【石油天然气行业标准(SY)】 管材缺欠超声波评价推荐作法

ICS 77. 040. 20
备案号：22078—2007
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6699—2007
管材缺欠超声波评价推荐作法
Recommended practice for ultrasonic evaluation of pipe imperfections(APIRP5UE:2005，IDT)
2007—10—08发布
国家发展和改革委员会
2008—03—01实施
规范性引用文件
定义…
4应用·
4.1基本原则
4.2检测应用
4.3结果的不确定性
5无损检测人员的认证
检测评价技术概述
6.1波幅对比技术（ACT)
6.2波幅距离时差技术（ADDT）
7检测规范通则
7.1仪器
7.2仪器和探头一仪器校准/认证7.3参考试块
7.4探头、斜楔和耦合剂要求
7.5仪器要求
8校准
8.1通则·
8.2横波标定.
8.3标定检查…
9检验程序.，
9.1总则·
9.2程序…
10验收标准和处置
11记录
ADDT技术
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录）
附录C(资料性附录)
内表面缺欠确定方法
炽缝扫查
SY/T 6699--2007
SY/T 6699--2007
本标准等同采用APIRP5UE：2005《管材缺欠超声波评价推荐作法》（英文版，第2版），（Rec+ommended practice for ulirasonic ealuatinn of pipe imperfectims).本标准等同翻译APIRP5UE：2005。本标准删去了与标准主题内容和适用范围等无关的部分，其中包括标准的靡页、特别声明、API会标的使用。
根据GB/T1.1一2000标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》中的规定，增加了木标推“前言”部分，bzxZ.net
本标准的附录A、附录B、附录C均为资料性附录。本标准由石油管材专业标准化委员会提山并归口。本标准起草单位：中国石油天然气集团公司管材研究所。本标准主要起草人：巨西民、王晓香、卢强、赵洪臣、莫润阳。范围
管材缺欠超声波评价推荐作法
SY/T6699—2007
1.1本标准阑述了检测评价缺欠深度或大小的方法步骤，其中包括使用超声波波幅比较法和波幅一距离时差法评价新管子缺欠的作法。进行评价的缺欠包括：a）管体上的表面开口缺欠；
b）电阻焊、电感焊、激光焊等臂材焊接区的表而开口和近表面并口缺欠；c）电弧焊管材焊接区的表面开口和近表面开11缺欠。本标准中管材包括套管、平端尾管、油管、平端钻杆、管线管、连续管线管、短节、接箱和接头材料。
1.2检测评定是使用白动检测设备或其他无损检测技术检测评价缺久径向深度的·种方法，进而确定管材是否符合相成钢管规范验收准则。1.3本标准只是作为一种指南，允许代理或业主用其它技术或拓展的现有技术作为该指南的补充。1.4本标准包括了检测评价方法，校准及校准程序以及对检测人员的要求。1.5附录A为用户提供了本标准的基本技术概要。1.6附录B提供了确定缺欠是否为表面开口的程厅、对曲面工件做圆周或轴向检测扫查时声程的计算公式及样品数据表。
1.7附录C为用户提供了评价带歧充金属焊缝的步骤。2规范性引用文件
下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡足注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用十本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些义件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标推。APIRP5A5新套管、油管及平端钻杆现场检验推荐做法APIRP5L8新管线管现场检验推荐作法APISpec5CT套管和油管规池
APISpec5D钻杆规范
APISpec5L管线管规池
APIStd5T1缺欠术语
ASVTSNT-TC-1A光损检测人员的资格和认证ASTME317不使用电子测量仪器来评定脉冲回波式超声检测系统性能特征的标准作法ASTME1065用于评价超声探头性能的标准指南3定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
A-扫描A-scan
一种利用水平时基线表示距离或时间，以相对时基线的垂直偏离表示幅度信息的一种显示方法。1
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有效峰值记忆，active peak mcmory在仪器控制功能有效的情说下，仪器保持A一扫描显示的能力：3.3
代理agency
能够采用规定的方法和标准检测新管材的合同签订单位。3.4
波幅比较法amplitude comparison technique【ACT】一种将已知径向深度参考反射体回波信号与缺陷回波信号相比较的检测评定方法。3.5
