DL／T 820.3-2020  管道焊接接头超声波检测技术规程 第3部分：衍射时差法

TOFD数据分析时，用于选择或显示数据位置的十字交叉线，在B或D扫描上，该十字线交 还有一个用于拟合测量的曲线。

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点状缺陷spotflaw 在D扫描数据图上，指示长度不大于晶片直径，且自身高度不可测量的埋藏缺陷 3.20 线性缺陷lineflaw 在D扫描数据图上，其长度可以测出，且自身高度不可测量的埋藏缺陷。

肉制品标准4.2.1检测设备应能实现信号发射、接收、数据采集、存储、显示和分析功能。

4.2.3主机的性能至少应符合下列规定：

a）TOFD检测应选用宽频带窄脉冲纵波探头，探头公称频率一般为2MHz～15MHz。 b）单个探头实测中心频率与公称频率差值应在土10%以内。一个探头组中的两个探头应具有相同 尺寸和公称频率，两个探头中心频率差值应在公称频率土10%以内。 c）直通波波幅达到峰值时，直通波波幅在10%以上的周期数不应超过2个。 d）精确定量时宜采用聚焦型探头。 e）探头可使用单晶片或晶片阵列。

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f）薄壁管焊接接头宜采用短前沿楔块。 g）楔块与被检测面耦合间隙不应大于0.5mm

4.2.5扫查装置应符合下列规定

a）扫查装置至少应包括探头夹持装置和编码器； b）探头夹持装置应能调整和固定探头以获得需要的探头中心间距； c）编码器应能适应工作环境的要求，保证在检测时能连续正常工作，扫查时能与数据采集同步； d）扫查装置可采用电动或手动移动，能实施平行扫查和非平行扫查； e）检测过程中扫查装置应能保证PCS中点与参考扫查线相对位置偏差不大于2mm； f 扫查装置应具有良好的往返重复性，在平板上500mm范围内往返扫查时，长度方向误差和辑 线偏离不应大于2mm。

附件可包括前置放大器和离线分析软

）采用的前置放大器应符合下列规定：

能对所使用的频率范围具有平滑的响应； 一前置放大器连接在接收探头后，放大器与接收探头的连线应尽可能短。 b）离线分析软件应符合下列规定： 能同时显示A扫描信号和B扫描（或D扫描）显示图； 一能显示检测设置的主要参数，能实现深度校准、直通波差分、对数据局部缩放、缺陷在 高度和长度方向上起止点的测量，以及数据和图像的输出等功能。用于测量的指针应有 拟合功能。

4.3.1试块包括对比试块、盲区试块和专用试块。 4.3.2试块的材质应符合DL/T820.1的相关规定，且不应有大于Φ1.6mm平底孔当量的缺陷存在。 4.3.3对比试块的厚度应为管道厚度的0.9倍～2倍；长度、宽度应能满足使用要求。 4.3.4当检测管道纵缝时，检测面曲率半径不小于150mm，可使用平面对比试块；检测面曲率半径小 于150mm，应使用曲率半径为检测面曲率半径0.9倍1.5倍的曲面对比试块。 4.3.5 5外径不小于108mm的管道，对比试块和盲区试块还应符合附录A的规定。 4.3.6 直径为32mm～108mm的管道对接接头检测，专用试块还应符合附录B的规定。 4.3.7 外径不小于159mm的管件相贯线焊接接头，专用试块可参考附录C。

4.3.1试块包括对比试块、盲区试块和专用试块。 4.3.2试块的材质应符合DL/T820.1的相关规定，且不应有大于Φ1.6mm平底孔当量的缺陷存在。 4.3.3对比试块的厚度应为管道厚度的0.9倍～2倍；长度、宽度应能满足使用要求。 4.3.4当检测管道纵缝时，检测面曲率半径不小于150mm，可使用平面对比试块；检测面曲率半径小 于150mm，应使用曲率半径为检测面曲率半径0.9倍～1.5倍的曲面对比试块。 4.3.5 5外径不小于108mm的管道，对比试块和盲区试块还应符合附录A的规定。 4.3.6 6直径为32mm～108mm的管道对接接头检测，专用试块还应符合附录B的规定。 4.3.7 外径不小于159mm的管件相贯线焊接接头，专用试块可参考附录C。

