王鵬輝 王向飛 羅杰

摘要：DL/T820.2-2019作為標準DL/T820-2002的版本升級，在很多方面都延續(xù)了標準DL/T820-2002的內(nèi)容。但是在適用范圍、探頭移動區(qū)域要求等方面進行了修改，并且也增加了沿線掃查方式、橫向缺陷的評定方法等?？傊噍^于標準DL/T820-2002，新的標準DL/T820.2-2019是對舊標準的一次修訂與補充，新標準的制定在一定程度上優(yōu)化了管道焊接接頭超聲波檢測工作中的不足，是新時代下對管道焊接接頭超聲波檢測技術(shù)規(guī)程的一次完善。隨著新標準的制定，管道焊接接頭超聲波檢測技術(shù)也將朝著更為精細、更為科學、更為全面的方向發(fā)展，對新時期管道焊接接頭超聲波檢測技術(shù)將產(chǎn)生重要的意義。

關(guān)鍵詞：標準DL/T820-2002;標準DL/T820.2-2019;管道焊接;超聲波檢測技術(shù)

引言

管道焊接安裝過程中，通常采用超聲波檢測技術(shù)對管道焊縫進行無損檢測。由于技術(shù)的進步與工藝的不斷成熟，檢測技術(shù)的標準隨著時代的發(fā)展也不斷地在發(fā)生著更新和改變。下面將根據(jù)管道焊接接頭超聲波檢測技術(shù)標準DL/T820-2002與DL/T820.2-2019的異同點進行對比分析。

1.DL/T820-2002標準要求

1.1儀器和探頭

1.1.1儀器

1.1.1.1超聲波檢驗儀器的性能指標應(yīng)符合JB/T10061的規(guī)定。

1.1.1.2超聲波檢驗儀器的性能測試方法應(yīng)符合JB/T9214的規(guī)定。

1.1.1.3工作頻率范圍至少為1MHz～6MHz。

1.1.1.4對于全數(shù)字式A型脈沖反射式超聲探傷儀器要求時實采樣頻率不小于40MHz。

1.1.2 探頭

1.1.2.1探頭性能必須按JB/T10062《超聲探傷用探頭性能測試方法》進行測定。

1.1.2.2斜探頭置于標準試塊上探測棱邊，當反射波幅最大時，探頭中心線與被測棱邊的夾角應(yīng)在90°±2°的范圍內(nèi)。

1.1.2.3斜探頭主聲束在垂直方向不應(yīng)有明顯的雙峰或多峰。

1.1.2.4探頭的中心頻率允許偏差為±0.5MHz。

1.2組合的系統(tǒng)性能

a）在達到所探工件最大檢測聲程時，其有效靈敏度余量不小于10dB。

b）儀器和探頭的組合頻率與公稱頻率誤差在±10%之間。

c）直探頭的遠場分辨力大于或等于30dB，斜探頭的遠場分辨力大于或等于6dB。

d）儀器和探頭的組合系統(tǒng)性能應(yīng)按JB/T9214和JB/T10062的規(guī)定進行測試。

1.3檢驗的要求

1.3.1檢驗準備

1.3.1.1檢驗前應(yīng)了解管道名稱、材質(zhì)、規(guī)格、焊接工藝、熱處理情況、坡口型式、內(nèi)壁加工面情況，并進行焊接接頭中心位置的標定。

1.3.1.2焊接接頭外觀質(zhì)量及外形尺寸需經(jīng)檢驗合格。對有影響檢驗結(jié)果評定的表面形狀突變應(yīng)進行適當?shù)男弈?，并做圓滑過渡。內(nèi)壁加工面應(yīng)滿足超聲波檢驗的要求。

1.3.1.3檢驗面探頭移動區(qū)應(yīng)清除焊接飛濺、銹蝕、氧化物及油垢，必要時，表面應(yīng)打磨平滑，打磨寬度至少為探頭移動范圍。

a）采用一次反射法或串列式掃査探測時，探頭移動區(qū)應(yīng)大于1.25P

P=2ttgβ （1）

式中

P——跨距，mm;

t——管壁厚度，mm;

