T/GDIOT 007-2023 半潜运输装备压排载结构超声检测技术规范

ICS47.020.30

CCSM732

团体标准

T/GDIOT007—2023

半潜运输装备压排载结构超声检测技术规范

Technicalspecificationforultrasonictestingofpressuredischargestructuresofsemi-

submersibletransportationequipment

2023-09-28发布2023-09-28实施

广东省物联网协会发布

T/GDIOT007-2023

前言

本文件按照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。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由广东省物联网协会提出并归口。

本文件起草单位：华南理工大学、广船国际有限公司、广东省科学技术情报研究所、广州

多浦乐电子科技股份有限公司、安捷材料试验有限公司、广东省标准化研究院、广东省科学院

智能制造研究所、广东汕头超声电子股份有限公司、新通达科技实业有限公司、广东省特种设

备检测研究院。

本文件主要起草人：洪晓斌、崔彬、王欢、陈俊皓、王佳胜、林金帆、骆琦、付汝龙、周

松斌、蔡睿眸、林家根、王磊、黄建明、张典春、李绪丰。

本文件为首次发布。

I

T/GDIOT007-2023

目次

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

引言......................................................................................................................................................Ⅲ

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

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

3术语和定义........................................................................................................................................2

4一般要求............................................................................................................................................2

5检测设备和器材................................................................................................................................2

6检测实施............................................................................................................................................6

7缺陷评定............................................................................................................................................9

8检测报告..........................................................................................................................................10

附录A(规范性)超声相控阵标准试块............................................................................................12

附录B(规范性)对比试块................................................................................................................14

附录C(资料性)超声检测的评定曲线绘制....................................................................................19

附录D(资料性)声能传输损耗差的测定........................................................................................21

附录E(资料性)超声导波检测实施................................................................................................23

附录F(资料性)超声相控阵检测实施............................................................................................25

附录G(资料性)检测报告示例........................................................................................................28

II

T/GDIOT007-2023

引言

半潜运输装备具有压载舱数量多，压载水量大的特点。其中作为核心部分的压排载结构，

主要包括无缝钢管、焊接钢管或聚乙烯管（以下简称为PE管）。管道在工作中受温度变化、内

压变化、内部流体冲击和腐蚀等多种因素的影响，易在内外表面以及焊缝等连接处出现损伤。

其次，管道老化将加速涂层腐蚀脱落和界面分层的发生，导致泄漏事故的发生。因此有必要建

立一个适用于半潜运输装备压排载结构的超声检测技术规范。本标准为非强制性标准，仅供相

关企事业单位参考及应用。

III

T/GDIOT007-2023

半潜运输装备压排载结构超声检测技术规范

1范围

半潜运输装备的压排载结构包括压缩空气管路和压载水管路等，主要分布在排载水系统、

排载压缩空气系统、泵压载系统和清洁压载水泄放系统等中。

本标准规定了半潜运输装备压排载结构中无缝钢管、焊接钢管和PE管超声检测的一般要

求、检测设备和器材、检测实施、缺陷评定和检测报告等规范。

本规范适用于管径外径为22mm~460mm，壁厚为3mm~13mm，设计压力不高于0.9MPa的无缝

钢管和焊接钢管。

本规范适用于管径外径为250mm~400mm，壁厚为25mm~37mm，设计压力不高于0.9MPa的PE

管。

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/T9445-2015(ISO9712:2012)无损检测人员资格鉴定与认证