波幅距离时差技术amplitudedistancedifferentialtechnigue（ADDT)-种将已知径向深度参考反射体的距离以及峰值的半波幅度与缺陷回波信号相比较的探测方法。3.6
斜射声束 angle beam
一种人射角或折射角与被检测样品表面不垂直的超声波检测方法，包括横波和纵波（压缩波）。3.7
斜射声束试块anglebeam block
一种用于斜射法所特定的参考标块。3.8
入射角angleof incidence
入射波声束轴线与经过人射点垂直于试件表面的直线（汰线）之间的夹角：3.9
折射角anglef refraction
折射波声束轴线与经过人射点垂直于试件表面的直线（法线）之间的夹角。3.10
美国石油学会的缩写，总部在华盛顿哥伦比业特区。3.11
人工不连续性artifictaldiscontinuity见参考指示体（3.56)。
美国无摄检测协会的缩写，总部在俄亥俄州的哥伦布（Clumbus，hio）。3.13
美国材料试验协会的缩写，总部在宾夕法尼亚（WesiConshohocken，Pennsylvania）3.14
轴向扫查axial scarning
探头沿着管材轴线方向扫查横向缺骼的种扫查力法。3.15
校准calibration
用国家标准技术学会认可的参考标样对仪器进行对比或调整。2
认证 certification
种叙述适应资格规范状态的书面文件。3.17
周向扫查circumferential scanning探头沿垂直于管材轴线方向的扫查方式，土要检测纵向缺陷。3.18
耦合剂couplant
-种用于探头和检测样品之间进行超声被能量传播的介质，通常是液体。3. 19
回波扫描线时间差differentialtimeof flight从信号包络线前沿到信号包络线后沿的时间差（T，一T）。3. 20
数字显示ligital readoul
超声波数据的数字显系
处置disposition
针对新管材上的缺欠，按照适当的标催规范所采取的行为。3. 22
扫描速度调节
distance standardization
调整A一扫描线，使山知距离的反射波精确显示在时间基线的特定位置上，3. 23
评价evaluation
根据缺欠严重程度决定管子在适用的规范下是接收或拒收的过程3.24
频率frequency
每秒钟内波动完整循环的次数，单位是赫兹（Hz)。3.25
炭光屏全屏高度的缩写。
增益：gain
可以控制调节显示信号的幅度，以分贝为单位3. 27
闸门 gate
在A一扫描显示中，用丁监测选定扫描线区域内踪迹信号的一种电子设置。3.28
闸门起始gate start
在A一扫描显示中闸门开始的位置，可用英寸或微秒显示。3.29
闸门宽度gate width
在A一扫描显示中，从闸门开始位置到结束位置的宽度，可用英寸或微秒显示。SY/T 66992007
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[IW试块【国际焊接学会】
见斜射声束试块（3.7)。
缺欠imperfection
Ilw hlock (International Institute of Welding)产品中的不连续性或不规则性，对特殊缺欠的确切定义和图示见API Std5T1。3.32
指示 ndicatilon
来自无摄检测的响应，需要分析以确定其意义。3.33
仅器延迟控制
] instrumeut delay control
用于调整时基线开始的电路，也可指零位控制：3.34
仪器材料连度控制instrument material velncity contrnl用调整与被检测材料速度相关的时间基线长度的电路，也可指范围控制或刻度标定控制。3.35
检测 inspection
对可能含有缺陷或与现定标准不一致的管材进行检查的过程。3.36
检测人员inspector
有资格和责任对本标准中一项或多项检验项目进行检测或实验的人。3.37
k因子k factor
采用波幅距离时差技术（ADDT）时，为计算缺陷深度的参数。3.38
纵向缺欠 longitudinal imperfection方向或尺小大致与管材纵轴平行的缺欠。3.39
标记marking
管材上的各种分类记号，包括使用油漆笔、钢印、喷涂做的检验记号。3.40
无损检测nondestructive testing (NDT)在不掀伤被检工件的情况下对材料中各种缺陷或缺欠进行的捡验。3.41
刻槽 notch
见参考指示体（3.56）
倾斜缺欠ohlique imperfection与管材轴线既不平行也不垂直的缺欠。3.43
操作人员operator
在整个检测或测试过程中负资超声波检测仪器的操作控制以及对缺欠信号观察的人员。3. 44
业主oyner
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在签订台同、确定和认可检验或实验类型期间，对管材拥有所有权的实体：业主可能是购买方。3. 45
视差 parallax
由于观察点的实际改变，引起物体的明显位移，或表观位置的差异。3.46
峰值记忆模式peakmemorymade
仪器捕获、存循A一扫描显示的能力。3.47
管材pipe
包括油田用套管、平端尾管、油管、平端钻杆、管线管、连续管线管、短节、接箍毛坏以及接头材料.
