DB43/T 2836-2023 承压设备中厚板对接接头相控阵超声和衍射时差法超声组合检测

ICS19.100

CCSN77

43

湖南省地方标准

DB43/T2836—2023

承压设备中厚板对接接头相控阵超声和

衍射时差法超声组合检测

Combinednondestructivetestinginbuttjointwelding

ofthickplatesinpressureequipment:usingphasedarrayultrasonic

andtime-of-flightdiffractioncombinationdetection

2023-11-09发布2024-02-09实施

湖南省市场监督管理局发布

DB43/T2836—2023

目次

前言························································································································Ⅲ

1范围·····················································································································1

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

3术语和定义············································································································1

4缩略语··················································································································2

5一般要求···············································································································2

5.1基本规定·········································································································2

5.2检测设备和器材································································································3

5.3无损检测工艺文件·····························································································3

5.4检测设备的校准、核查、运行核查和检查·······························································3

6检测工艺···············································································································4

6.1检测工艺技术要求·····························································································4

6.2工艺验证·········································································································9

7检测过程···············································································································9

7.1检测准备·········································································································9

7.2检测实施·······································································································10

8检测数据分析和评价······························································································11

8.1检测数据分析和评价要求··················································································11

8.2分析判定缺陷·································································································11

9缺陷的评定和质量分级···························································································11

9.1缺陷评定·······································································································11

9.2质量分级·······································································································11

9.3PAUT焊接接头质量分级····················································································11

9.4TOFD对接接头缺陷评定····················································································13

9.5缺陷的定性····································································································13

9.6记录和报告····································································································13

10检测质量控制······································································································13

附录A（资料性）PAUT和TOFD组合检测操作指导书·······················································15

附录B（资料性）焊接接头PAUT和TOFD组合检测报告···················································17

参考文献··················································································································20

I

DB43/T2836—2023

II

DB43/T2836—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。

本文件由湖南省市场监督管理局提出。

本文件由湖南省特种设备标准化技术委员会归口。

本文件起草单位：湖南省特种设备协会、湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公司、湖南安卓特

种设备科技有限公司、湖南安淳高新技术有限公司、中安检测集团（湖北）有限公司。

本文件主要起草人：李高强、陈红冬、梁恭增、樊岑、谢阿萌、李建熙、何星、樊彬彬、李盛、谭

健、李力君。

III

DB43/T2836—2023

IV

DB43/T2836—2023

承压设备中厚板对接接头相控阵超声和衍射时差法超声组合检测

1范围

本文件规定了特种设备中钢制承压设备中厚板对接接头相控阵超声和衍射时差法超声组合检测方

法的一般要求、使用原则和质量分级。

本文件适用于符合NB/T47013.15规定的铁素体钢制承压设备全熔化焊Ⅰ型焊接接头中，工件公称

厚度t：12mm≤t≤400mm对接接头相控阵超声+衍射时差法超声组合检测方法的一般要求和质量分级。

对于其它细晶各向同性和低声衰减金属材料对接焊接接头的无损检测方法和质量分级可参照本标

准进行，但应考虑材料声学特性的变化，并采用相应的专用对比试块。

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/T12604.1无损检测术语超声检测

JB/T8428无损检测超声试块通用规范

JB/T9214无损检测A型脉冲反射式超声检测系统工作性能的性能与检验

JB/T11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件

JB/T11779无损检测相控阵超声检测仪技术条件

JJF1338相控阵超声探伤仪校准规范

NB/T47013.1承压设备无损检测第1部分：通用要求

NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测

NB/T47013.10承压设备无损检测第10部分：衍射时差法超声检测

NB/T47013.15承压设备无损检测第15部分：相控阵超声检测

3术语和定义

GB/T12604.1、NB/T47013.1、NB/T47013.3、NB/T47013.10、NB/T47013.15界定的以及下列术语

和定义适用于本文件。

3.1

相控阵超声检测phased-arrayultrasonictesting

根据设定的延迟法则激发相控阵阵列探头各独立压电晶片（阵元），合成声束并实现声束的移动、

偏转和聚焦等功能，再按一定的延迟法则对各阵元接收到的超声信号进行处理并以图像的方式显示对象

内部状态的超声检测方法。

[来源：NB/T47013.15—2021,3.2]

3.2

衍射时差法超声检测TOFDtimeofflightdiffraction

1

DB43/T2836—2023

是采用一发一收的探头对工作模式、主要利用缺陷端点的衍射波信号探测和测定缺陷位置及尺寸的

一种超声检测方法。

[来源：NB/T47013.10—2015,3.2]

