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鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷的評定方法

一、評定的主要依據(jù)
  GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中第5.2條規(guī)定,鋼結(jié)構(gòu)焊接工程為主控項(xiàng)目;第5.2.4條規(guī)定,設(shè)計(jì)要求全焊透的一、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn),其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》GB/T11345和《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。
  而《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002于2013年10月12日廢止,為了適應(yīng)焊縫超聲檢測技術(shù)和質(zhì)量控制與國際接軌,促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的國際貿(mào)易,減少對檢測標(biāo)準(zhǔn)的理解和執(zhí)行差異,質(zhì)檢總局和標(biāo)委員會(huì)于2013年9月18日聯(lián)合發(fā)布了GB/T11345-2013、GB/T29711-2013、GB/T29712-2013系列標(biāo)準(zhǔn),并于2014年6月1日起實(shí)施。該系列標(biāo)準(zhǔn)屬于推薦性標(biāo)準(zhǔn),分別對應(yīng)了焊縫超聲檢測的技術(shù)方法和檢測等級、缺陷類型判定以及焊縫質(zhì)量驗(yàn)收三個(gè)方面。GB/T11345-2013代替了舊版標(biāo)準(zhǔn),在檢測技術(shù)、檢測等級和顯示評定等方面作出了規(guī)定;GB/T29711-2013、GB/T29712-2013屬于新增標(biāo)準(zhǔn),可以與GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)配合使用,分別在缺陷類型的判定方法和焊縫質(zhì)量驗(yàn)收方面給出了規(guī)定。因此,超聲波探傷的內(nèi)部缺陷分級和方法應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T11345-2013。
  對于新舊GB/T11345標(biāo)準(zhǔn)中對缺陷的評級方法的區(qū)別:GB/T11345-1989規(guī)定了探傷結(jié)果的分級方法,根據(jù)焊縫中缺陷的性質(zhì)、回波幅度、指示長度和密集程度,將缺陷劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)等級;它的評定對象是缺陷,即某一缺陷超過了Ⅰ級要求時(shí)可評為Ⅱ級,超過了Ⅱ級要求時(shí)可評為Ⅲ級,超過了Ⅲ級要求時(shí)可評為Ⅳ級。GB/T29712-2013則規(guī)定了驗(yàn)收等級2級和驗(yàn)收等級3級焊縫中允許存在的顯示的指示長度、回波幅度、類型和幾何尺寸,它的評定對象是焊縫,即對于驗(yàn)收等級2級或驗(yàn)收等級3級的焊縫中,如果出現(xiàn)了顯示的長度、回波幅度、類型等任何一項(xiàng)超過規(guī)定值,則評定為不合格。
  按GB50205-2001規(guī)定,對應(yīng)GB/T29712-2013的一、二級焊縫質(zhì)量等級與驗(yàn)收等級應(yīng)為下表所示:
鋼結(jié)構(gòu)焊縫探傷評定方法
二、評定方法的技術(shù)要點(diǎn)
  GB/T11345-2013及GB/T29712-2013使用中需要注意的四個(gè)等級,他們對檢測靈敏度的確定、顯示的記錄、顯示的評定方式給出了相應(yīng)的方法:

1.參考等級
  GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)中給出了技術(shù)1~技術(shù)4,四個(gè)參考等級,用來設(shè)定參考靈敏度:
  技術(shù)1:以直徑為3mm橫孔作為基準(zhǔn)反射體,制作距離-波幅曲線(DAC);
  技術(shù)2:以規(guī)定尺寸的平底孔作為基準(zhǔn)反射體,制作縱波/橫波距離-增益-尺寸曲線(DGS);
  技術(shù)3:應(yīng)以寬度和深度均為1mm的矩形槽作為基準(zhǔn)反射體。該技術(shù)僅應(yīng)用于斜探頭(折射角≥70°)檢測厚度8mm≤t<15mm的焊縫;
  技術(shù)4:串列技術(shù)。以直徑為6mm平底孔(所有厚度)作為基準(zhǔn)反射體,垂直于探頭移動(dòng)區(qū)。該技術(shù)僅應(yīng)用于斜探頭(折射角為45°)檢測厚度t≥15mm的焊縫;
  橫孔和矩形槽的長度應(yīng)大于用-20dB法測得的聲束寬度。
  例如:技術(shù)1采用直徑為3mm的橫孔作為參考反射體,通過移動(dòng)探頭,找到不同深度橫孔的反射回波,在儀器顯示屏上用曲線連接各點(diǎn),制作距離-波幅曲線,得到3線,相當(dāng)于舊版標(biāo)準(zhǔn)中使用RB系列試塊作DAC。以φ3×40-0dB線作為參考等級。橫孔長度應(yīng)大于用-20dB法測得的聲束寬度,目前使用的RB系列試塊的橫孔參數(shù)為3mm×40mm,能夠滿足該要求。

2.評定等級
  GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,焊縫超聲檢測時(shí),應(yīng)評定所有等于或超過評定等級的顯示。因此,檢測靈敏度的設(shè)定應(yīng)至少為評定等級。GB/T29712-2013規(guī)定,評定等級與驗(yàn)收等級有關(guān),即與焊縫的質(zhì)量等級有關(guān)。對于要求驗(yàn)收等級為2級的焊縫檢測,其評定等級為φ3×40-14dB;對于要求驗(yàn)收等級為3級的焊縫檢測,其評定等級為φ3×40-10dB;評定等級與板厚無關(guān)。因此按照GB/T29712-2013評定焊縫中的顯示,對于驗(yàn)收等級為2級的焊縫,其檢測靈敏度至少為φ3×40-14dB,而對于驗(yàn)收等級為3級的焊縫,其檢測靈敏度至少為φ3×40-10dB。這里與GB50205的規(guī)定有差異,在GB50205中,對于一級焊縫和二級焊縫,超聲檢測的檢驗(yàn)等級為B級,檢測靈敏度按GB/T11345-1989均為φ3×40-16dB。

