YS／T 1187-2017  铝及铝合金薄壁管材超声检测方法

本，本标采用的人工缺陷查 为槽伤，如采用其他形状的人工缺陷应由供需双方协商确定。人 工缺陷参考反射体是评定不连续性当量的依据，但不应理解为被检出的不连续性回波与人工缺陷回波相 等时二者的尺寸相等。

7. 1. 5. 2形状

槽伤横截面形状为U形、矩形或V形，如图3所示。U形槽伤的两个侧面应相互平行且底面呈半圆 形。矩形槽伤的两个侧面应相互平行且垂直于槽伤底面，当采用电蚀法加工时，允许矩形槽伤底面有过 渡圆角。V形槽伤的底面夹角应为60°

水电站标准规范范本7.1. 5.3 位置

图3槽伤横截面示意图

平行于管轴纵向槽伤用于纵向不连续性的检测。图4为矩形纵向槽伤加工示意图。

图4对比试样纵向槽伤截面示意图

7.1.5.3.2垂直于管轴线的横向槽伤用于横向不连续性的检测。图5为矩形横向槽伤加工示意图。 7.1.5.3.3对比试样上的槽伤有外表面槽伤、内表面槽伤和用于测试端部盲区的外表面槽伤，无论是纵 向槽伤或横向槽伤，各槽伤位置应充分地分离，不应影响评定。 7.1.5.3.4外表面槽伤应在对比试样的中部外表面加工制作，内表面槽伤应在距端头不小于盲区的 端制作，用于测试端部盲区的外表面槽伤，应在内表面槽伤的另一端加工制作。 7.1.5.3.5槽伤在轴向或周向上的分布应确保在调试中或校验中被有效检出，信噪比应满足检测 要求。 7.1.5.3.6当对比试样内径小于18mm时，可不加工内表面纵向槽伤，当对比试样内径小于50mm时， 可不加工内表面横向槽伤，

7.1.5.4槽伤尺寸

槽伤尺寸分为AAs、As、Bs和 明。各级别的尺寸及允许偏差如表1 工租日

槽伤深度为表面到槽底部最大距离和最小距离的平均值。各级别人工槽伤最大深度不应大于1.5mm； b 槽伤宽度越小越好，最大宽度不应超过深度的2倍。V形槽伤宽度由深度确定； 如被检试样壁厚1mm，槽伤深与壁厚比值5%，则槽伤深0.05mm，槽伤深最小取值0.07mm； 如槽伤深度0.07mm，允许土10%偏差，则在测量时槽深最小值0.063mm，应是合格的，如在测量时槽伤 0.077mm，应是合格的

7.1. 5. 5 制作与测量

5.5.1槽伤可采用电蚀法、机械法或其他方法加工。可用光学方法、覆形方法、比对法或其他方 测量，应对测量结果进行记录并保存。 5.5.2经供需双方协商确定可使用其他形状参考反射体或可选用双方认可的自然缺陷作为参考 进行检测基准灵敏度调试，实现对某一特定不连续性的检测。

7.1.6.1应定期检查对比试样的外观 损产重、外形产生弯、变形、回坑或表面划痕牧量应进行 更换。当对比试样产生的噪声信号使信噪比降低或影响不连续性评定时，应立即更换。 7.1.6.2对比试样应按标识进行定置管理，使用后应立即清洁、干燥避免受损伤和腐蚀。 7.1.6.3供需双方被检试样的检测所使用的对比试样应相同

7.2.1探头的性能测试应满足GB/T18694和GB/T18852标准要求，探头使用频率应在2MHz~ 15MHz范围内选择。探头应与仪器相匹配，声能指向性好，分布均匀，抗干扰能力强，分辨率好，信噪比 高，在规定的灵敏度下，应能有效检出和分辨规定尺寸的槽伤并满足检测要求。 7.2.2探头在管壁内的有效声束尺寸应不大于槽伤长度。探头的规格、频率、折射角和其他参数的确定 应满足7.2.1要求，并有最佳的信噪比。如需要选用其他规格探头，应由供需双方协商确定，以能有效检 出、分辨和评定验收标准要求的不连续性为原则。 7.2.3水浸自动检测，根据检测要求可选用线聚焦探头或点聚焦探头，压电晶片尺寸及透镜曲率半径等 参数应根据被检试样规格、检测范围、检测要求确定，并满足7.2.1要求。 7.2.4探头应有制造商、编号、检测频率、晶元尺寸、折射角或焦距等标识，应有出厂测试合格证。 7.2.5探头应按标识进行定置管理，使用后应进行清洁、干燥处理。

