GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用探討

肖成珺 趙俊生

摘要：檢測標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確選用對焊縫超聲波檢測的工藝方法和檢測結(jié)果具有重要影響。GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015是目前國內(nèi)焊縫無損檢測行業(yè)超聲波檢測領(lǐng)域常用的兩個標(biāo)準(zhǔn)，但因其隸屬于不同的標(biāo)準(zhǔn)體系，適用范圍、檢測等級、參考試塊、檢測靈敏度、評定方法等均存在一定的差異。為了進(jìn)一步闡明這兩個標(biāo)準(zhǔn)之間存在的差異，以及在實際工程應(yīng)用中對檢測結(jié)果的影響，本文以實際工程應(yīng)用中遇到的問題為切入點，探討了兩個標(biāo)準(zhǔn)存在的差異，并通過試驗研究，針對兩個標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法和評定方法對檢測結(jié)果的影響進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015兩個標(biāo)準(zhǔn)均能反映檢測件的缺陷，檢測結(jié)果一致。本文可為正確理解和使用焊縫超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)提供參考，對指導(dǎo)工程應(yīng)用具有一定的意義。

關(guān)鍵詞：超聲檢測、標(biāo)準(zhǔn)體系、檢測靈敏度;無損檢測;缺陷評定

中圖分類號：TG115.285

1引言

超聲波檢測技術(shù)由于具有其操作簡便、檢測成本低、檢測速度快等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于承壓設(shè)備和管道以及橋梁鋼結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)件等的焊縫的質(zhì)量檢測中，已成為常規(guī)的無損檢測方法之一，被各行業(yè)界廣泛普遍認(rèn)同。然而，超聲波檢測因其有較強的專業(yè)性，-檢測-結(jié)果評定更多的是依賴于檢測人員技術(shù)水平和職業(yè)素養(yǎng)，以及用戶產(chǎn)品技術(shù)文件所要求執(zhí)行的檢測標(biāo)準(zhǔn)。這些檢測標(biāo)準(zhǔn)也會因產(chǎn)品所屬行業(yè)以及設(shè)計制造的技術(shù)要求而有所不同，因此，在開展焊縫超聲波檢測工作中，必須嚴(yán)格執(zhí)行檢測合同或技術(shù)協(xié)議所執(zhí)行的檢測相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這也要求檢測人員只有充分理解并掌握所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要求，才能正確運用標(biāo)準(zhǔn)、編制合理最優(yōu)化的無損檢測工藝，從而做到認(rèn)真實施檢測、確保產(chǎn)品的質(zhì)量符合客戶的使用要求。

2異同點

2.1標(biāo)準(zhǔn)體系不同

焊縫超聲波檢測在技術(shù)層面包含兩個方面，即檢測方法的選擇和檢測結(jié)果的驗收評定，然而不同的標(biāo)準(zhǔn)體系中焊縫超聲波檢測的檢測方法和檢測結(jié)果的驗收評定措施均有所不同。在超聲波檢測領(lǐng)域，常用的標(biāo)準(zhǔn)體系為能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NB）和國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）兩個體系，為適應(yīng)不同的行業(yè)體系，兩者存在一定的差異。GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)除常規(guī)技術(shù)外，只在檢測技術(shù)、檢測等級和檢測結(jié)果評定方面給出了具體的規(guī)定，而GB/T29711-2013和GB/T29712-2013則屬于新增配套使用標(biāo)準(zhǔn)，分別在缺陷顯示類型的判定方法和焊縫質(zhì)量驗收方面給出了具體的規(guī)定。NB/T47013.3-2015《承壓設(shè)備 無損檢測第3部分：超聲檢測》標(biāo)準(zhǔn)是將檢測技術(shù)方法和檢測技術(shù)等級、缺陷顯示判定以及質(zhì)量分級方法和結(jié)果評定集于一體，內(nèi)容更為全面、綜合性強。

2.2適用范圍

GB/T11345-2013適用于焊縫母材厚度范圍不小于8mm、材質(zhì)為鐵素體類鋼的全熔透型焊縫，而NB/T47013.3-2015不僅適用于金屬材料制承壓設(shè)備用原材料或零部件的焊接接頭的超聲檢測，同時也適用于金屬材料所制的用承壓設(shè)備的超聲檢測和承壓設(shè)備厚度的超聲測量，以及與承壓設(shè)備有關(guān)的支承件和結(jié)構(gòu)件的超聲檢測。

2.3檢測等級

GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)按其檢測結(jié)果的好壞，劃分了A、B、C和D四個檢測等級，不同的檢測等級對應(yīng)不同的缺陷檢出率，其中檢測等級D僅在規(guī)范中有特殊規(guī)定時才能使用，包括非鐵素體類焊縫檢測、部分熔透焊縫檢測、自動化設(shè)備的焊縫檢測和溫度在0～60℃范圍外的焊縫檢測。NB/T47013.3-2015則只劃分了A、B、C三個技術(shù)等級，通常在工程實踐中選用檢測技術(shù)等級B級為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。