3.3

PAUT+TOFD组合检测PAUT+TOFDcombinationdetection

PAUT和TOFD对被检工件同一部位进行机械扫查检测，二种探头可装在同一扫查器上同时扫查，也

可分别进行扫查，综合PAUT和TOFD的图谱及相关信息对缺陷进行定位、定量和定性的检测方法。

3.4

工件厚度tbasematerialnominalthickness

对于平板对接接头，焊缝两侧母材厚度相等时，工件厚度t为母材公称厚度；焊缝两侧母材厚度不

相等时，工件厚度为薄侧母材公称厚度，检测工艺及对比试块的选择以厚侧公称厚度为准。

[来源：NB/T47013.3—2015，3.7，有修改]

3.5

全覆盖fullcoverage

按设定的扫描和扫查方式，使超声声束覆盖全部检测区域。

3.6

表面缺陷surfacedefects

距最近工件表面的距离小于等于缺陷高度一半的缺陷。

3.7

埋藏缺陷burydefects

距最近工件表面的距离大于缺陷高度一半的缺陷。

3.8

铁素体钢ferriticsteel

常温下金相组织为铁素体的碳素钢、低合金钢、铬钼钢，不含铁素体不锈钢。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

PAUT：相控阵超声检测；

TOFD：衍射时差法超声检测。

5一般要求

5.1基本规定

5.1.1PAUT按NB/T47013.15执行；TOFD按NB/T47013.10执行。

5.1.2钢制承压设备壁厚大于等于12mm，检测面曲率半径大于等于250mm对接接头，结构允许时，

优先选用PAUT和TOFD同步检测；当壁厚较大，需进行厚度分区扫查而无法同步检测时，PAUT和TOFD

可分开单独扫查，应采用机械扫查。

5.1.3以PAUT为主对焊接接头进行检测和质量分级。TOFD主要补充检测与检测面垂直或接近垂直的

面状危险性缺陷，如裂纹、双面焊的根部未焊透或未熔合、坡口角度小于5ﾟ的窄间隙及“U”型焊缝的

坡口未熔合等缺陷并质量分级；辅助用于对缺陷自身高度的测量和缺陷的定性。

2

DB43/T2836—2023

5.1.4检测人员的要求应符合NB/T47013.1、NB/T47013.10、NB/T47013.15的有关规定。

5.2检测设备和器材

5.2.1相控阵检测设备应具备焊缝双侧扫查和TOFD同时检测功能，各项技术参数指标和性能应分别满

足NB/T47013.15—2021和NB/T47013.10—2015的要求。TOFD检测设备应符合NB/T47013.10—2015

的要求。

5.2.2采用的标准试块为CSK-ⅠA、DB-PZ20-2、A型相控阵试块和B型相控阵试块。

5.2.3PAUT通用对比试块和专用对比试块应符合NB/T47013.15—2021的规定，TOFD通用对比试块和

专用对比试块应符合NB/T47013.10—2015的规定。

5.2.4PAUT模拟试块应符合NB/T47013.15—2021的规定。

5.2.5耦合剂应透声性较好且不损伤工件表面，如机油、化学浆糊、甘油和水等。耦合剂应在工艺文

件规定的温度范围内稳定可靠。

5.3无损检测工艺文件

5.3.1按NB/T47013.1、NB/T47013.10、NB/T47013.15的要求编制无损检测工艺规程。

5.3.2操作指导书应根据被检工件和工艺规程的要求编写；表格或格式可参照附录A。

5.3.3操作指导书在首次应用前，应按相关要求进行工艺验证并记录工艺验证相关数据、结果和图谱。

5.3.4检测原始记录应包括可查的检测实施过程的影像见证资料，检测报告应附超标缺陷的数据和图谱。

5.4检测设备的校准、核查、运行核查和检查

应采用标准试块和对比试块；操作时应使探头主声束垂直对准反射体的反射面，以获得稳定和最大

的反射信号。校准、核查和检查内容及周期见表1。

表1校准、核查和检查内容及周期

项目内容周期

PAUT：仪器和探头的组合性能中的垂直线性、水平线性、衰减器精度、组合频率、扇扫

成像横向分辨率和纵向分辨率、扇扫角度范围和角度分辨率。性能指标应分别符合

校准、核查NB/T47013.15的要求。一年

TOFD：仪器和探头的组合性能中的垂直线性、水平线性、灵敏度余量、组合频率、信噪