7.3.1超声检测仪最低使用性能应满足GB/T6519标准中关于超声波检测仪的测试要求。 7.3.2超声检测仪应具有自动报警、阈值设定和A扫或B扫或C扫图存储和输出功能，应具有发射功 率强、声穿透能力强、抗干扰能力强、电噪声低、增益范围大、稳定性好和检测信噪比高等特性。 7.3.3超声检测仪检测频率推荐使用范围为2MHz~15MHz，如有其他要求应经供需双方协商确定。 7.3.4超声检测仪在检测频率和要求的检测灵敏度下，具有对所接收的脉冲进行稳定线性放大能力，能 够满足9.2检测基准灵敏度调试要求。 7.3.5超声检测仪重复频率的可调范围应满足检测要求。 7.3.6超声检测仪与探头组合性能应能满足被检试样检测要求。 7.3.7若使用了多通道超声检测仪，每个通道应能够独立地监测对应探头检测中的超声响应，并满足 7.3.1~7.3.6要求，各通道之间的接收器增益变化不应大于6dB。 7.3.8新购买的超声检测仪应有编号、型号及制造厂家名称，应有检定合格证，在初次使用前及每年都 应进行校准。若仪器进行维修或任何影响仪器超声响应特性的零件/部件更换后，在重新投人使用前，应 对该仪器进行重新校准。每次校准的数据应保存备查，只有校准合格的仪器方可进行试样检测。 7.3.9用来对超声检测仪进行校准的所有设备都应有可追溯性，应满足仪器校准要求。 7.3.10在信号幅值调整到显示屏满刻度50%的情况下，线电压波动引起的信号幅值变化不应超过显

7.4.1管材自动检测装置应使探头与被检试样以螺旋线轨迹做相对运动，应有旋转和纵向移动的运动 装置。根据被检试样检测效率、检测规格和检测质量要求选择探头与被检试样运动检测方式。 7.4.2探头调节装置应具有在一定范围内对探头的偏心距、水层、垂直度、角度偏转等参数连续可调的 功能，应有对调试参数锁定功能，确保主声束在检测中不发生偏离，达到检测要求。 7.4.3传动装置的运动速度应是连续可调的。应使被检试样以均匀速度与探头做相对运动，旋转装置 的转动速度应均勺.运动速度的波动不应大干10%

7.4.4检测装置应保证超声波声束对被检试样检测面100%扫查，应对不连续性准确定位，不应对被检 试样造成任何损伤。 7.4.5分选装置应能可靠地分离检测合格与不合格的试样

7.5.1水浸法使用的耦合剂应采用无气泡、无杂质、清洁的室温水，经供需双方协商确定，可在水中加人 适量的防蚀剂或润湿剂，所有添加剂应对设备、被检试样及相关装置无腐蚀和损害。 7.5.2接触法使用的耦合剂应纯净，不应有其他杂质，应透声性好，对被检试样、探头及人体无伤害。耦 合剂黏度及表面润湿性应根据被检试样表面粗糙度选择，应使声束很好地传人被检试样中。 7.5.3灵敏度调试、被检试样的检测及不连续性评定使用的耦合剂应相同

8.1被检试样厚度应均匀，检测面应清洁、光滑、平直，无影响检测的表面伤痕、污物、油脂、油漆或其他 影响检测结果的异物，应对管端头进行倒角处理，保证端部无毛刺。被检试样检测面的粗糙度（R.）应优 于1.6μm。任何清洁方法和加工不应对被检试样造成损伤。

影响检测结果的异物，应对管端头进行倒角处理，保证端部无毛刺。被检试样检测面的粗糙度（R。 于1.6μum。任何清洁方法和加工不应对被检试样造成损伤。 8.2检测前应对被检试样进行外观检查，并满足8.1的要求。 8.3被检试样进行超声检测时，信噪比应大于9dB。 8.4采用水浸法自动检测时，被检试样每米弯曲度应不大于2mm，全长弯曲度应不大于4mm。 8.5被检试样检测结束后，应对检测面进行清洁、干燥处理，按要求摆放。 8.6被检试样端部盲区要求应由供需双方协商确定，应在订货单(或合同)中或技术协议中注明。

被检试样进行超声检测时，信噪比应天于9dB。 采用水浸法自动检测时，被检试样每米弯曲度应不大于2mm，全长弯曲度应不大于4mm。 被检试样检测结束后，应对检测面进行清洁、干燥处理，按要求摆放。 被检试样端部盲区要求应由供需双方协商确定，应在订货单(或合同)中或技术协议中注明。