4.4.1应具有良好的润湿性能和透声性能，对管道无腐蚀、易清理，对环境无污染。 4.4.2在检测环境的温度下应能保证稳定可靠的耦合。 4.4.3仪器调校与检测时应采用相同的耦合剂。

检测前应查阅待检管道制造、安装等技术资料，如材质规格、坡口形式及尺寸、焊接方法等；在 役设备检测还应了解设备运行情况及历次检测结果。

检测区域应符合DL/T820.1的相关规定。

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5.3.1扫查面应清除焊接飞溅、氧化物及油垢等影响检测的异物，表面应打磨露出金属光泽 5.3.2焊缝两侧打磨宽度均不应小于PCS+50mm，进行平行扫查时应将焊缝余高磨平

角度根据公称厚度选择，探头组的数量根据分区情 不同厚度情况下，探头参数的

表1不同厚度情况下的探头参数设置

注：两侧母材公称厚度不等时，管道公称厚度t按薄壁一

5.4.2对管道纵缝进行检测时，探头的选择应保证声束的覆盖与检测灵敏度。 5.4.3有特殊要求时，可采用聚焦探头。

5.4.2对管道纵缝进行检测时，探头的选择应保证声束的覆盖与检测灵敏度。 5.4.3有特殊要求时，可采用聚焦探头。

5.4.2对管道纵缝进行检测时，探头的选择应保证声束的覆盖与检测灵敏度。

5.5.1检测前应测量并记录邻近焊缝两侧母材厚度。 5.5.2对公称厚度大于50mm的管道对接接头，应按照DL/T820.2的方法使用直探头对TOFD扫查声 束经过的母材区域进行检测，影响TOFD检测结果的反射信号应予以记录

5.5.1检测前应测量并记录邻近焊缝两侧母材厚度。

6.1.1检测分区应根据管道公称厚度按表1设置。 6.1.2分区设置少于表1的推荐值时，应制作与管道规格、材质相同或相近的试块进行验证。试块的 直径、厚度与被检管道相差不大于10%。试块上参考反射体的布置应符合附录A的要求。 6.1.3需要对特定区域进行检测时，应进行专门的分区设置。

6.2.1PCS通常按照声束交叉点位置在所检测区域的三分之二处进行设置，可以根据式（1）～式（3） 进行计算。

.1PCS通常按照声束交叉点位置在所检测区域的三分之二处进行设置，可以根据式（1）～式 行计算。

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分区检测时，第一分区

式（1）式（3）中： 管道公称厚度，单位为毫米（mm）； 第一分区的厚度，单位为毫米（mm）； 第n分区的厚度，单位为毫米（mm）； 第n分区的起始深度，单位为毫米（mm） 主声束在管道中的折射角度，单位为度（9

PCS = xtxtan PCS, xt,xtanp

（1） 管道公称厚度，单位为毫米（mm）； t一第一分区的厚度，单位为毫米（mm）； t第n分区的厚度，单位为毫米（mm)； t第n分区的起始深度，单位为毫米（mm）； β一一主声束在管道中的折射角度，单位为度（°）。 6.2.2对于特定局部区域的检测可以通过将声束交叉点设置在该区域中心来计算PCS。 6.2.3对于两侧母材不等厚的焊接接头、两侧放置探头受到一定限制的焊接接头以及为了减少盲区需 要增加扫查的焊接接头，PCS设置应根据探头放置空间、声束最大覆盖区域和可能产生危害性缺陷的 位置等方面综合考虑。分区检测时，应在试块上对检测区域的覆盖情况进行验证。

6.3.1初始扫查可选用非平行扫查、偏置扫查和斜向非平行扫查。 6.3.2当底面盲区高度较大或声束不能有效覆盖检测区域时，应对相应区域增加偏置扫查。 6.3.3需要检测横向缺陷时，可进行斜向非平行扫查或沿着磨平的焊缝表面做平行扫查。 6.3.4缺陷的检测与定量应采用非平行扫查或偏置非平行扫查；需要精确测量缺陷自身高度与深度 时，宜采用平行扫查。 6.3.5偏置扫查时步进偏移量宜设定为检测区域宽度的一半或实验确定。