3.記錄等級
  GB/T29712-2013中給出了記錄等級的定義:對應(yīng)兩個(gè)驗(yàn)收等級(驗(yàn)收等級2級和3級),其值均由相關(guān)驗(yàn)收等級-4dB引出。即記錄等級始終比驗(yàn)收等級低4dB。由于驗(yàn)收等級會(huì)隨顯示的指示長度改變,所以記錄等級也會(huì)跟隨變動(dòng)。對于某些回波幅度較低的顯示,雖然其波幅沒有超過驗(yàn)收等級,但可能有一定的指示長度。為了嚴(yán)格控制焊縫質(zhì)量,確保產(chǎn)品的安全使用,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對于那些波幅超過記錄等級的合格顯示,也要記錄其波幅高度和指示長度,并參與群顯示和累計(jì)長度的評定。

4.驗(yàn)收等級
  GB/T29712-2013中給出的驗(yàn)收等級應(yīng)從三個(gè)方向來評定:

4.1回波幅度
  在附錄A中,表A.1和圖A.1~A.10表達(dá)了同一個(gè)意思,即驗(yàn)收等級表示回波幅度的限定值,它與板厚有關(guān),并取決于顯示的長度(l)和板厚(t)的關(guān)系。當(dāng)顯示的長度較短(如l≤t)時(shí),允許較高的回波幅度;當(dāng)顯示的長度較長(如l>t)時(shí),則只能允許較低的回波幅度。因此,驗(yàn)收等級不是一條固定的直線,它隨顯示長度的變化而改變。
  以較常用的附錄A中圖A.4舉例:當(dāng)顯示的長度l≤0.5t時(shí),允許的回波幅度為φ3×40+4dB;當(dāng)顯示的長度l>0.5t且≤t時(shí),允許的回波幅度為φ3×40-2dB;當(dāng)顯示的長度l>t時(shí),允許的回波幅度為φ3×40-6dB。

4.2群顯示(組合長度)
  當(dāng)焊縫中出現(xiàn)多個(gè)顯示,而有些顯示的間距又較小時(shí),也會(huì)影響焊縫的質(zhì)量。群是建立在回波幅度超過記錄等級的兩相鄰可驗(yàn)收顯示的長度及其顯示間距的基礎(chǔ)上。每個(gè)群中的顯示長度均不應(yīng)再用于其他群中。

建立條件:
  a)間距dx小于其中較長顯示的2倍長度數(shù)值;
  b)間距dy小于板厚的一半且不超過10mm;
  c)間距dz小于板厚的一半且不超過10mm。
  組合長度:l12=l1+l2+dx
  組合長度l12和兩顯示中的回波幅度的較大值,應(yīng)按表A.1給出的驗(yàn)收等級進(jìn)行評定。

4.3累計(jì)長度
  超過記錄等級的所有單獨(dú)的可驗(yàn)收顯示的累計(jì)長度,定義為在給定的焊縫長度范圍內(nèi),單個(gè)顯示與組合長度的顯示在一條直線的長度總和lc。
  對于任意的焊縫長度lw(當(dāng)t<15mm時(shí),lw=6t;當(dāng)t≥15mm時(shí),lw=100mm),超過記錄等級的所有單獨(dú)的可驗(yàn)收顯示的累計(jì)長度:
  對于驗(yàn)收等級2級,不應(yīng)大于焊縫長度lw的20%;對于驗(yàn)收等級3級,不應(yīng)大于焊縫長度lw的30%。
  綜上,驗(yàn)收評級可按以下方式進(jìn)行:
  a.反射波幅超過驗(yàn)收等級的缺欠,不可驗(yàn)收;
  b.反射波幅不超過驗(yàn)收等級但超過記錄等級的缺欠,按在一定的焊縫lw內(nèi),其單個(gè)顯示長度和群顯示長度(組合長度)總和的累計(jì)顯示長度lc來評定,驗(yàn)收等級2級lc≤20%lw(當(dāng)t<15mm時(shí),lw=6t;當(dāng)t≥15mm時(shí),lw=100mm),可驗(yàn)收,否則,不可驗(yàn)收;驗(yàn)收等級3級lc≤30%lw(當(dāng)t<15mm時(shí),lw=6t;當(dāng)t≥15mm時(shí),lw=100mm),可驗(yàn)收,否則,不可驗(yàn)收;
  c.任何顯示回波波幅雖低于驗(yàn)收等級,但高于評定等級,其長度超過:a)t,8mm≤板厚t≤15mm時(shí);b)t/2或15mm,兩者取較大值,板厚t>15mm時(shí),要求使用其他角度探頭,評定基于回波和顯示長度;
  d.只有單個(gè)顯示,群顯示,累計(jì)顯示可驗(yàn)收,才可驗(yàn)收。

三、結(jié)語
  GB/T11345-2013 、GB/T29711-2013和GB/T29712-2013配合使用與GB/T11345-1989的評定部分有較大的差異,主要體現(xiàn)在等級的劃分、靈敏度的設(shè)定和顯示的評定上。作為焊縫超聲檢測人員,應(yīng)嚴(yán)格按照認(rèn)可的檢測工藝規(guī)程實(shí)施檢測,正確評價(jià)檢測結(jié)果,從而確保檢測結(jié)論的正確性和可靠性。

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