TOFD标准执行过程中出现偏差的讨论

胡锡宁 赵晓科 龚固 袁黎明

陕西西宇无损检测有限公司 陕西西安 712100

TOFD标准执行过程中出现偏差的讨论

胡锡宁 赵晓科 龚固 袁黎明

陕西西宇无损检测有限公司 陕西西安 712100

TOFD标准规定：“对密集型点状显示,按条状显示处理。”但是,对“密集型点状显示”没有明确定义；导致“密集型点状显示”的评定出现偏差,引起对压力容器等焊缝的大量不合理返修。本文通过RT照相、实物解剖和图谱测量距离比较等方法进行讨论,期望提高评定准确性,减少不合理返修。

TOFD标准密集型点状显示

1 问题的提出

《NB/T 47013.10-2015 承压设备无损检测第10部分：衍射时差法超声检测》--§8.4.3规定：“对密集型点状显示,按条状显示处理”。但是,该标准未对“密集型点状显示”明确定义。

在《NB/T 47013.3-2015 承压设备无损检测第3部分：超声检测》--§3《术语和定义》--§3.2中,对《密集区缺陷》是这样定义的：“锻件检测时,在显示屏扫描线上,相当于50mm声程范围内,同时有5个或5个以上的缺陷反射信号；或是在50mm×50mm的检测面上,发现在同一深度范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号。其反射波幅均大于等于某一特定当量平底孔直径的缺陷。”

在《JB/T 4730.1-2005承压设备无损检测第1部分：通用要求》——§3《术语和定义》--§3.16中,对《密集区缺陷》是这样定义的：“在荧光屏扫描线上,相当于50mm声程范围内,同时有5个或5个以上的缺陷反射信号；或是在50mm×50mm的检测面上,发现在同一深度范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号。其反射波幅均大于某一特定当量的基准反射波幅。”

如上,在其它相关标准中,也未找到“密集型点状显示”的明确定义。

由于没有“密集型点状显示”的明确定义,故在执行《NB/T 47013.10-2015》标准时,对“点状显示”的评定难免出现偏差,造成大量不合理的返修。

本文通过RT照相、实物解剖和图谱测量距离等方法,与TOFD图谱进行比较,与同行共同讨论,以期提高TOFD检测水平。

2 TOFD图谱评定执行标准偏差的现象

TOFD检测工作中,密集型点状显示的定义不明确,对点状缺陷的判定出现较为严重的偏差,将一些不应返修的点状显示,判定为条形缺陷进行评定,依据NB/T 47013.10——§8.5表7予以了返修,从而给被检容器带来过度返修的质量危害。见图1～图3。

图1 点状显示——TOFD图谱与R下照相底片对比

2.1 图1状况

图1的板厚为54mm。

TOFD评定,二通道缺陷从两端测量其长度大于40mm予以了返修。

RT底片上没有需要返修缺陷。返修解剖跟踪过程没有发现缺陷。

图2 点状显示——TOFD图谱与缺陷实物对比图

(2)图2状况

图2的板厚为48mm,委托要求I级合格。

TOFD评定,从两端测量其长度49mm大于20mm予以了返修。

返修解剖跟踪过程没发现连续性缺陷,且气孔间距甚至大于5mm。

TOFD图谱复测,选最严重区域用电子标尺限定的50mm范围内(借助NB/T 47013.3-2015 --§3--§3.2中,对锻件检测时《密集区缺陷》定义)找不到气孔多于5个的地方,总点数也不大于标准规定的100mm范围24个点(0.5×48)。

图3 点状显示——TOFD图谱与实物对比图

2.3 图3状况

图3的板厚为48mm,委托要求I级合格。

TOFD评定,气孔连续不断,予以了返修。

返修解剖跟踪过程,气孔间距大于5mm。

总点数没有一处大于标准规定的100mm范围24个点。

2.4 小结

上述TOFD图谱定为返修究其原因是当点状缺陷看起来很密集时,就认为是密集型点状显示,就将其连起来；然后,从两端测量按条状显示处理。

当缺陷稍多,看起来显得很密,弧形挨得很近,弧尾相互重叠,从而就直接划定返修区域。没有按照密集型缺陷的定义来评定,且没有按照点状缺陷评定来数点数,这不是TOFD检测对图谱的正确评定方法。

凭荧光屏影像的感觉进行主观的判断,而不按规范的要求划分评定区,依评定区来判定缺陷,执行规范就出现了偏差。

3 标准规定与执行的讨论

在讨论之前,首先作如下定义：

(1)定义1,点状显示：为双曲线弧状且与拟合弧形光标重合,可不测量长度和高度。不是平直短线,弧形圆顶能够识别出确实是气孔类圆形缺陷。

(2)定义2,密集区缺陷：在荧光屏扫描线相当于50mm声程范围内同时有5个或5个以上的缺陷反射信号,或是在50mm×50mm的检查面上发现在同一深度范围内有5个或5个以上的缺陷反射信号［2］。

