GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015标准应用探讨

肖成珺 赵俊生

摘要：检测标准的准确选用对焊缝超声波检测的工艺方法和检测结果具有重要影响。GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015是目前国内焊缝无损检测行业超声波检测领域常用的两个标准，但因其隶属于不同的标准体系，适用范围、检测等级、参考试块、检测灵敏度、评定方法等均存在一定的差异。为了进一步阐明这两个标准之间存在的差异，以及在实际工程应用中对检测结果的影响，本文以实际工程应用中遇到的问题为切入点，探讨了两个标准存在的差异，并通过试验研究，针对两个标准的检测方法和评定方法对检测结果的影响进行了比较。结果表明，GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015两个标准均能反映检测件的缺陷，检测结果一致。本文可为正确理解和使用焊缝超声检测标准提供参考，对指导工程应用具有一定的意义。

关键词：超声检测、标准体系、检测灵敏度;无损检测;缺陷评定

中图分类号：TG115.285

1引言

超声波检测技术由于具有其操作简便、检测成本低、检测速度快等优点而被广泛应用于承压设备和管道以及桥梁钢结构等结构件等的焊缝的质量检测中，已成为常规的无损检测方法之一，被各行业界广泛普遍認同。然而，超声波检测因其有较强的专业性，-检测-结果评定更多的是依赖于检测人员技术水平和职业素养，以及用户产品技术文件所要求执行的检测标准。这些检测标准也会因产品所属行业以及设计制造的技术要求而有所不同，因此，在开展焊缝超声波检测工作中，必须严格执行检测合同或技术协议所执行的检测相关标准，这也要求检测人员只有充分理解并掌握所执行标准的相关技术要求，才能正确运用标准、编制合理最优化的无损检测工艺，从而做到认真实施检测、确保产品的质量符合客户的使用要求。

2异同点

2.1标准体系不同

焊缝超声波检测在技术层面包含两个方面，即检测方法的选择和检测结果的验收评定，然而不同的标准体系中焊缝超声波检测的检测方法和检测结果的验收评定措施均有所不同。在超声波检测领域，常用的标准体系为能源行业标准（NB）和国家标准（GB）两个体系，为适应不同的行业体系，两者存在一定的差异。GB/T11345-2013标准除常规技术外，只在检测技术、检测等级和检测结果评定方面给出了具体的规定，而GB/T29711-2013和GB/T29712-2013则属于新增配套使用标准，分别在缺陷显示类型的判定方法和焊缝质量验收方面给出了具体的规定。NB/T47013.3-2015《承压设备 无损检测第3部分：超声检测》标准是将检测技术方法和检测技术等级、缺陷显示判定以及质量分级方法和结果评定集于一体，内容更为全面、综合性强。

2.2适用范围

GB/T11345-2013适用于焊缝母材厚度范围不小于8mm、材质为铁素体类钢的全熔透型焊缝，而NB/T47013.3-2015不仅适用于金属材料制承压设备用原材料或零部件的焊接接头的超声检测，同时也适用于金属材料所制的用承压设备的超声检测和承压设备厚度的超声测量，以及与承压设备有关的支承件和结构件的超声检测。

2.3检测等级

GB/T11345-2013标准按其检测结果的好坏，划分了A、B、C和D四个检测等级，不同的检测等级对应不同的缺陷检出率，其中检测等级D仅在规范中有特殊规定时才能使用，包括非铁素体类焊缝检测、部分熔透焊缝检测、自动化设备的焊缝检测和温度在0～60℃范围外的焊缝检测。NB/T47013.3-2015则只划分了A、B、C三个技术等级，通常在工程实践中选用检测技术等级B级为标准进行检测。

