了解，沙特的ARAMCO、SEC、RABEC、SABIC等主要的公司都已有相应的应用经验，且ARAMCO标准中，对于管线的检验，明确写明是“射线或先进的超声技术”。只需要满足以上ASME标准中的要求，TOFD和相控阵超声检验代替射线是完全符合标准的。

参考文献

[1]ASME第I卷动力锅炉2013版.

[2]ASME第V卷无损检测2013版.

[3]ASMEB31.1动力管道2014版.

[4]ASME案例CC2235-10超声代替射线2012版..

[5]API650钢制焊接油罐第11版2007年.

[6]SAES-W-012沙特阿美石油公司标准,管道焊接要求20.02版.

作者简介

梁刚柱职位：沙特利雅得PP14项目部检测专业经理。