9.1.1接触法和水浸法检测技术，优选水浸聚焦声束检测技术。 9.1.2壁厚不大于6mm或外径不大于50mm的管材宜采用聚焦探头进行水浸自动检测。 9.1.3检测质量要求高的管材宜采用水浸聚焦探头进行检测。 9.1.4对于大批量管材检测宜采用水浸聚焦探头进行自动检测。 9.1.5当需方没有提出对横向不连续性进行检测时，只对管材的纵向不连续性进行检测。 9.1.6如果其他方法对不连续性检出有帮助，可采用其他方法进行附加检测。 9.1.7应根据被检试样规格、检测要求、检测技术、验收标准及供需双方协商确定的要求等编制检测规 程或检测工艺卡，该规程的编写应满足本标准要求，编写内容应至少涵盖附录A的规定。 9.1.8检测技术选择和验收标准应在订货单（或合同)或协议中说明和确认

9.2检测基准灵敏度调试

9.2检测基准灵敏度调

9.2.1.1静态调试

9.2.1.1.1在检测前，根据验收标准要求，选择与被检试样公称尺寸及材料相同的对比试样，对检测系 统进行检测基准灵敏度调试。 9.2.1.1.2根据检测要求和被检试样尺寸选择合适的探头频率、晶元尺寸和透镜尺寸，使声束在被检试 样截面能达到100%覆盖，且不应产生虚假信号显示。 9.2.1.1.3根据设备检测原理，调试探头装置，使主声束中心轴线与管材轴线相交（此时声束中心轴线 与管材直径重合），获得最大界面波反射，改变水层距离，使其等于探头的焦距减去管材半径，使界面反射 波超声响应幅值最大，焦点落到被检试样表面上。

射角，使声束在管壁中产生约45°纯横波折射角（如其他折射角对检测有利，可选用其他折射角），并与留 内表面相交或相切，使声束完全覆盖管壁厚度，将对比试样上的外表面槽伤移动到探头位置的正下方，转 动对比试样，调试仪器参数，观察检测仪显示屏显示信号，确认是槽伤显示，反复转动和沿纵向微移对比 试样，找槽伤最大超声响应幅值，调仪器增益，使最大超声响应显示信号幅值为显示屏满刻度的80%，记 录调试参数。 9.2.1.1.5在不改变9.2.1.1.3和9.2.1.1.4设置的情况下，使对比试样上的内表面槽伤移动到探头 的下方转动对比试样观察检测仪显示屏显示信号，确认是槽伤显示，反复转动和沿纵向微移对比试样

动对比试样，调试仪器参数，观察检测1 试样，找槽伤最大超声响应幅值，调仪器增益，使最大超声响应显示信号幅值为显示屏满刻度的80%，记 录调试参数。 9.2.1.1.5在不改变9.2.1.1.3和9.2.1.1.4设置的情况下，使对比试样上的内表面槽伤移动到探头 的下方，转动对比试样，观察检测仪显示屏显示信号，确认是槽伤显示，反复转动和沿纵向微移对比试样， 找槽伤最大超声响应幅值。 9.2.1.1.6通过微量调整偏心距或水层距离，重复9.2.1.1.4和9.2.1.1.5操作，使内、外表面槽伤 最大超声响应幅值相近，并有最佳的信噪比和分辨力，调试增益，使其中显示较高的超声响应幅值为 显示屏满刻度的80%。以其中显示较低的超声响应幅值为检测基准灵敏度设定，阅值设定应低于这 个幅值。 9.2.1.1.7当对比试样壁厚较大时，内、外表面槽伤超声响应幅值不能达到相等或相近，应分别进行调 试，并分别设置阈值，阅值设定应低于槽伤显示幅值。 9.2.1.1.8调同心度，应使同一个槽伤在周向不同位置的超声显示信号幅值接近（如适用）。 9.2.1.1.9如需重新调整探头人射角或偏心距应按9.2.1.1.3~9.2.1.1.8要求进行调试。 9.2.1.1.10如采用了多个探头，应对每个探头分别进行调试。

9. 2. 1.2 动态调试

9.2.1.2.1完成9.2.1.1的设定后，应选用静态调试的对比试样进行动态测试，探头与对比 平稳运动，即运动轨迹为螺旋线，旋转运动速度分量和直线运动速度分量应保持恒定均匀，螺 足9.4要求。