比、-12dB声束扩散角。性能指标应分别符合NB/T47013.10的要求。

PAUT和TOFD：仪器和探头的组合性能中的垂直线性、水平线性。6个月

运行核查

PAUT：探头阵元有效性。失效阵元数量不超过探头阵元总数的1/4，且不允许相邻阵元连

一个月

续失效。

仪器设备器材外观、线缆连接和开机信号显示是否正常。每次检测前

检查

位置传感器进行检查和记录，移动500mm，其误差应小于1％。每次检测前

3

DB43/T2836—2023

6检测工艺

6.1检测工艺技术要求

6.1.1检测时机

在承压设备的生产和使用过程中，检测时机应符合相关法规、规程、产品标准及有关技术文件的规

定；具有延迟裂纹倾向的材料应当至少在焊接完成24h小时后进行检测。

6.1.2检测技术等级

6.1.2.1检测技术等级分级

检测技术等级分为A、B、C三个等级。其选择应符合承压设备制造、安装、改造、维修、使用等有

关规范、标准及设计图样的规定，制造安装阶段的焊接接头的检测宜采用B级，对重要设备的焊接接头，

可采用C级。不同检测技术等级的要求如下：

6.1.2.2A级检测

a）适用于12mm～40mm的对接接头的检测。

b）应保证相控阵声束对检测区域实现至少一次全覆盖。

c）从焊接接头单面双侧进行检测。

d）检测要求符合图1和表2的规定。

e)不要求进行横向缺陷检测。

6.1.2.3B级检测

a）适用于12mm～200mm的对接接头的检测。

b）应保证相控阵声束对检测区域实现至少两次全覆盖。

c）检测要求符合图1和表2的规定。

d）应进行横向缺陷检测。

6.1.2.4C级检测

a）适用于工件厚度为12mm～400mm的焊接接头的检测。

b）应将对接接头的余高磨平。

c）应保证相控阵声束对检测区域实现至少两次全覆盖。对声束经过的母材区域应采用纵波直入射

法进行检测，检测方法按NB/T47013.15—2021中的6.4.8.2的规定进行。

d）壁厚≥40mm的焊接接头，对检测区还应增加一次全覆盖纵波直入射法检测。

e）检测位置符合图1（焊缝余高磨平），检测要求符合表2的规定。

f）应进行横向缺陷的检测。

4

DB43/T2836—2023

注：A，B，C，D，G，G1，H，H1，I，I1，X，Y，W，Z为探头位置

图1平板对接接头PAUT和TOFD检测探头位置示意图

表2平板对接接头PAUT和TOFD检测要求

纵向缺陷检测

检PAUT横向缺陷扫查

测PAUT

技

工件厚度直入射扇扫TOFD

术斜入射扫查A,B,C,D斜入射扫查

或线扫

等

级扫查a,b,c探头探头扫查方式

检测面（侧）扫查设置探头位置

方式位置位置及设置

A扇扫一次波和二次波，每侧

12≤t≤40单面双侧_Ｂ__

级或线扫（面）1种探头位置

（Ｘ和Y）或（Ｗ

一次波和二次波，每侧

12≤t≤40单面双侧扇扫_B扇扫和Z）或（G和H）

≥1种探头位置

或（G１和H１）

一次波，或一次波和二（Ｘ和Y）或（Ｗ

双面双侧或扇扫次波，每侧≥1种探头_B和D扇扫和Z）或（G和H）

位置或（G１和H１）

B

40＜t≤100

级

（Ｘ和Y）或（Ｗ

一次波及一次波和二

单面双侧扇扫_B扇扫和Z）或（G和H）

次波，每侧≥2种探头

或（G１和H１）

（Ｘ和Y）或（Ｗ

一次波，每侧≥3种

100＜t≤200双面双侧扇扫_B和D扇扫和Z）或（G和H）

探头

或（G１和H１）

5

DB43/T2836—2023

表2平板对接接头PAUT和TOFD检测要求（续）

纵向缺陷检测

检PAUT横向缺陷扫查

测PAUT

技

工件厚度直入射扇扫TOFD

术斜入射扫查A,B,C,D斜入射扫查

或线扫

等

级扫查a,b,c探头探头扫查方式

检测面（侧）扫查设置探头位置

方式位置位置及设置

单面双侧或一次波和二次波，每侧（G和H）或（G

12≤t≤15扇扫_B扇扫

双面双侧（面）≥1种探头１和H１）

一次波，或（和）一次

（G和H）或（G

15＜t≤40双面双侧扇扫波和二次波，每侧≥1_B和D扇扫

１和H１）

种探头

C

级一次波，每侧≥2种探

单面

头位置；或一次波和（G和H）或（G

40＜t≤100双面双侧扇扫（I或B和D扇扫

（或）二次波，每侧≥１和H１）

I１）