2.4试块

GB/T11345-2013标准采用四种参考反射体试块，分别是直径为 Φ3 mm的长横孔（相当于旧版GB/T 11345-1989标准中使用的RB系列试块），孔径为Φ1.5mm～3mm的平底孔，宽度和深度均为1mm的矩形槽，以及串列法检测用到的Φ6mm平底孔。NB/T 47013.3-2015标准中使用的参考试块为孔径为Φ2mm（t=200mm以内）的长横孔，试块较为单一。

2.5距离-波幅曲线（DAC）

GB/T11345-2013基于长横孔技术（基于直径为3mm的横孔）的检测灵敏度的设定，规定了四个距离-波幅曲线等级：1）参考等级：所谓的参考等级，就是以Φ3mm横孔作为基准反射体制作的距离-波幅曲线，即参考基准距离-波幅曲线，也称定量线，记为Ho。2）评定等级：所谓的评定等级，此线的主要作用是为了测量缺欠的显示长度，采用固定回波幅度等级法：找到超过评定等级的缺欠最高波后，移动探头使回波降至评定等级线，此时探头移动距离为该缺欠的显示长度。3）记录等级：记录等级是对应的验收等级-4dB，记录等级的主要作用是，如果单位焊缝长度内存在单个或多个间断的缺欠，记录缺欠的累计长度。4）验收等级：目前GB/T11345-2013有两个验收等级，分别是2级和3级，验收等级的灵敏度设定比较复杂，它是根据焊缝母材厚度、缺欠显示长度与板厚之间的倍数关系而变化的。NB/T 47013.3-2015标准（t=200mm以内）中使用的参考试块为孔径为Φ2mm的长横孔，根据被检厚度选择相应的评定线（EL）、定量线（SL）和判废线（RL）的灵敏度。

2.6评定方法

对于缺陷检测显示评定的步骤、方法和思路，GB/T29712-2013与NB/T47013.3-2015中的描述完全不同，前者要求对超过评定等级的显示进行评定，评定的结果要与国际标准接轨，采用的是可验收或不可验收评价准则，并没有给出具体的评定级别。GB/T29712-2013标准则是先看缺陷显示长度，再看显示缺陷显示波幅当量是否超过验收级别，而NB/T47013.3-2015标准则恰恰相反，是先看缺陷显示波幅在哪个区域、再看缺陷显示的长度到达哪个质量等级。

3试板实践对比

选3块板厚δ=20mm、材质为Q245R的对接焊接试板，表面状态为打磨光滑，坡口型式为X型的对接焊缝，焊接方法为手工电弧焊，检测执行标准为GB/T11345-2013标准、验收等级为2级，NB/T47013.3-2015标准、质量验收等级为Ⅱ级。检测设备采用国产的PXUT-350C型超声波探伤仪，具体检测工艺参数如下：

（1）探头型号：横波斜探头5P9×9K2。

（2）标准试块：CSK-IA，参考对比试块：RB-Ⅰ，长横孔为Φ3×40mm，CSK-IIA-1长横孔为Φ2×40mm。

（3）距离-波幅曲线（DAC）：选用深度为5mm、15mm、40mm的长横孔制作距离-波幅曲线。

（4）耦合剂：机油。

（5）耦合补偿：4dB。

（6）扫查方式：锯齿型扫查、前后、左右、转角、环绕等。

检测过程应先进行粗探，用不低于评定线灵敏度为扫查灵敏度对焊缝进行锯齿形扫查，同时探头还应做10°左右的转动。对波幅超过评定线的显示，应根据探头位置、方向、波幅显示的位置及试板坡口型式和焊接方法等的具体情况，综合分析判断其是否为缺陷，并将判断为缺陷的部位应在焊缝表面做出标记。而后再进行精探，以粗探中作了標记的部位作为精探的对象，对所有超过评定线等级的缺陷显示，均应确定其缺陷最大反射波幅度（Db值）及位置，深度位置、和指示长度。