行6次检测，对同一槽伤进行重复自动检测时，超声响应信号幅值变化不应大于士2dB，且最小超户 幅值不应小于阅值设定，使之全部进行报警。 9.2.1.2.3在同一参数下测试对比试样时，应从正反两个方向分别进行扫查或采用多通道同时完成检 测.应能有效检出人工缺陷槽伤。正反两个方向的检测基准灵敏度要求和水层距离应相同。

9.2.2接触法检测灵敏度调试

9.2.2.1按9.2.1.1.1要求选取对比试样。应根据能否在管壁上产生大约45°的折射角，选择一个合适 人射角度的横波探头，确定探头的规格、频率，使声束在被检试样截面能达到100%覆盖，且不应产生虚 假信号显示。应使探头楔块曲率半径与被检试样半径相同，探头主声束产生的折射角应使主声束与管内 表面相交或相切，使规定的人工缺陷反射体能够有效检出，信噪比高，分辨力好，如其他折射角对检测有 利，可选用能产生该角度的楔块。 9.2.2.2应使探头与被检试样保持恒定的压力和很好的耦合，使外表面纵向槽伤处在探头的前方，根据 被检试样厦度，调试检测仪检测范围及相关参数，往复移动探头，观察检测仪显示屏显示信号，确认是槽

伤显示，找最大显示，调仪器增益，使超声响应最大显示信号幅值为显示屏满刻度的80%，记录调试 参数。 9.2.2.3在不改变9.2.2.2设置的情况下，将探头移动到靠近内表面的纵向槽伤处，使槽伤处在探头的 前方，调仪器增益，往复移动探头，观察检测仪显示屏显示信号，确认是槽伤显示，找最大显示，记录内表 面槽伤超声响应显示幅值，调增益，使超声响应最大显示信号幅值为显示屏满刻度的80%，记录调试 参数。 9.2.2.4重复9.2.2.2和9.2.2.3操作，确认内、外表面槽伤超声响应显示幅值，调增益，使较低值为显 示屏满刻度的80%，记录调试参数。 9.2.2.5应按9.2.2.29.2.2.4要求，声束沿原传播的相反方向分别对内、外表面槽伤进行再次测试， 记录调试参数。 9.2.2.6在9.2.2.4和9.2.2.5调试中，调增益，使其中最低超声响应显示幅值，为显示屏满刻度的 80%，作为被检试样检测基准灵敏度。 9.2.2.7在校验中，对内、外表面槽伤分别进行测试，找最大显示值，与调试记录进行比较，其槽伤显示 信号幅值变化不应大于士10%。 9.2.2.8如果供需双方协商确定要求检测横向不连续性时，在被检试样轴向正反两个方向进行扫查时， 应按9.2.2.19.2.2.5要求对横向人工缺陷槽伤进行调试操作。 9.2.2.9在检测基准灵敏度基础上可提高6dB10dB作为扫查灵敏度，扫查灵敏度下信噪比应大于 9dB

9.2.3其他调试方法

如经供需双方协商确定其他调试方法能够满足检测要求，可使用其他方法，应在检测规程中或检 卡中详细说明

在满足检测要求的情况下，重复频率的设定不应产生影响检测的幻影回波和检测信号丢失 满足扫查速度的要求，

9.4.1扫查螺距由旋转运动速度分量和直线运动速度分量确定，应满足被检试样在规定的验收标准中 能有效检出最小人工缺陷。 9.4.2扫查螺距应使被检试样在检测区域内声束100%覆盖，覆盖取决于探头的最大有效尺寸和螺距

9.4.3扫香螺距应比人工缺陷槽伤长度小，扫香螺

扫查速度的确定应能保证验收标准规定尺寸的槽伤有效检出。接触法检测扫查速度 100mm/s

低显示值进行设定，以最低显示幅值的50%设定为阈值。对于直径和壁厚较大的管材，内、外壁人工缺 陷槽伤超声响应幅值相差较大，应分别建立阈值功能，应按照内、外表面槽伤超声响应幅值的50%分别 进行设定阈值，同时，两个阈值的宽度应满足管壁内各部位不连续性信号的报警要求。 9.6.2水浸自动检测：自动报警、自动标记评定不连续性时，阅值设定应低于人工缺陷槽伤最低显示值 应满足9.2.1.2.2要求。

当检测结束后或连续检测超过2h或在检测中停止检测后，继续检测时或操作人员更换时应进行检

测基准灵敏度校验，水浸自动检测校验应按9.2.1.2要求进行，接触法检测校验应按9.2.2.7要求进行 校验，如果校验结果超出了规定指标要求，应按9.2要求重新进行灵敏度调试，调试后应对上一次调试或 校验后所检测的所有管材重新进行检测。 如有特殊要求，应按供需双方协商确定的方法执行。

