T/CSTM 00675-2023 无损检测 钢材 埋弧焊钢管焊缝相控阵超声自动检测

ICS77.040.20

CCSH26

团体标准

T/CSTM00675—2023

无损检测钢材埋弧焊钢管焊缝相控阵超

声自动检测

Non-destructivetesting—Steelproducts—Phased-arrayautomatedultrasonic

testingforweldimperfectionsofsubmergedarcweldedsteelpipe

2023-06-21发布2023-09-21实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTM00675—2023

前言

本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。

本文件由中国材料与试验标准化委员会无损检测技术及设备领域标准化委员会（CSTM/FC94）

提出。

本文件由中国材料与试验标准化委员会无损检测技术及设备领域标准化委员会（CSTM/FC94）归

口。

I

T/CSTM00675—2023

目录

前言..................................................................................I

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4一般要求............................................................................1

5工艺参数选择和检测..................................................................6

6检测数据分析与显示评定..............................................................9

7验收...............................................................................10

8检测记录与报告.....................................................................10

附录A（规范性）......................................................................12

附录B（规范性）......................................................................13

附录C（规范性）......................................................................14

附录D（规范性）......................................................................15

附录E（规范性）......................................................................18

附录F（资料性）.....................................................................19

1

T/CSTM00675—2023

无损检测钢材埋弧焊钢管焊缝相控阵超声自动检测

1范围

本文件规定了公称壁厚为6mm～40mm埋弧焊钢管焊缝相控阵超声自动检测的术语和定义、一般

要求，工艺参数的选择和检测，检测数据分析与显示评定、验收和检测记录与报告。

本文件适用于陆地管线、海底管线用埋弧焊钢管焊缝相控阵超声自动检测与质量评定。其他管线用

埋弧焊钢管焊缝相控阵超声自动检测也可参照本文件执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证

GB/T12604.1无损检测术语超声检测

GB/T29302无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验

GB/T32563无损检测超声检测相控阵超声检测方法

JB/T11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件

3术语和定义

GB/T9445、GB/T12604.1和GB/T32563界定的术语和定义适用于本文件。

4一般要求

4.1检测人员

4.1.1从事相控阵超声自动检测的人员至少应持有超声波检测Ⅱ级（中级）及以上资格证书，并通过

相控阵超声自动检测技术培训，取得相应证书。

4.1.2相控阵超声自动检测人员应熟悉所使用的检测设备，熟悉设备性能，熟练操作计算机。

4.1.3相控阵超声自动检测人员应具有实际检测经验并掌握一定的金属材料及加工的基础知识。

4.2检测设备和器材

4.2.1总则

1

T/CSTM00675—2023

相控阵超声自动检测设备主要包括仪器主机、软件、扫查装置、探头，检测过程中钢管与探头应相

对运动，以便扫查整条焊缝。各项应成套或单独具有产品质量合格证或制造厂出具的合格文件。。

4.2.2相控阵自动超声仪器

相控阵超声仪器应满足以下性能要求：

a)其放大器的增益调节步进不应大于ldB；

b)相控阵仪器应配备与其硬件相匹配的延时控制和成像软件；

c)-3dB带宽下限不高于1MHz，且上限不低于15MHz；

d)采样频率不应小于探头中心频率的6倍；

e)幅度模数转换位数应不小于8位；

f)仪器的水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%；

g)所有激励通道的发射脉冲电压具有一致性，最大偏移量应不大于设置值的5%；

h)各通道的发射脉冲延迟精度不大于5ns。

4.2.3软件

相控阵超声软件应具备以下功能：

a)仪器至少应有A、B、C、D、S型显示的功能，且具有在扫描图像上对缺陷定位、测量及分析

功能；

b)能够存储、调出A、B、C、D、S图像，并能将存储的检测数据拷贝到外部存储空间中；

c)仪器软件应具有聚焦法则计算功能、TCG（DAC）增益校准功能和ACG校准功能；

d)仪器的数据采集应与扫查装置的移动同步，扫查步进值应可调，其最小值应不大于0.5mm；

e)仪器应能存储和分辨各A扫描信号之间相对位置的信息，如位置传感器位置；

f)离线分析软件应能对检测时设置的关键参数进行查看。

4.2.4相控阵探头

相控阵超声探头应满足以下要求：

a)探头应符合JB/T11731的要求，探头可加装用以辅助声束偏转的楔块或延迟块。楔块形状应

与被检工件曲率相匹配；

b)探头实测中心频率与标称频率间的误差应不大于10%；

c)探头的-6dB相对频带宽度不小于55%；

d)同一探头晶片间灵敏度差值应不大于4dB。晶片灵敏度的均匀性应满足均方差不大于1dB。相

控阵探头晶片的灵敏度差异及有效性测试见附录A；

e)使用中的相控阵探头如出现损坏晶片，可在选择激发孔径范围时设法避开坏晶片；如无法避开，

则要求在扫查使用的每个声束组中，损坏晶片不应超过总使用晶片数12.5%，且没有连续损坏晶片；

如果晶片的损坏超过上述规定，可通过仿真软件计算且通过试块测试，确认坏晶片对声场和检测灵敏

度、信噪比无明显不利影响，才允许使用。

4.2.5试块

2

T/CSTM00675—2023

4.2.5.1试块分为校准试块、对比试块及模拟试块。

4.2.5.2校准试块

采用的角度增益修正试块为R50半圆校准试块；相控阵超声检测系统性能测试试块为相控阵A型

试块和相控阵B型试块（声束控制评定试块）见附录B。

4.2.5.3对比试块

采用的对比试块（见附录C）。对比试块应与被检测工件在材质、形状、主要几何尺寸、坡口型式

和焊接工艺等方面应相同或相近。

曲率半径R≤W2/4（W为探头接触面宽度，直焊缝检测或螺旋缝检测时为探头长度），应采用与检

测面曲率相同的对比试块。

4.2.5.4模拟试块

模拟试块与被检测工件在材质、形状、主要几何尺寸、坡口型式和焊接工艺等方面应相同或相近。

主要用于检测工艺验证、扫查灵敏度的确定，按缺陷制作方式可分为人工焊接缺陷试块和机加工缺陷试

块。

a)人工焊接缺陷试块：其缺陷类型主要包括裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷、圆形缺陷等典型

焊接缺陷；

b)机加工缺陷试块：其缺陷类型主要包括平底孔、V形槽及其他线切割槽等人工反射体（见附件

D）。

4.2.6耦合剂

4.2.6.1应选用具有良好的透声性、易清洗、无毒无害，有适宜流动性的材料；对工件、人体及环境

无损害，同时应便于检测后清理。典型的耦合剂包括水、化学糨糊、洗涤剂、机油和甘油，在零度以下

建议使用机油或相近的液体。

4.2.6.2实际检测采用的耦合剂应与检测系统设置和校准时的耦合剂相。

4.2.7扫查装置

4.2.7.1探头夹持部分在扫查时应保证声束与焊缝长度方向垂直。

4.2.7.2导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查轨迹保持一致