β——探頭折射角，（°）。

b）采用直射法探測時，探頭移動區(qū)應(yīng)大于0.75P。

1.3.1.4需要去除余高的焊縫，應(yīng)將焊縫打磨到與鄰近母材平齊。

2.DL/T820.2-2019標準要求

2.1儀器和探頭

2.1.1儀器應(yīng)符合下列要求

a）超聲波檢測儀器的性能指標應(yīng)符合JB/T10061的規(guī)定。

b）超聲波檢測儀器的性能測試方法應(yīng)符合JB/T10061規(guī)定。

c）工作頻率范圍至少為1MHz～6MHz。

d）全數(shù)字式A型脈沖反射式超聲探傷儀器實時采樣頻率不小于40MHz。

2.1.2探頭應(yīng)符合下列要求

a）探頭性能應(yīng)按JB/T10062進行測定。

b）斜探頭置于標準試塊上探測棱邊，當反射波幅最大時，探頭中心線與被測棱邊的夾角應(yīng)在90°士2°的范圍內(nèi)。

c）斜探頭主聲束在垂直方向不應(yīng)有明顯的雙峰和多峰。

d）探頭的中心頻率允許偏差為士0.5MHz。

e）當探頭用于檢測與牌號20鋼材有較大聲學差異的材料如10Cr9MO1VNbN（T/P91）、10Cr9Mo-W2VNbBN（T/P92）等焊接接頭時，應(yīng)使用與被檢管道相同材料制造的試塊對探頭

的折射角、前沿重新測量標定。

2.2組合的系統(tǒng)性能

組合的系統(tǒng)性能應(yīng)符合以下規(guī)定：

a）在達到所探工件最大檢測聲程時，其有效靈敏度余量不小于10dB。

b）儀器和探頭的組合頻率與公稱頻率誤差在士10%之間。

c）直探頭的遠場分辨力大于或等于30dB，斜探頭遠場分辨力大于或等于6dB。

d）儀器和探頭的組合系統(tǒng)性能應(yīng)按JB/T9214的規(guī)定進行測試。

2.3檢測的要求

2.3.1檢測準備

2.3.1.1檢測前應(yīng)了解管道的名稱、材質(zhì)、規(guī)格、焊接工藝、熱處理情況、坡口形式、內(nèi)壁加工面情況，并進行焊接接頭中心位置的標定。

2.3.1.2焊接接頭外觀質(zhì)量及外形尺寸需經(jīng)檢測合格。對有影響檢測結(jié)果評定的表面形狀突變應(yīng)進行適當?shù)男弈?，并做圓滑過渡。內(nèi)壁加工面應(yīng)滿足超聲波檢測的要求。

2.3.1.3檢測面應(yīng)清除焊接飛濺、銹蝕、氧化物及油垢，表面應(yīng)打磨平滑，露出金屬光澤，打磨寬度至少為探頭移動范圍，且應(yīng)符合下列規(guī)定：

a）對接接頭采用一次反射法或串列式掃査探測時，探頭移動區(qū)寬度應(yīng)大于1.5P，P的計算見公式（1）。

P=2Ttanβ （1）

式中

P——跨距，mm;

T——管壁厚度，mm

β——探頭折射角

b）對接接頭采用直射法探測時，探頭移動區(qū)寬度應(yīng)大于P。

c）中小徑薄壁管的移動區(qū)寬度可采用表1的數(shù)據(jù)。

d）角接接頭的探頭移動區(qū)應(yīng)根據(jù)角接接頭形式及尺寸另行確定。

e）需要去處余高的焊縫應(yīng)將焊縫打磨到與鄰近母材平齊。

3.標準DL/T820-2002與DL/T820.2-2019不同點對比分析

上面簡要介紹了標準DL/T820-2002與DL/T820.2-2019的部分要求，現(xiàn)具體分析兩標準之間的變化。通過這些變化可以了解隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的進步，管道焊接接頭超聲波檢測技術(shù)的規(guī)范標準也要隨之作出相應(yīng)的調(diào)整，以更好的服務(wù)檢測工作的進行。

1）修改了適用范圍

在標準DL/T820-2002（以下簡稱2002版）中本標準適用于鐵素體類鋼制承壓管道單面焊接雙面成型的中厚壁管、中小徑薄壁管和奧氏體中小徑薄壁管焊接接頭，但是到了DL/T820.2-2019（以下簡稱2019版）中，適用范圍擴大為鋼制管道的焊接接頭;2002版中不適用于鑄鋼、壁厚大于8mm奧氏體不銹鋼等粗晶材料的焊接接頭;但是到了2019版中，這一使用范圍改為18mm，這幾處改變，不僅擴大了本標準對管道焊接接頭檢測工作的適用范圍，更使得超聲波檢測技術(shù)在針對奧氏體不銹鋼材質(zhì)的管道焊接接頭的檢測工作中有了更大的用武之處。

2）修改了選擇探頭參數(shù)的規(guī)定

在2019版中，縱橫波串列式掃查中，橫波探頭選用與縱波直探頭頻率相同、標稱折射角為56°，檢測縱向焊接接頭時，只要條件允許，聲束在曲底面的入射角不應(yīng)超過70°;在2002版中橫波串列式掃查，標稱折射角為45°，兩個探頭的實際折射角相差不應(yīng)超過2°。