平端plain-end
没有螺纹或工且接头的管端。
平面型缺欠，planar
该术语是指处在一个几何平面内，通常与试件内、外表面平行且位于试件内部的缺欠。3.50
优质管prirmepipe
满足所有检验和试验技术规范要求的管材。3.51
检测评定prove-up
本标准阐述了测益和评价缺欠的超声波检测评定过程。3.52
脉冲 pulse
机械振动的一列短波。
脉冲回波法pulseechomethod
-种既产生超声脉冲又接收脉冲回波的超声波检测方法。3. 54
质量体系qualityprogram
一种保证产品质量的文件化体系。3. 55
推荐作法
recommendedpractice(RP)
对经过验证有效的检测评定技术和操作方法进行推广使用的一种标准。3. 56
参考反射体referenceindicator参考试快上自然的或人工的不连续，它可再现超声波检测仪器的灵破度水平，人丁指示体可以是孔、刻槽、沟槽或窄缝。
参考试块referencestandard
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管体或管体的一段，包含一个或多个参考指示体。用于对比或校准检测仪器的状态。3.58
反射reflection
声波到达工件表面，在工件表面被折回。3.59
灵敏度sensitivity
在可接受的信噪比条件下，无损检测方法能探测到的最小缺欠尺寸。3.60
应Shall
用于说明该条款是强制性的
宜Should
用来说明该条款不是强制性的，但作为好的作法推荐采用。3.62
信号signal
无损检测设备对各种缺欠或不连续的电了子响应3.63
信号包络线signal envelope
条沿着A-扫描时基线显示被扫描缺欠的连续包用的返回信号的曲线3.64
信噪比signal-to-noiseratio
缺欠或缺陷回波信号与噪声信号之比。3.65
6dB法6dBdroptechnique
一种用于测量板中分层缺陷尺寸和径向缺陷长度的传统超声波检测方法3.66
跨距skipdistance
在超声斜入射检测中，沿着试件表面，从声波人射点到声波在同一表面折回点的距离。可以认为声波在检测材料中沿V字型路径行进的两上顶点之间的距离。3.67
跨距位置skipposition
给定的反射体在A-扫描显示时基线上的位置，它与跨距有关。3.68
声程soundpathdistance
在给定反射体中，超声波从入射点至该给定反射体之间的距离。3.69
标定standardization
调整仪器到合适参考值。
标定检查standardizationcheck对已标定的仪器进行检查，确保仪器处于正确状态3.71
时基time-base
A一扫描显示器中的水平线，它代表时间或距离。3.72
探头transducer
能将电能量与声能量互相转换的电声器件。3.73
横向缺欠transverseimperfection缺欠的主要方向或尺寸大约与管体纵轴垂直。3.74
超声波束ultrasonicbeam
通过材料传播的振动脉冲波列。3.75
楔块wedge
用于引导超声波能量以锐角进人检测物体的器件。3.76
填充金属焊缝weldwithfillermetal埋弧焊、熔化气体保护焊或由此组合产生的焊缝。3.77
无填充金属焊缝weldwithoutfillermetal连续焊（continuouswelding）、电阻焊或激光焊产生的焊缝。4应用
4.1基本原则
SY/T 66992007
检测的基本原则应符合相应钢管技术规范或补充技术规范或合同。技术规范或合同应以测定缺欠的类型和位置为基础，通过检测评价，按标准确定缺欠接受或拒收。4.2检测应用
本标准所包含技术可以应用于不同尺寸及不同类型的管材4.3结果的不确定性
每次检测评价过程都以结果的固有不确定性来表征。本标准中无损检测的结果取决于所采用技术的本身不确定性，部分归因于以下因素：相应钢管技术规范中允许使用的参考试块。不同无损检测仪器制造商采用的机械、电了设计不同。探头频率、直径、聚焦以及斜楔块曲率。温度。
耦合剂。
检测人员的技能。
参考标准与被测材料表面状况的差异。焊缝的形状。