3.1 我们实践：点状显示的质量分级

点状显示为双曲线弧状且与拟合弧形光标重合,可不测量长度和高度,深度采用拟合弧形光标与相关显示重合时所代表的深度数值；评定区为一个与焊缝平行的矩形截面,沿X轴方向的长度为100mm,沿Z轴方向的高度为工件厚度。在评定区内或与评定区边界线相切的缺陷均应划入评定区内,规定评定焊接接头的质量级别如表1［1］所示。

表1 各级别允许的点状显示的个数

对于密集型点状显示,按条状显示处理。

3.2 我们实践：对于密集型点状显示，按条状显示处理

需按如下方法：

(1)首先要确定缺陷自身高度未超标的圆形缺陷,定义方法见本章节前文“定义1,点状显示”。

(2)要按照密集缺陷定义,测定其是否属于密集型缺陷,定义方法见本文“定义2,密集区缺陷”。

如果不属于密集型缺陷,就不能简单地将点状缺陷连接起来测量,标准中没有定义点状缺陷离的近,就连接起来测量。

点状缺陷要作为条形显示评判,则应首先按密集型点状显示判定,不属于密集型点状显示的点状缺陷,则应在X轴方向长度为100mm,沿Z轴方向为工件厚度的评定区域内数点数,按照本文表1评定标准进行评定。

4 实物解剖和图谱测量距离比较

为了能够确定对气孔评定的准确性和可靠性,2015年9月在工地检查并对对现场焊缝进行解剖跟踪,主要进行气孔与密集型气孔评定与实物解析。图谱案例见图4～图7。

图4 LJ15-447121-0302-1下K02-A12X13-9与实物照片对比

图5 LJ15-447121-0302-1下K01-A1X2-9与实物照片对比

根据图4至图7,4幅TOFD检测图谱与被检焊缝解剖图进行对比分析,见表2。

表2显示,TOFD评定过程中,对密集型缺陷定义理解的差异,引起对点状缺陷判定严格化,常常出现返修过程中气孔极少

甚至还有未发现气孔情况。

主要原因是由于图谱是D型显示,在整个Y轴方向距离显示不出,而实物解剖显示,不仅有X方向距离显示,还存在着Y方向距离显示,所以物件中的缺陷距离往往比图谱显示距离大,因而,没有必要有“宁严勿松”的思想,只要严格识别是否属于密集型点状缺陷,是否需要按条状显示处理,否则按要求统计点数即可。

图6 LJ15-447121-0302-1下K01-A2X3-7与实物照片对比

图7 LJ15-447121-0302-1下K02-A16X17-2与实物照片对比

表2 TOFD检测图谱与缺陷解剖图对比

5 标准执行偏差原因

5.1 技术能力、标准理解

由于检测技术专用术语不清,部分TOFD二级人员仅仅只使用了TOFD一门检测知识,对焊接知识了解少,对焊接过程中缺陷出现的原因未做分析,没有利用常规超声和射线检测知识对缺陷综合进行分析。对密集型缺陷,评定区等专用术语应用模糊不清,对TOFD检测的点状显示按条形缺陷处理,使用的过于随意。

5.2 执业精神、宁严勿松

由于TOFD检测灵敏度以及检出率很高,容易出现点状显示的小圆弧布满图谱。大量的小圆弧交叉重叠显示,时隐时现,圆弧时大时小,错综复杂,常常引起评定人员对图谱厌倦。评定时不断地鉴别是否属于密集型气孔和在评定区域内数点数比较麻烦,因此评定过程中不耐烦、不认真、不严肃；为了摆脱及规避自己评定责任,对于一些拿不准的现象,宁严勿松,将焊接质量置之度外,将被检焊缝大量返修。

5.3 追求利益最大化

TOFD检测作为一项新的检测手段,很多设备安装单位对其了解很少,对于检测单位的返修结果,及返修原因了解很少,无法对检测结果的对错进行怀疑；同时新检测技术作为一种高利润盈利手段,在缺少监督检查又能得到高利润回报两种因素的促使下,错评、误评,不负责任评定等现象都可能发生。

6 措施建议

(1)在国内,TOFD检测技术从推广到实施经历时间很短,大多数TOFD二级人员对图谱评定经验很浅,容易出现评定上的错误。因此,为维护本行业专业技术健康发展,建议行业协会有必要对该技术的理解和标准的执行状况开展一次调查监督,对出现间题给予纠正。

(2)大多数TOFD取证人员很少接触过TOFD检测及图谱评定,图谱评定经验欠缺,仅仅在取证、复证班上接触图谱评定及检测案例,因此多增加一些标准执行的方法和案例,有利于学员更好地掌握标准。

(3)加强TOFD检测人员综合素质培训,提高焊接知识、TOFD检测及评定能力及执业精神,树立和要求检测人员准确执行标准,对出具的数据负责。

(4)应定期开展省内、省与省之间TOFD检测业务的比对试验、监督,敦促TOFD检测技术的应用单位正确的执行标准、规范。

1 NB/T 47013.10-2010 承压设备无损检测第10部分：衍射时差法超声检测--§8.4.2表6。2015-09-01

2 JB/T 4730.1-2005 承压设备无损检测第1部分：通用要求--§3--§3.16。2005-11-01

TB303

B

1672-9323(2016)05-0060-03

2016-07-26)