步进应根据公称厚度按表2设置，有特殊要求时

6.5数据显示、记录范围的设置

6.5.1公称厚度不大于50mm时，数据显示窗口起点应在直通波前且不小于1μs，终点应在底波一次 变形波后且不小于0.5μS。 6.5.2公称厚度大于50mm时，最上分区数据显示窗口起点应在直通波前且不小于1μs，终点为该分 区最大深度；中间分区数据显示窗口起点应覆盖上一分区厚度的25%，终点为该分区的最大深度；最 下分区数据显示窗口起点应覆盖上一分区厚度的25%，终点应在底波后且不小于0.5us。

6.5.3数据记录范围不应小于数据显示要求的

数据记录范围不应小于数据显示要求的范围。

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信号平均化处理次数宜设定为1～4，随机噪声较大时可适当增加，一般不应大于16。

6.7脉冲重复频率设置

脉冲重复频率应根据工件厚度和可能的最大扫查速度进行设置，在允许的最大扫查速度下不 数据，且不出现幻影波。

.8.1检测前应对各探头组进行灵敏度设置。

6.8.2公称厚度不大于50mm时，灵敏度可采用以下方法设置： a）使用对比试块设置。使用尖角槽作为参考体时，可将较弱衍射信号波幅设定为满屏高的40%～ 80%；使用横孔作为参考体时，可将较弱的反射信号设定为满屏高的80%。 b）使用被检管道焊接接头设置。应将直通波波幅设定为满屏高的40%80%；直通波不可用时， 可将底面波波幅调至满屏高的80%，再增益20dB～32dB；当直通波与底面波均不可用时， 可调整增益使晶粒回波达到满屏高5%~10%。 6.8.3公称厚度大于50mm时，灵敏度采用以下方法设置： a）靠近检测面的第一分区可采用将直通波波幅设定在满屏高40%～80%或采用对比试块设置灵 敏度。 b）其余分区应采用对比试块设置各通道灵敏度。使用尖角槽作为参考体时，可将所检测分区较弱 衍射信号波幅设定为满屏高的40%80%；使用横孔作为参考体时，可将较弱的反射信号设定 为满屏高的80%。 6.8.4直径为32mm~108mm的管道对接接头检测灵敏度设置应符合附录B的规定。 6.8.5扫查灵敏度可根据管道表面状况补偿2dB~6dB。

检测前应使用附录A的盲区试块或等效试块实测扫查面盲区高度和底面盲区高度。 扫查面盲区大于1mm时，应采用A型脉冲反射法超声检测等有效无损检测方法进行补充检领 底面盲区大于1mm时，可采用偏置扫查和A型脉冲反射法超声检测方法进行补充检测。

8.1检测区域的覆盖性验证

.1系统校验可使用同一种试块或被检管道的同一部位，两次校验时的温差不大于15℃。 .2每次检测前、每工作4h和结束时均应对灵敏度、深度、编码器进行校验。如发生以下情况 新设置检测参数，并应对前次校验后检测的焊接接头重新检测。 a）灵敏度偏差大于6dB：

2.1系统校验可使用同一种试块或被检管道的同一部位，两次校验时的温差不大于15℃。 .2每次检测前、每工作4h和结束时均应对灵敏度、深度、编码器进行校验。如发生以下情况 新设置检测参数，并应对前次校验后检测的焊接接头重新检测。 a）灵敏度偏差大于6dB

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b）深度偏差超过2%且大于1mm； c）编码器校验长度不应小于500mm，位移偏差超过5%时。当位移偏差不超过5%时，编码器应 重新进行校准，并对前次校验后的检测数据进行修正。 3.2.3下列情况之一应对检测系统重新进行校验： a）检测参数变更； b）检测系统改变； c）检测人员认为有必要时。

9.1环向接头宜一次扫查完成，纵向接头一次扫查长度不宜超过2m。分段扫查时两次扫查之间以及 环向接头起止应有不少于25mm的重叠区域。 9.2扫查速度的选择应满足数据采集的要求。 9.3扫查过程中，直通波饱和或噪声信号超过满屏高20%时，应降低增益并重新扫查；直通波、底面 波、晶粒噪声或波型转换信号降低6dB以上时，应提高增益并重新扫查。 9.4直径为32mm~108mm的管道对接接头检测，按附录B执行。 9.5直径不小于159mm的相贯线焊接接头检测，参照附录C执行。 9.6受检测条件的限制，声束无法全覆盖需要检测区域时，应在记录和报告中注明。