2.4試塊

GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)采用四種參考反射體試塊，分別是直徑為 Φ3 mm的長橫孔（相當(dāng)于舊版GB/T 11345-1989標(biāo)準(zhǔn)中使用的RB系列試塊），孔徑為Φ1.5mm～3mm的平底孔，寬度和深度均為1mm的矩形槽，以及串列法檢測用到的Φ6mm平底孔。NB/T 47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)中使用的參考試塊為孔徑為Φ2mm（t=200mm以內(nèi)）的長橫孔，試塊較為單一。

2.5距離-波幅曲線（DAC）

GB/T11345-2013基于長橫孔技術(shù)（基于直徑為3mm的橫孔）的檢測靈敏度的設(shè)定，規(guī)定了四個距離-波幅曲線等級：1）參考等級：所謂的參考等級，就是以Φ3mm橫孔作為基準(zhǔn)反射體制作的距離-波幅曲線，即參考基準(zhǔn)距離-波幅曲線，也稱定量線，記為Ho。2）評定等級：所謂的評定等級，此線的主要作用是為了測量缺欠的顯示長度，采用固定回波幅度等級法：找到超過評定等級的缺欠最高波后，移動探頭使回波降至評定等級線，此時探頭移動距離為該缺欠的顯示長度。3）記錄等級：記錄等級是對應(yīng)的驗收等級-4dB，記錄等級的主要作用是，如果單位焊縫長度內(nèi)存在單個或多個間斷的缺欠，記錄缺欠的累計長度。4）驗收等級：目前GB/T11345-2013有兩個驗收等級，分別是2級和3級，驗收等級的靈敏度設(shè)定比較復(fù)雜，它是根據(jù)焊縫母材厚度、缺欠顯示長度與板厚之間的倍數(shù)關(guān)系而變化的。NB/T 47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)（t=200mm以內(nèi)）中使用的參考試塊為孔徑為Φ2mm的長橫孔，根據(jù)被檢厚度選擇相應(yīng)的評定線（EL）、定量線（SL）和判廢線（RL）的靈敏度。

2.6評定方法

對于缺陷檢測顯示評定的步驟、方法和思路，GB/T29712-2013與NB/T47013.3-2015中的描述完全不同，前者要求對超過評定等級的顯示進(jìn)行評定，評定的結(jié)果要與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，采用的是可驗收或不可驗收評價準(zhǔn)則，并沒有給出具體的評定級別。GB/T29712-2013標(biāo)準(zhǔn)則是先看缺陷顯示長度，再看顯示缺陷顯示波幅當(dāng)量是否超過驗收級別，而NB/T47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)則恰恰相反，是先看缺陷顯示波幅在哪個區(qū)域、再看缺陷顯示的長度到達(dá)哪個質(zhì)量等級。

3試板實踐對比

選3塊板厚δ=20mm、材質(zhì)為Q245R的對接焊接試板，表面狀態(tài)為打磨光滑，坡口型式為X型的對接焊縫，焊接方法為手工電弧焊，檢測執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)、驗收等級為2級，NB/T47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量驗收等級為Ⅱ級。檢測設(shè)備采用國產(chǎn)的PXUT-350C型超聲波探傷儀，具體檢測工藝參數(shù)如下：

（1）探頭型號：橫波斜探頭5P9×9K2。

（2）標(biāo)準(zhǔn)試塊：CSK-IA，參考對比試塊：RB-Ⅰ，長橫孔為Φ3×40mm，CSK-IIA-1長橫孔為Φ2×40mm。

（3）距離-波幅曲線（DAC）：選用深度為5mm、15mm、40mm的長橫孔制作距離-波幅曲線。

（4）耦合劑：機油。

（5）耦合補償：4dB。

（6）掃查方式：鋸齒型掃查、前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等。

檢測過程應(yīng)先進(jìn)行粗探，用不低于評定線靈敏度為掃查靈敏度對焊縫進(jìn)行鋸齒形掃查，同時探頭還應(yīng)做10°左右的轉(zhuǎn)動。對波幅超過評定線的顯示，應(yīng)根據(jù)探頭位置、方向、波幅顯示的位置及試板坡口型式和焊接方法等的具體情況，綜合分析判斷其是否為缺陷，并將判斷為缺陷的部位應(yīng)在焊縫表面做出標(biāo)記。而后再進(jìn)行精探，以粗探中作了標(biāo)記的部位作為精探的對象，對所有超過評定線等級的缺陷顯示，均應(yīng)確定其缺陷最大反射波幅度（Db值）及位置，深度位置、和指示長度。