GB/T12604.1-2020无损检测术语超声检测

GB/T23905-2009无损检测超声检测用试块

GB/T27664.3-2012无损检测超声检测设备的性能与检验第三部分：组合设备

GB/T29302-2012无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验

GB/T31211-2014无损检测超声导波检测总则

GB/T42399.1-2023无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验第1部分：仪器

GB/T42399.2-2023无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验第2部分：探头

GB/T42399.3-2023无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验第3部分：组合

系统

NB/T47013.3-2015承压设备无损检测第3部分：超声检测

JJF1338-2012相控阵超声探伤仪校准规范

ASTME2700-20StandardPracticeforContactUltrasonicTestingofWeldsUsing

PhasedArrays

1

T/GDIOT007-2023

ISO18563-1:2022Non-destructivetesting—Characterizationand

verificationofultrasonicphasedarrayequipment—Part1:Instruments

ISO18563-2:2017Non-destructivetesting—Characterizationand

verificationofultrasonicphasedarrayequipment—Part2:Probes

ISO18563-3:2015Non-destructivetesting—Characterizationandverification

ofultrasonicphasedarrayequipment—Part3:Combinedsystems

3术语和定义

GB/T12604.1-2020和GB/T31211-2014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按本规范实施检测的人员，应按GB/T9445-2015或合同各方同意的体系进行资格鉴

