GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015標準應用探討

肖成珺 趙俊生

摘要：檢測標準的準確選用對焊縫超聲波檢測的工藝方法和檢測結果具有重要影響。GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015是目前國內焊縫無損檢測行業超聲波檢測領域常用的兩個標準，但因其隸屬于不同的標準體系，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。為了進一步闡明這兩個標準之間存在的差異，以及在實際工程應用中對檢測結果的影響，本文以實際工程應用中遇到的問題為切入點，探討了兩個標準存在的差異，并通過試驗研究，針對兩個標準的檢測方法和評定方法對檢測結果的影響進行了比較。結果表明，GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015兩個標準均能反映檢測件的缺陷，檢測結果一致。本文可為正確理解和使用焊縫超聲檢測標準提供參考，對指導工程應用具有一定的意義。

關鍵詞：超聲檢測、標準體系、檢測靈敏度;無損檢測;缺陷評定

中圖分類號：TG115.285

1引言

超聲波檢測技術由于具有其操作簡便、檢測成本低、檢測速度快等優點而被廣泛應用于承壓設備和管道以及橋梁鋼結構等結構件等的焊縫的質量檢測中，已成為常規的無損檢測方法之一，被各行業界廣泛普遍認同。然而，超聲波檢測因其有較強的專業性，-檢測-結果評定更多的是依賴于檢測人員技術水平和職業素養，以及用戶產品技術文件所要求執行的檢測標準。這些檢測標準也會因產品所屬行業以及設計制造的技術要求而有所不同，因此，在開展焊縫超聲波檢測工作中，必須嚴格執行檢測合同或技術協議所執行的檢測相關標準，這也要求檢測人員只有充分理解并掌握所執行標準的相關技術要求，才能正確運用標準、編制合理最優化的無損檢測工藝，從而做到認真實施檢測、確保產品的質量符合客戶的使用要求。

2異同點

2.1標準體系不同

焊縫超聲波檢測在技術層面包含兩個方面，即檢測方法的選擇和檢測結果的驗收評定，然而不同的標準體系中焊縫超聲波檢測的檢測方法和檢測結果的驗收評定措施均有所不同。在超聲波檢測領域，常用的標準體系為能源行業標準（NB）和國家標準（GB）兩個體系，為適應不同的行業體系，兩者存在一定的差異。GB/T11345-2013標準除常規技術外，只在檢測技術、檢測等級和檢測結果評定方面給出了具體的規定，而GB/T29711-2013和GB/T29712-2013則屬于新增配套使用標準，分別在缺陷顯示類型的判定方法和焊縫質量驗收方面給出了具體的規定。NB/T47013.3-2015《承壓設備 無損檢測第3部分：超聲檢測》標準是將檢測技術方法和檢測技術等級、缺陷顯示判定以及質量分級方法和結果評定集于一體，內容更為全面、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備的超聲檢測和承壓設備厚度的超聲測量，以及與承壓設備有關的支承件和結構件的超聲檢測。

2.3檢測等級

GB/T11345-2013標準按其檢測結果的好壞，劃分了A、B、C和D四個檢測等級，不同的檢測等級對應不同的缺陷檢出率，其中檢測等級D僅在規范中有特殊規定時才能使用，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三個技術等級，通常在工程實踐中選用檢測技術等級B級為標準進行檢測。

2.4試塊

GB/T11345-2013標準采用四種參考反射體試塊，分別是直徑為 Φ3 mm的長橫孔（相當于舊版GB/T 11345-1989標準中使用的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標準中使用的參考試塊為孔徑為Φ2mm（t=200mm以內）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（基于直徑為3mm的橫孔）的檢測靈敏度的設定，規定了四個距離-波幅曲線等級：1）參考等級：所謂的參考等級，就是以Φ3mm橫孔作為基準反射體制作的距離-波幅曲線，即參考基準距離-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定比較復雜，它是根據焊縫母材厚度、缺欠顯示長度與板厚之間的倍數關系而變化的。NB/T 47013.3-2015標準（t=200mm以內）中使用的參考試塊為孔徑為Φ2mm的長橫孔，根據被檢厚度選擇相應的評定線（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行評定，評定的結果要與國際標準接軌，采用的是可驗收或不可驗收評價準則，并沒有給出具體的評定級別。GB/T29712-2013標準則是先看缺陷顯示長度，再看顯示缺陷顯示波幅當量是否超過驗收級別，而NB/T47013.3-2015標準則恰恰相反，是先看缺陷顯示波幅在哪個區域、再看缺陷顯示的長度到達哪個質量等級。

3試板實踐對比

選3塊板厚δ=20mm、材質為Q245R的對接焊接試板，表面狀態為打磨光滑，坡口型式為X型的對接焊縫，焊接方法為手工電弧焊，檢測執行標準為GB/T11345-2013標準、驗收等級為2級，NB/T47013.3-2015標準、質量驗收等級為Ⅱ級。檢測設備采用國產的PXUT-350C型超聲波探傷儀，具體檢測工藝參數如下：

（1）探頭型號：橫波斜探頭5P9×9K2。

（2）標準試塊：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、轉角、環繞等。

檢測過程應先進行粗探，用不低于評定線靈敏度為掃查靈敏度對焊縫進行鋸齒形掃查，同時探頭還應做10°左右的轉動。對波幅超過評定線的顯示，應根據探頭位置、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在焊縫表面做出標記。而后再進行精探，以粗探中作了標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準體系，通過實驗檢測并記錄所得數據，對缺陷的指示長度、最大反射波幅度、缺陷深度、和評定等級及結論進行對比，具體檢測數據見表1和表2。通過比較采用本文提到的兩個檢測標準所得的檢測數據可知，基于兩個標準，均可在試板中共發現4個缺陷，且缺陷位置都基本一致。由表1和表2的數據可知，采用不同的標準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準中的距離-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據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，由兩條線構成，一條是參考基準距離-波幅線H0，一條是H0-14dB，其檢測靈敏度為 H0-14dB。而NB/T 47013.3-2015標準則采用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。對比兩個標準測出的同一缺陷指示長度可知，由GB/T11345-2013標準測出的缺陷指示長度略長于由NB/T47013.3-2015標準所得測數據。這是因為，GB/T11345-2013標準在測取缺陷指示長度時，缺陷兩側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標準測取缺陷指示長度時時，缺陷兩側的最大反射波高于定量線為Φ2×40-12dB，再繼續向左右移動探頭，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，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標準測得的缺陷指示長度一般略長。也會出現缺陷兩側最高回波降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NB/T47013.3-2015標準測出的缺陷指示長度較由GB/T11345-2013標準測出的缺陷指示長度略長。

由以上結果可知，兩個標準探測出的缺陷深度是基本一致，這也表明在實際工程應用中采用兩個標準檢測焊縫是等價的。

5結論

檢測標準的選用對無損檢測結果具有重要影響，本文針對GB/T11345-2013和NB/T47013.3-2015兩個標準，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準對檢測結果的影響，結果表明：

（1）兩個標準的適用范圍，以及對檢測人員、檢測儀器要求、探頭參數選擇、檢測區域、探頭移動區等基本參數的要求都基本一致，只是描述略有不同。

（2）根據實驗所測得的數據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GB/T11345-2013標準用端點6dB法測出的略長，但最終的檢測結論均相同。

參考文獻

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