采用文中提到的两个标准体系，通过实验检测并记录所得数据，对缺陷的指示长度、最大反射波幅度、缺陷深度、和评定等级及结论进行对比，具体检测数据见表1和表2。通过比较采用本文提到的两个检测标准所得的检测数据可知，基于两个标准，均可在试板中共发现4个缺陷，且缺陷位置都基本一致。由表1和表2的数据可知，采用不同的标准所得的缺陷回波相差较大，平均波幅相差13.5 dB，该差距较大的原因是由于在两个标准中的距离-波幅曲线（DAC）采用了不同的横孔（Φ3是RB-Ⅰ和Φ2是CSK-IIA-1）试块制作的。因为制定的参考基准距离-波幅线H0（参考等级Φ3mm长横孔母线）与定量线SLΦ2×40-12dB二者相差12dB，根据长横孔回波声压公式计算，距离相等、反射孔径增加1.5倍，即Φ3/Φ2=1.5，回波相差可达1.76 dB。因此，在理论上SL=H0+12 dB+1.76 dB=H0+13.76 dB，与表1和表2中所测的缺陷平均波幅实验数据13.5dB相差仅0.26 dB，理论计算值与实验值基本一致。

在本次实验总，测缺陷指示长度时，采取了半波高度法（6 dB），其中有多个端点的缺陷则则采用端点6dB法。GB/T 11345-2013 中是采用Φ3 mm的横孔制作距离-波幅曲线DAC，由两条线构成，一条是参考基准距离-波幅线H0，一条是H0-14dB，其检测灵敏度为 H0-14dB。而NB/T 47013.3-2015标准则采用Φ2 mm的横孔制作DAC 曲线，由三条线组成，分别是评定线（Φ2×40-18dB）、定量线（Φ2×40-12dB）和判废线（Φ2×40-4dB），其检测灵敏度为Φ2×40-18dB。如表1和表2所示，3块试板共有4处条形缺陷。对比两个标准测出的同一缺陷指示长度可知，由GB/T11345-2013标准测出的缺陷指示长度略长于由NB/T47013.3-2015标准所得测数据。这是因为，GB/T11345-2013标准在测取缺陷指示长度时，缺陷两侧的最大反射波高于评定等级线为 H0-14dB（换算成Φ2孔灵敏度为Φ2×40-12.7dB）;而NB/T47013.3-2015标准测取缺陷指示长度时时，缺陷两侧的最大反射波高于定量线为Φ2×40-12dB，再继续向左右移动探头，使波高降低6 dB即波高最低可降为Φ2×40-18dB，但这里检测的一般缺陷两端最高回波往往在Ⅲ区，即一般超过判废线（Φ2×40-4dB），即波高降6dB即为（Φ2×40-10dB）略高于H0-14dB（换算成Φ2孔灵敏度为Φ2×40-12.7dB），所以由GB/T11345-2013标准测得的缺陷指示长度一般略长。也会出现缺陷两侧最高回波降6dB后低于H0-14dB（换算成Φ2孔灵敏度为Φ2×40-12.7dB），这个时候则根据NB/T47013.3-2015标准测出的缺陷指示长度较由GB/T11345-2013标准测出的缺陷指示长度略长。

由以上结果可知，两个标准探测出的缺陷深度是基本一致，这也表明在实际工程应用中采用两个标准检测焊缝是等价的。

5结论

检测标准的选用对无损检测结果具有重要影响，本文针对GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015两个标准，探讨了在适用范围、检测等级、参考试块、检测灵敏度、评定方法等方面的差异，并通过实验研究比较了采用两个不同检测标准对检测结果的影响，结果表明：

（1）两个标准的适用范围，以及对检测人员、检测仪器要求、探头参数选择、检测区域、探头移动区等基本参数的要求都基本一致，只是描述略有不同。

（2）根据实验所测得的数据比对可知缺陷的最大回波位置和深度都一致，长条形缺陷最大回波位置和深度也一致，缺陷指示长度根据GB/T11345-2013标准用端点6dB法测出的略长，但最终的检测结论均相同。

参考文献

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