定与认证。经职位专业培训，合格后方能独立承担管道检测工作。检测报告签发人员应持有

超声Ⅱ级或以上级别的资格证书。

4.1.2检测人员应了解本单位业务范围内待检测管道的几何尺寸、损伤分类、质量分级及

其缺陷分布规律等基础知识，具备必要的电子技术知识和设备维护技能。

4.2安全要求

管道检测作业应根据相关标准、技术法规和工艺规程要求，配备相应数量的现场作业负

责人、探伤检测员、机械操作员、现场防护员等作业人员。

5检测设备和器材

5.1超声检测仪

5.1.1超声导波检测仪

超声导波检测仪构成如图1所示。首先，根据被检构件计算其频散曲线，选择导波模态

和激励信号频率；第二步，计算机控制信号发生单元，产生所需频率的信号源，经功率放大

单元放大后输出所需模态的导波，并在被检构件内传播；第三步，当导波在构件内传播遇到

腐蚀等缺陷时会产生反射回波，被传感器接收到；第四步，前置放大器将传感器接收到的信

号放大后传输到信号主放大器，通过A/D转换输入计算机，计算机进行信号分析处理后，得

到检测信号波形及结果。如有实时监测需求，仪器可通过连接物联网网关将数据传输至数据

处理平台进行监控管理、统计分析、综合管控。在功能上，仪器应至少满足以下有关信号激

励、数据采集、信号存储、信号分析等要求：

a)信号显示：具有时基和距离显示两种方式，且可实现波形局部放大；

b)信号激励：激励信号的频率、幅值、周期数、重复频率可调；

2

T/GDIOT007-2023

c)数据采集：数据采集频率不低于激励信号最高频率的10倍，应与信号激励具有同步

功能；

d)信号存储：检测信号应能实时存储，以备后续处理和分析，且应具有绘制和存储距

离-波幅曲线的功能；

e)信号分析：能够分析缺陷的位置和截面损失率当量，缺陷位置的最小分辨率应达10mm，

截面损失率的最小分辨率应达到3%。

图1超声导波检测仪构成

5.1.2超声相控阵检测仪

采用脉冲反射式的超声相控阵检测仪应符合GB/T42399.1-2023或ISO18563-1:2022，

应具有信号激励、数据采集、信号波形显示、分析与存储和闸门可调节等功能，并根据实际

检测需求配备扫查装置和聚焦法则生成软件，使其能够对超声波束特征参数进行直接修改和

角度增益补偿。如有实时监测需求，仪器可通过连接物联网网关将数据传输至数据处理平台

进行监控管理、统计分析、综合管控。此外仪器还应达到表1所示的技术要求。

表1超声相控阵检测仪技术要求

指标名称指标要求

灵敏度余量≮42dB

动态范围≮26dB

水平线性误差≯1%

垂直线性误差≯5%

扇扫成像分辨率≯2mm

角度分辨力≯2.5°

5.2超声探头

5.2.1超声导波探头

根据管道的材料和规格选择探头，并符合表2所示指标要求和以下选用原则：

a)管道切割端面的反射信号上升沿和下降沿应陡峭、频散小、无杂波；

b)对比试块切槽反射波信号较高，且反射波高度满足灵敏度要求；

c)探头频率优先选择1MHz，对于外径大于273mm，且内、外壁腐蚀较严重的管道宜选

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T/GDIOT007-2023

择较低频率的探头；

d)探头角度的选择：探头的入射角应根据模态、探头频率、被检管道壁厚等因素选择；

e)探头接触面的曲率半径和被检测管道曲率半径的差值与检测管道曲率半径之比应

小于10%。如有必要，应对探头接触面进行修磨。并确保探头接触面修磨后，探头

入射点和折射角的变化应保证导波模态不发生变化。

表2超声导波探头技术要求

指标名称指标要求

探头频率0.3MHz~1MHz

当管道外径≯89mm：晶片大小≮8mm×12mm

晶片大小

当管道外径＞89mm：晶片大小≮20mm×20mm

声轴偏斜角≮2°

5.2.2超声相控阵探头

超声相控阵探头应符合GB/T42399.2-2023或ISO18563-2:2017，并达到表3所示的技术

要求和以下选用原则：

a)探头实测中心频率与标称频率间的误差应不大于10%；

b)相控阵探头的晶片数量应根据检测工件厚度及设置的通道数选择；

c)在满足能穿透的情况下，宜选择主动孔径小的探头，晶片长度应不小于10mm。

表3超声相控阵探头技术要求

指标名称指标要求

当管道厚度3~30mm：探头频率7.5~10MHz

探头频率

当管道厚度30~37mm：探头频率5~7.5MHz

当管道厚度3~30mm：主动孔径15~25mm

主动孔径

当管道厚度30~37mm：主动孔径15~30mm

当检测纵向缺陷：阵元纵向长度不超过35mm

阵元长度

当检测横向缺陷：阵元横向长度不超过25mm

晶片数量16、32、64

频带宽度（-6dB）不小于60%

5.3系统性能

5.3.1超声导波检测仪和超声导波探头的组合系统应符合GB/T27664.3的要求。

5.3.2超声相控阵检测仪和超声相控阵探头的组合系统应符合GB/T42399.3-2023或ISO

18563-3:2015的要求。

5.4试块

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T/GDIOT007-2023

5.4.1标准试块

标准试块是指用于仪器探头系统性能校准的试块，包括：

a)超声导波标准试块选用压力管道常用的无缝钢管制作，应具有3%、6%和9%截面损失

率的横向环形切槽各一个，切槽的宽度在0.5mm~2mm的范围内，深度方向的公差

不大于士0.2mm。标准试块的长度、厚度和切槽位置的要求见表4；

表4超声导波标准试块的要求

横向环行切槽的位置（距试样左端）

外径D厚度T长度L

序号m

mmmmm

3%6%9%

150＞D≥10≥2≥1871217

2150＞D≥50≥4≥2491623

31000＞D≥150≥10≥35122232

b）超声相控阵标准试块包括CSK-IA、A型相控阵试块和B型相控阵试块，具体要

参照附录A。

5.4.2对比试块

对比试块的外形尺寸及材料性质应能代表被检管道的特征，应使用与被检管道具有相同

规格并具有相近表面状况和声学性能的管道，且不应有影响检测的自然缺陷。本标准采用的

对比试块包括：

a)钢质管道的对比试块包括：

1)针对超声导波横向损失缺陷的对比试块，采用超声导波检测技术，用于对被检

管道上缺陷界面损失率当量的评定。其长度至少为仪器可探测9%截面损失率人

工缺陷距离的1.2倍，且不小于12m。在对比试块上至少3个部位外表面分别加

工出多个直径相同、深度为壁厚40%的平底孔；每处平底孔的数量应分别按截

面损失率的3%、6%和9%进行计算，平底孔在环向间距应均匀分布，在纵向间距