10.1.1对数据采集时的参数设置进行复核。 10.1.2每个扫描显示数据丢失量不超过单次扫查的5%，且不允许相邻数据连续丢失

数据分析步骤如下： a）辨别缺陷信号与非缺陷信号； b）判定缺陷的类型； c）对缺陷进行定位和定量。

10.3缺陷类型的判定

10.3.1缺陷类型的判定可根据波幅、相位、位置和显示等信息进行。 10.3.2表面开口缺陷判定： a）直通波断开或减弱，存在下端点衍射信号，可判定为上表面开口缺陷： b）底波断开或减弱，存在上端点信号，可判定为下表面开口缺陷； c）非耦合引起的底波与直通波同时减弱或断开，可判定为贯穿性缺陷。 0.3.3埋藏缺陷判定： a） 既有上端点信号又有下端点信号的相关显示，可判定为埋藏缺陷； b 只有上端点信号，直通波和底波均无关联的显示，自身高度不可测量，可判定为点状缺陷或纟 性缺陷。 10.3.4 应根据管道的材质、焊接工艺、缺陷位置、尺寸和显示等信息对缺陷性质进行判定，判定方 见附录D。

10.4缺陷的定量与定位

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10.4.1指针应放置在波幅不小于所测量信号峰值10%的波峰或波谷处测量缺陷的端点位置。 10.4.2缺陷的高度应选择厚度方向上高度最大值处进行测量。该处的上下端点差值或端点与表面的差 值即为缺陷的高度。 10.4.3缺陷长度测量应使用曲线指针进行拟合。缺陷起点与终点在扫查方向上的距离为缺陷的指示 长度。 10.4.4缺陷相对于焊接接头中心线的位置和方向可以通过至少两次非平行扫查和建模计算来确定，或 者增加多次平行扫查来确定。

11缺陷评定及质量分级

危害性缺陷包括贯穿性缺陷、裂纹、未熔合、未焊透等，不允许存在。 点状缺陷的评定和分级。 a）点状缺陷按评定区评定。评定区宽度为母材厚度，长度为150mm，焊接接头长度小于150mm 时，按照实际长度比例折算。 b）允许的点状缺陷的数量计算公式如下：

式中： N 一 允许的点状缺陷数量； 质量分级系数，I级时n=0.4，Ⅱ级时n=0.8； 管道公称厚度，不等厚时以母材薄的一侧计，单位为毫米（mm）。 4.条状缺陷的分级。 a）焊接接头的密集型点状信号显示按条形缺陷评定。 b）相邻两个缺陷在焊缝长度方向上间距小于长度较小者，并且焊缝厚度方向上间距小于缺陷高度 较小者时，按单个缺陷计，缺陷的长度和高度确定如下： 1）长度为相邻缺陷的左右端点间距离； 2）高度确定：缺陷在扫查方向无重叠时，以较大的缺陷高度作为单个缺陷高度；缺陷在扫查 方向有重叠时，应选择重叠区间同一个指针位置的上缺陷的上端点和下缺陷的下端点间距 最大者为缺陷高度，若该高度小于这两个相邻缺陷的自身高度较大者时，以自身高度最大 者计。 c）焊接接头中缺陷符合表3的限定时，质量等级评定为I级。

11.4条状缺陷的分级

3质量等级为I级的焊接接头中允许存在的缺

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多个缺陷 单不缺陷应符合本表的规定，还应满 意连续12t范围内缺陷系计长度不大子 于150mm；表面开口型缺陷的累计长度不应超过焊接接头总长度的5%，且不大于300mm。 母材不等厚的焊接接头以较薄侧公称厚度计。 累计长度按多个缺陷的累计长度的要求。 自身高度不可测量的缺陷。

d）焊接接头中缺陷符合表4的限定时，质量等级为Ⅱ级。

d）焊接接头中缺陷符合表4的限定时，质量等级为II级。

表4质量等级为IⅡI级的焊接接头中允许存在的缺陷

检测记录及报告数据应齐全、完整和准确，并由检测人员和相关责任人员签字确认。检测记录和 测报告除应满足DL/T820.1相关要求外，还应至少包含如下内容： a）执行标准； b）检测对象：名称、规格、材质、坡口形式、焊接方法、热处理状态、管道表面状况等； c）检测设备和器材：仪器型号及编号、探头及块、扫查装置，试块、耦合剂等； d）检测条件：检测分区数量、PCS设置、扫查方式设置、检测灵敏度设置等； e）表面盲区高度； f）检测部位（应有示意图）； g）检测数据图像、缺陷定量图像； h）缺陷位置、缺陷尺寸（缺陷高度、指示长度等）及缺陷性质； i）检测结论。

