ASME法规对超声TOFD法的最新规定介绍 第一部分:操作要领

　　超声衍射时差技术(Time2of2flight diffraction,简称TOFD)用于焊缝检测在欧美国家至少已有10年以上的历史。该技术具有缺陷检测能力强、缺陷定量精度高的优点,且有A,D和B三种显示(即直角坐标、焊缝纵断面和横断面显示)记录方式。

　　美国机械工程师学会锅炉压力容器法规ASME BPVC早在1996增补版第Ⅷ卷第一册《压力容器》规范案例223521中,就已确认可用TOFD超声检测取代射线照相,并在2000年2月认可的规范案例223522中,将TOFD超声检测适用的板厚范围从> 101. 6 mm(4 in)提高到> 12. 7 mm(0.5 in)。在ASME 2004第Ⅴ卷《无损检测》中,新增了第四章《焊缝超声检测方法》,该章T2452提到了用计算机成像技术(包括TOFD和相控阵技术)的各种优点,具体方法列入附录E和L。在最新发布的2006增补版中,有关TOFD法的操作技术细节已升级为强制性附录Ⅲ,即本文第一部分操作要领的内容;有关TOFD显示图像的判读和检测结果的评定,则结合32个典型图谱,在非强制性附录N中作了大量评析,即本文第二部分(见本刊2007年第5期)图像判读的内容。

　　据悉,目前国内已有多家企业和研究机构从欧美引进了超声TOFD检测设备。相信文中提供的ASME对TOFD技术的最新规定,能对该新技术的应用起到推动作用。

　　1　TOFD工艺规程要求

　　实施TOFD检测前,先要制定切实可行的技术规程,其参数除ASME第Ⅴ卷第四章《焊缝超声检测方法》规定的20项变量外,新版标准还提出了6项特定性变量。20个一般性变量中,15个主变量(Essential Variable)为受检焊缝形状、外径、壁厚、产品形式(管、板等),探测面,探测方法(直射波、斜射波、接触法或液浸法),超声波型和声束角度,探头型式、频率和晶片尺寸、形状,特殊探头、楔块、衬垫或鞍座(使用时),超声仪,校验(校准试块和校准方法),扫查方向和扫查范围,扫查方式(手工或自动),几何形状信号与缺陷信号识别方法,信号大小测定方法,计算机数据采集(使用时),扫查覆盖性(仅指减少时)和人员操作要求(有要求时);5个副变量(Nonessential Variable)为人员资格鉴定要求,表面状态(探测面,校准试块),耦合剂类型或牌号,自动报警或记录设备(使用时)和记录,包括要记录的必要校验数据(如仪器设定)。新增的6个特定性主变量为仪器型号和制造者,仪器软件,扫查方向和扫查范围,缺陷测长方法,缺陷测高方法和数据采样间隔。对规定的主变量的变更,要求进行验证演示,以评定新参数的有效性;而对副变量的变更,则不要求重新评定。但不管是主变量或副变量,如有变更,均需在技术规程中作出相应修改或增补。

　　2　TOFD设备系统要求

　　2.1　TOFD仪器要求