本方法没有规定具体的验收要求，应根据供需双方协商确定，按表1选取槽伤尺寸或其他尺寸 形状的人工缺陷反射体 方便面标准，应在订货单（或合同)中或技术协议中写明管材验收质量要求，在检测规 侧工艺卡中写明检测要求。

11.1当完成9.2调试后，应保持所有设定参数不变，对被检试样逐批逐根进行检测。如进行水浸检测， 被检试样宜在检测前进行端头封堵处理，防止水进人管内。 11.2在检测过程中检测人员应对不连续性指示信号进行可靠的监控，防止漏检。 11.3在检测过程中对超过阈值的所有显示应以声、光形式显示，应对所有发现的不连续性显示信号进 行仔细评定，确定显示信号最大幅值

2.1当被检试样经检测未产生不连续性信号或信号幅值低于设定的值时，则认为该管材检测合格。 12.2当发现不连续性显示信号后，确定不连续性最大显示幅值，所有等于或大于检测基准灵敏度设定 的显示幅值应判为该区域不合格。 2.3若允许被检试样不合格区域切除后剩余管段可进行交货，则应对剩余管段重新进行检测，如确认 未产生不连续性显示信号或信号幅值低于检测基准灵敏度设定值，则认为该管材检测合格。 12.4如客户有其他要求，应经供需双方协商确定

13.1对判定为不合格品中的不连续性位置应进行明显标记。 3.2对合格品应进行标记，标记方法不应对被检试样造成任何损伤，标记方法应在程序文件中说明。 13.3不合格品与合格品应区分存放

检测记录应包括以下内容： 被检试样的材料、规格和相关资料（如批次、热处理）； b) 超声检测仪型号、探头规格、设备型号（如适用）； C 检测技术、耦合剂、检测速度、检测频率、检测参数设置（水距、探头偏心距或角度偏转、传动速 度、转动速度、螺距等，如适用）； d) 对比试样、检测灵敏度； e) 检测标准、检测规程或检测工艺卡； f) 验收标准； g) 管端头不可探区； 检测结果详细记录、被检试样合格品、不合格品数量； i) 检测人、审核人； i 检测日期

检测报告应至少一式两份，由检测单位和送检单位各持一份，检测报告应作为质量档案保存。检测 服告应包括以下内容： a） 报告编号； b） 送检单位； ） 被检试样的材料、规格、批次； d 超声检测仪型号、探头规格、检测频率、设备型号（如适用）； e 本标准编号、检测规程或检测工艺卡； f 检测技术、耦合剂； g 对比试样、检测灵敏度； h) 验收标准； i 检测结果评定； 检测人、审核人、检测日期。

检测报告应至少一式两份，由检测单位和送检 份，检测报告应作为质量档案保存。检测 告应包括以下内容： a）报告编号； b） 送检单位； 被检试样的材料、规格、批次； d) 超声检测仪型号、探头规格、检测频率、设备型号（如适用）； e) 本标准编号、检测规程或检测工艺卡； f) 检测技术、耦合剂； 对比试样、检测灵敏度； h) 验收标准； i) 检测结果评定； j 检测人、审核人、检测日期。

并能达到所需的检测目的和得到超声技术责任人的批准，必要时，还应得到客户的批准。规程最少 盖以下信息： a）程序编号包括最新的版本号、日期； b）本标准编号； 被检试样批号、合金牌号、状态、规格； d） 被检试样表面状况的要求； e） 检测单位（如适用）； 检测技术； 检测人员要求； h）对比试样的要求，包括人工缺陷的类型、尺寸、位置、加工方法和数量，人工缺陷的测量方法及公 差范围； 探头的要求，包括类型、频率、尺寸、人射角、聚焦情况等参数； 检测设备、超声检测仪、检测频率、脉冲重复频率、校准周期等要求； k）耦合剂的要求； 操作和扫查装置的说明，如水浸自动检测应对水层、声束、偏心距或声束人射角、扫查速度、探头 与被检试样相对运动螺距等参数调试进行说明； m）检测基准灵敏度调试； n）横向不连续性的附加扫查（如需要）； 扫查计划。描述要执行测试的声束人射面和声程路径，扫查覆盖率、扫查螺距或步进； P 扫查灵敏度的要求（如果适用）； 验收标准及要求； r）不连续性的评定程序； s）不连续性标记； t）合格品和不合格品标识方法及说明； u）检测记录； 检测报告； W）任何其他相关数据。

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