浅谈ASME中UT代替RT 下载本文

ASME中UT代替RT的探讨

一、问题的根源

在沙特项目部执行的是ASME标准,关于是否UT代替RT的问题与业主交流几次,都没得到批准。难道真是所谓的UT不可靠吗?不可靠,为什么ASME还有UT可以代替RT这一项呢?是不是我遗漏了一些UT代替RT的条件呢?为了解开这个谜团,我不断的查找标准,在我现有ASME的资料中没有找到相应的资料,只能通过网络来查找了。功夫不负有心人,终于找到了,现将总结一下,以利于沙特以后工作的开展。

二、ASME各篇章UT代替RT的说明

1、ASME第I卷和ASME第VIII-1/2卷

对于在ASME第I卷,ASME第VIII卷第1部分和第2部分中UT代替RT的解释说明,并不在ASME的篇章中,而是在案例2235《用超声检测代替射线检测》中,这个案例是1996年10月23号批准实施,并经过多次改动,现在以衍生到2235-9。目前我手里只有2235-8,其中ASME委员会有详细解释。

委员会建议材料壁厚大于或等于13mm的锅炉和压力容器焊缝都可以用超声波(UT)方法代替射线(RT)方法,并要满足以下要求:

a) 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: 1)焊缝热影响区HAZ经实际测量,并有焊接工艺记录。

2)超声探头位置和扫查装置用参考标记(沿着焊缝的油漆或浅的钢印)控制,以确保实际HAZ和附加的6mm母材能被检测到。

b) 应有书面检测方案或扫查计划展示探头位置、探头移动、和声束覆盖,并提供标准的和可重复的检测方法。扫查计划还应包括所选择的相对于焊缝中心线的声束角度、声束方向,包括对容器的所有焊缝。

c) 超声检测应按照第V卷,第4章(注1)的要求提供书面检测程序。检测程序应是在被认可的试块上经过演示,被认为是可以接受的。试块应是焊接试块或(HIP)并应含有至少三个缺陷,倾向于模仿平行于焊缝熔合线的缺陷: 1)试块一侧的表面缺陷代表容器的外表面缺陷;

2)试块另一侧的表面缺陷代表容器的内表面; 3)一个埋藏性缺陷;

4)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别的相关缺陷不超过参考水平。或者,对于不用记录幅度时,可接受的操作是演示所有缺陷图象都有可记录的长度,包括最大允许缺陷,其指示长度大于或等于试块中缺陷的实际长度。

d) 超声检测应使用基于能够自动记录数据的计算机,最初的直探头母材检测(第V卷第4章T-472)对于干扰斜探头检测的反射体应按下列方法操作:1)手工方法;2)局部预处理;3)自动超声检测时这些反射体都能被显示<第(c)条>。

e) 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。

f) 操作和评定人员的经验应经雇主在ANST SNT-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。承包商的资格认证记录应经过雇主的证书持有者批准。另外,获得和分析UT数据的人员也应经上述第条规定的内容进行仪器培训,并参加按第条进行的演示。 关于缺陷的验收标准在ASME CODE CASE 2235中明确详述,再次不在赘述。 我们可以看出关于,在ASME对锅炉本体和压力容器的探伤方法,只能是RT或CITs,手动UT是不允许的。计算机化超声成像技术(CITs),配合半自动或全自动扫查装置,对重要部件或结构件焊缝进行探伤、定位、定量和表征。CITs可得到缺陷的两维或三维图像,有强化检测能力的优点。增补版第4 章附录E 列出了六种CITs,包括①合成孔径聚焦法。②线性合成孔径聚焦法。③宽带全息照相法。④超声相控阵法。⑤超声衍射时差法( TOFD) 。⑥ 数据自动采集成像法。其中TOFD 法是案例2235 推出的前提,也是案例2235所牵涉到的焊缝U T 的关键技术。 2、ASME B31.1

B31.1动力管道中,是在案例168,1997年6月批准,有效期到2000年6月30日,但这个案例应并入ASME B31.1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。

对缺陷的评定依据B31.1规定。

案例168是要求材料厚度大于12.5mm,关于小于或等于12.5mm的UT代替RT,ASME委员会在案例179给予了解释。案例179批准日期是2006年6月28日,有效期至2009年6月28日。规定的和以上内容相符,不再阐述。

对B31.1中UT代替RT相对宽松,除了倾向于自动UT外,如果使用手动UT必须得到业主的同意。 3、ASME B31.3

ASME B31.3中没有找到UT代替RT的条件,但在一本中文版的B31.3工艺管道适用指南中有一句话“UT可永远代替RT。”但没说明是手动UT,还是自动UT?从我的观念上看,业主不可能同意用手动UT来代替RT。 4、API650

API《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。除非扫描临近的木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)。 三、关于T/P91的探伤难题

T91材料的探伤,业主要求焊接完成后进行100%RT探伤,热处理后进行RT抽检,这样工作探伤量大大增加,又因为当地规定为椭圆两次透照,势必增加工作量。焊接热处理工艺是否能达到呢?焊接队说“91材料必须焊后立即热处理,没有焊后待一段时间

再热处理的经验”,这个问题也成为咱们检测中心的事了,和业主说明91材料应该焊后立即热处理,但业主还是坚持必须热处理前进行检验,并给我提供T/P91材料热处理的信息,根据业主提供的信息,我查阅的资料是“T/P91可以焊后一周内进行热处理,但必须保持干燥”。国内其他公司也有焊后进行检验,然后再进行热处理的经验,但公司没有这方面的热处理经验,况且锅炉分包商也没有大型锅炉建造的经验。

四大道管道为锅炉外部管道,可以RT或UT,但业主不同意用手动UT。目前项目部的情况是,四大管道在现场下料,加工坡口。如果现场进行开探伤孔的话,将会出现以下的情况:

1、如果探伤孔是螺纹孔,探伤完成后,拧上螺栓塞,然后塞焊。现场加工的话,很难加工螺栓孔,况且螺栓塞需要特制,很难达到相关的要求。

2、如果探伤孔不是螺栓塞,探伤完成后直接塞焊,但塞焊强度没有螺栓塞焊好(焊接队所言,具体我也没查到相关的资料)。

3、对于P91的材料,如果探伤孔塞焊完成后,需要再次热处理,可能造成强度过低,达不到要求。

如果我们用双壁单影,就有可能时间过长,而不能满足工期要求。所以我们打算采用TOFD技术进行,TOFD技术是能得到业主的许可的。

四、与印度比较

在国外严格执行ASME标准的EPC工程中,我们无法像国内和印度那样可以UT代替RT了,这也是我们检测中心以后遇到的难题。不是探伤技术的问题,而是时间配合的问题。受热面虽然检验比例不高,和印度差不多。印度的探伤,据我打听印四和印五,是椭圆一次成形,这样和国内相比工作低很多,且大口径可以用UT。沙特是椭圆两次,一个口一个口的来干,操作难度提高了,大口径不允许用手动UT,况且T91热处理前100%检验,热处理后进行不低于20%的抽检,P91材料热处理前100%RT检验,热处理100%UT检验,工作量大大增加了。不管从工作量,还是工作强度都比印度高多了。

五、总结

从各篇章中我们可以看出,ASME虽有UT代替RT的规定,但UT数据必须能够供第三方来检查监督。在沙特的建造过程,我们基本是RT,这样的检测工作量就大大的增加了。沙特从受热面组合到水压,一台炉子不超过10个月,工期相当之紧,可能

锅炉的安装会挤压探伤的时间,所以我们有必要采用TOFD来代替RT,节省大量的工作时间,是我们可以达到工期的有效途径。