A.1.1对比试块的厚度

对比试块的厚度一般为管道公称厚度的0.9倍～2倍

A.1.2 参考反射体

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附录A （规范性） 茶 块

.2.1参考反射体的种类包括横孔和尖角槽，尖角槽的截面形状如图A.1所示。使用多个反射体时， 以将反射体加工在一个试块上，也可以加工在多个试块上。 .2.26mm≤t≤25mm时，应至少使用3个参考反射体，参考反射体的具体要求如下： a）底面应设置一个矩形槽，长度X、高度h按表A.1执行，宽度W不大于1mm； b）以扫查面下4mm处为圆心，设置一个Φ2×30mm的近表面侧孔； c）试块t/2处设置一个直径最大为Da（按表A.2执行）长度为45mm的侧孔。或者在t/2处设置 一个长度不小于40mm、宽度不大于W（按表A.2执行）的尖角槽（如图A.1所示）。

表A.1表面矩形槽尺寸

图A.1尖角槽截面图

.2.325mm<<50mm时，应至少使用4个参考反射体，参考反射体的具体要求如下： a）底面应设置一个矩形槽，长度X、高度h按表A.1执行，宽度W不大于1mm； b）以扫查面下4mm处为圆心，设置一个Φ2×30mm的近表面侧孔； c）在试块t/4和3t/4处分别设置一个直径最大为D（按表A.2执行），长度为L（按表A

行）的侧孔。或者在t/4和3t/4处分别设置一个长度不小于40mm、宽度不大于W（按表A.2 执行）的尖角槽（如图A.1所示）

表A.2侧孔直径D.和尖角槽宽度W

表A.3侧孔长度L（一）

a）底面应设置一个矩形槽，长度X、高度h按表A.1执行，宽度W不大于1mm； b）以扫查面下4mm处为圆心2018标准规范范本，设置一个2×30mm的近表面侧孔； 在每个厚度分区的1/4位置和3/4位置处分别设置一个直径最大为Da（按表A.2执行），长度 为L（按表A.4执行）的侧孔

表A.4侧孔长度L（二

.2.5上述横孔在一侧相互于涉时可间隔分布在

A.2.1盲区试块分扫查面盲区试块和底面盲区试块。 A.2.2扫查面盲区试块的反射体为长度15mm，宽度不大于2.5mm的尖角槽（如图A.1所示）；在壁 厚范围内，尖角槽的深度分别为1mm、2mm、4mm、6mm、8mm。

.2.1盲区试块分扫查面盲区试块和底面首区试块。 1.2.2扫查面盲区试块的反射体为长度15mm，宽度不大于2.5mm的尖角槽（如图A.1所示）；在壁 享范围内，尖角槽的深度分别为1mm、2mm、4mm、6mm、8mm。 A.2.3底面盲区试块应符合下述规定： a）底面盲区试块的外形如图A.2所示。试块两端厚度t1、t2应包含所检测管道公称厚度；上下表 面夹角α不大于4.5°，宽度应能满足检测试验时的需要。 b）所检测壁厚处应有反射体存在。反射体为长度L等于15mm，宽度W不大于2.5mm的尖角槽 （如图A.1所示），反射体间距15mm；在壁厚范围内，尖角槽的深度分别为1mm、2mm、 4mm、6mm、8mm。 A.2.4扫查面盲区试块反射体与底面盲区试块反射体可以加工在同一个试块上，也可以加工在不同的 式块上：盲区试块可根据需要检测的厚度区间进行分段制作。

A.2.3底面盲区试块应符合下述规定

DL/T820.32020

安全阀标准DL/T820.32020

图A.2底面盲区试块外形图