3）修改了掃查速度要求

在2002版中規(guī)定探頭的掃查速度不應(yīng)超過150mm/s，但在2019版中對探頭的掃查速度進行了相應(yīng)的降低，變?yōu)榱瞬灰顺^100mm/s。檢測過程中掃查速度過快可能會導致缺陷漏檢，降低掃查速度可以相應(yīng)的提高對細小缺陷的檢出率，降低誤差。

4）修改了距離-波幅曲線靈敏度的設(shè)置要求

在距離-波幅曲線靈敏度的設(shè)置上見下兩表的對比：

從兩表的對比中，可以看出，2019版距離-波幅曲線靈敏度在2002版的基礎(chǔ)上都有了相應(yīng)的提高，這主要是由于隨著時代的發(fā)展，材料制造工藝和焊接性能的都有了顯著的提高，在檢測過程中所需要的檢測靈敏度也相應(yīng)的在提高，以前老版標準所規(guī)定的靈敏度已經(jīng)越來越無法滿足現(xiàn)在焊接接頭的檢測要求，所以在2019版標準中對距離-波幅曲線靈敏度做了相應(yīng)的改變。

4）增加了沿線掃查方式

2002版中掃查方式為矩形移動掃查、斜平行掃查、平行掃查，在2019版中增加了沿線掃查的方式。其主要是為了探測焊接接頭根部缺陷及區(qū)分根部成型反射，參考線平行于焊縫走向，使得探頭直射波恰好對準焊縫根部，見下圖：

5）將縱橫波串列式掃査方法由附錄納入正文

在2002版中縱橫波串列掃查檢測方法是在附錄C（規(guī)范性附錄）里面，沒有列入正文，而到了2019版里面，終于將這方法正式納入正文，由此說明縱橫波串列式掃査方法重視程度越來越高。

6）修改了中厚壁管缺陷等級評定的要求

2002版中對于中厚壁管的單個缺陷等級分為四級;

在2019版中，對于此缺陷的評級改為了三個等級。

從兩表的對比中，可以看出，在2019版中缺陷等級的評定對檢驗的級別不再細分，壁厚8mm～160mm都是按同一標準進行等級評定，并且把缺陷做了縱向和橫向的區(qū)別，不同的缺陷方向其缺陷指示長度所對應(yīng)的評定等級也不相同。可以看出此種改變是為了更加突出橫向缺陷的危害，取消檢驗等級可以減少其對評定等級的影響，使得等級評定更加準確。

7）增加了缺陷長度修正的要求

在缺陷長度測定要求里面，2019版增加了“當環(huán)焊縫的缺陷埋藏深度與外徑比大于0.1時應(yīng)按以下公式對縱向缺陷的指示長度進行幾何修正”。

△l=△l0·

式中：

△l——修正后的指示長度;

△l0——修正前的指示長度

D——管道外徑;

H——缺陷埋藏深度。

對于缺陷長度修正的要求，2002版中并沒有此項具體要求，為2019版中新增內(nèi)容。

8）增加了橫向缺陷的評定方法

在缺陷評定中，2002版里沒有專門說明橫向缺陷的評定方法，但是2019版中不僅增加了橫向缺陷長度的測定方法，測定時如果探頭不能以左右移動獲得長度，可采用轉(zhuǎn)角掃查等輔助方式測算，而且在缺陷評級時也對橫向缺陷做出了專門的評定方法?？傮w來看，增加了橫向缺陷的評定方法是為了更加準確的發(fā)現(xiàn)橫向缺陷，減少橫向缺陷造成的危害。

10）其他相異之處

①除了正文不同之處外，附錄部分，2019版刪除了原2002版中的附錄D、附錄J的內(nèi)容;

②在附錄G中對DL-1系列試塊規(guī)格進行了優(yōu)化調(diào)整，使之能夠適用于本部分修改后的適用范圍。

修改之前小徑管焊接接頭超聲波檢驗專用試塊的R1范圍是16mm～50mm，修改之后R1的范圍調(diào)整為13mm～57mm?？梢钥闯鲂聵藴蕦τ趯Ｓ迷噳K的適用范圍更廣，表明隨著檢測技術(shù)的成熟和發(fā)展，檢測范圍和能力也在相應(yīng)提高。

③增加了T/P91、92材質(zhì)焊接接頭超聲波檢測要求。

4.結(jié)語

通過對兩版新舊的管道焊接接頭超聲檢測技術(shù)規(guī)程的對比，可知標準DL/T820.2-2019基本是參照DL/T820-2002制定的，但是根據(jù)時代和技術(shù)的發(fā)展作出了相應(yīng)的修改，更符和現(xiàn)在的檢測技術(shù)要求。在具體的檢測工作中，我們也應(yīng)對檢測方法根據(jù)標準的變動作出相應(yīng)的調(diào)整，以符合相應(yīng)的要求。