采用文中提到的兩個標(biāo)準(zhǔn)體系，通過實驗檢測并記錄所得數(shù)據(jù)，對缺陷的指示長度、最大反射波幅度、缺陷深度、和評定等級及結(jié)論進(jìn)行對比，具體檢測數(shù)據(jù)見表1和表2。通過比較采用本文提到的兩個檢測標(biāo)準(zhǔn)所得的檢測數(shù)據(jù)可知，基于兩個標(biāo)準(zhǔn)，均可在試板中共發(fā)現(xiàn)4個缺陷，且缺陷位置都基本一致。由表1和表2的數(shù)據(jù)可知，采用不同的標(biāo)準(zhǔn)所得的缺陷回波相差較大，平均波幅相差13.5 dB，該差距較大的原因是由于在兩個標(biāo)準(zhǔn)中的距離-波幅曲線（DAC）采用了不同的橫孔（Φ3是RB-Ⅰ和Φ2是CSK-IIA-1）試塊制作的。因為制定的參考基準(zhǔn)距離-波幅線H0（參考等級Φ3mm長橫孔母線）與定量線SLΦ2×40-12dB二者相差12dB，根據(jù)長橫孔回波聲壓公式計算，距離相等、反射孔徑增加1.5倍，即Φ3/Φ2=1.5，回波相差可達(dá)1.76 dB。因此，在理論上SL=H0+12 dB+1.76 dB=H0+13.76 dB，與表1和表2中所測的缺陷平均波幅實驗數(shù)據(jù)13.5dB相差僅0.26 dB，理論計算值與實驗值基本一致。

在本次實驗總，測缺陷指示長度時，采取了半波高度法（6 dB），其中有多個端點的缺陷則則采用端點6dB法。GB/T 11345-2013 中是采用Φ3 mm的橫孔制作距離-波幅曲線DAC，由兩條線構(gòu)成，一條是參考基準(zhǔn)距離-波幅線H0，一條是H0-14dB，其檢測靈敏度為 H0-14dB。而NB/T 47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)則采用Φ2 mm的橫孔制作DAC 曲線，由三條線組成，分別是評定線（Φ2×40-18dB）、定量線（Φ2×40-12dB）和判廢線（Φ2×40-4dB），其檢測靈敏度為Φ2×40-18dB。如表1和表2所示，3塊試板共有4處條形缺陷。對比兩個標(biāo)準(zhǔn)測出的同一缺陷指示長度可知，由GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)測出的缺陷指示長度略長于由NB/T47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)所得測數(shù)據(jù)。這是因為，GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)在測取缺陷指示長度時，缺陷兩側(cè)的最大反射波高于評定等級線為 H0-14dB（換算成Φ2孔靈敏度為Φ2×40-12.7dB）;而NB/T47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)測取缺陷指示長度時時，缺陷兩側(cè)的最大反射波高于定量線為Φ2×40-12dB，再繼續(xù)向左右移動探頭，使波高降低6 dB即波高最低可降為Φ2×40-18dB，但這里檢測的一般缺陷兩端最高回波往往在Ⅲ區(qū)，即一般超過判廢線（Φ2×40-4dB），即波高降6dB即為（Φ2×40-10dB）略高于H0-14dB（換算成Φ2孔靈敏度為Φ2×40-12.7dB），所以由GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)測得的缺陷指示長度一般略長。也會出現(xiàn)缺陷兩側(cè)最高回波降6dB后低于H0-14dB（換算成Φ2孔靈敏度為Φ2×40-12.7dB），這個時候則根據(jù)NB/T47013.3-2015標(biāo)準(zhǔn)測出的缺陷指示長度較由GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)測出的缺陷指示長度略長。

由以上結(jié)果可知，兩個標(biāo)準(zhǔn)探測出的缺陷深度是基本一致，這也表明在實際工程應(yīng)用中采用兩個標(biāo)準(zhǔn)檢測焊縫是等價的。

5結(jié)論

檢測標(biāo)準(zhǔn)的選用對無損檢測結(jié)果具有重要影響，本文針對GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015兩個標(biāo)準(zhǔn)，探討了在適用范圍、檢測等級、參考試塊、檢測靈敏度、評定方法等方面的差異，并通過實驗研究比較了采用兩個不同檢測標(biāo)準(zhǔn)對檢測結(jié)果的影響，結(jié)果表明：

（1）兩個標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，以及對檢測人員、檢測儀器要求、探頭參數(shù)選擇、檢測區(qū)域、探頭移動區(qū)等基本參數(shù)的要求都基本一致，只是描述略有不同。

（2）根據(jù)實驗所測得的數(shù)據(jù)比對可知缺陷的最大回波位置和深度都一致，長條形缺陷最大回波位置和深度也一致，缺陷指示長度根據(jù)GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)用端點6dB法測出的略長，但最終的檢測結(jié)論均相同。

參考文獻(xiàn)

[1] NB/T47013-2015承壓設(shè)備無損檢測[S].北京：新華出版社，2015：

[2]GB/T11345-2013 焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013：

[3] GB/T29711-2013焊縫無損檢測 超聲檢測焊縫中的顯示特征[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013：

[4] GB/T29712-2013 焊縫無損檢測 超聲檢測 驗收等級[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013：

[5] 王漢武.新版GB/T 11345-2013 標(biāo)準(zhǔn)檢測操作及顯示評定的方法和流程[J].無損探傷，2016，40（02）：23-25.

[6] 郭丹.GB/T11345-2013 和 NB/T47013.3-2015 缺陷定量靈敏度的比較[J].廣東建材，2016，32（05）：28-30.