5无损检测人员的认证
ASNT（关国无损检测学会）SNT-TC-1A（或者等同或相当的标准）是超声波检测人员的最低认证要求，超声波检测应由具有工级、Ⅱ级、Ⅲ级资格的人员操作评定。检测人员还应接受和具有本标准所涉及技术的培训和技能，同时熟悉相应管材技术规范。7
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6检测评价技术概述
6.1 波幅对比技术(ACT)
ACT技术基于以下前提：来自材料缺欠中的超声波反射的幅度大小与缺欠的能反射的表面积成止比，将来自缺欠的波幅峰值的信号与已知尺寸或深度的参考指示体的信号进行的比较。注：经验数据证明，运用ACT技术检材产品中径向缺欠的尺寸时，精度可能因为著干因索而改变，这些因索包括材料表面状况、缺欠的形状、位置取向及表面粗糙度。6.2波幅距离时差技术（ADDT】
ADDT技术的基本原理是：缺欠的径向深度不仅影响到回波信号的幅度，而且影响到超声波在T件中的传播时间。
当超声波束扫过缺欠时，AI)1)T技术与信号振幅的降低和时间（距离）相关。缺欠的深度用回波信号幅度下降50%的时间（距离）值来描述。ADT)T方法的讨论详述在A.1中。7检测规范通则
7.1仪器
7.1.1超声检测评定仪器。
7.1.2探头和有适当入射角的斜锲，取决于管材直径、肇厚和待评价缺欠的类型。7.1.3参考标准。
7.2仪器和探头一仪器校准/认证用于评价缺欠的仪器和探头，应按ASTME317（仪器）及ASTME1065（探头）或相关的国家标准，在制造商或者代理商提供的质量大纲文件的规定下进行校验。7.3参考试块
检测材料时，应使用与被检管材直径和厚度相同规格的参考试块。这些参考试块材料的声速及衰减特性应与不含缺欠的被检臂材相似。参考试块的表面状态与被检测评价区域的表面状态应相似，可以通过在同批管材中选取，或通过修整（如抛光）的办法，使参考试块和被检测评价区域的表面状态相似。参考试块可以从任意合适长度的管材上截取，也可以从管材的任意部分截取。7.3.1获考指示体
所有参考指示体应在管材的某个可实施检测的部位。该部位的壁厚尺寸与实际被检管材的规定壁厚相比或与被检管材的标称壁厚相比，误差均应在土0.13mm（土0.005in）内：a）刻槽尺度和公差：
1）刻最小长度应是指定探头宽度（或直径）的两倍。2）每种规格刻槽深度的公差，应为刻槽规定深度的±10%或土0.05mII（±0.002in），取较大者。刻槽深度应且至少在槽门全深度处的四个等距处测量。四个值应全部在上述公差范围内。刻槽深度的报告值是四个测量结果的平均值，3）刻槽宽度不得超过1.02mm（0.04(hin）。4）刻槽方向与规定的相关管轴的刻槽方向的误差应在2°之内5）径向方位成满足：在刻槽长度的中心处的两侧，超声回波幅度差异不超过1dB，并由以下公式决定：
dB= 20lg(A1/A2)
式中：
A,——米自侧面1的反射波幅值：A2-米白侧面2的反射波幅值。
b）通孔尺度和公差：
1）通孔直径应是以钻头尺寸为基础确定的。2）通孔应在参考试块的管壁上径向钻透。SY/T 6699—2007
3）径向方向应满足：在钻孔的两相对面上，超声波回波信号幅度的偏差不超过1dB。由以下公式决定：
式中：
A,-来白侧面1的反射波幅值；
A2——来自侧面2的反射波幅值，7.3.2参考指示体的核查
dB = 201g(A1/A2)
参考试块文件应包括满足7.3.1中所叙条件的证明资料。每个参考试块记录的信息宜包括生产厂家、直径、名义壁厚和实际测定的壁厚、人工参考指示体的尺寸和编号。7.3.3鉴定
所有长期性的参考试块都应鉴定。这些鉴定文件被用于跟踪相关的参考指示休的记录信息。7.4探头、斜楔和耦合剂要求
7.4.1所用探头频率范围应以璧厚为基础，按下列规定选用：a）测定的壁厚尺寸等于或大于6.35mm（0.250in）时，探头频率为2.0MHz~～5.0MHz。h）测定的壁厚尺寸小于6.35mm（0.250in）时，探头率为3.5MHz或更高：7.4.2斜模块的宽度（或直径）应为6.35mm12.7mm（0.250in0.500in）.7.4.3斜楔块可用作在被检测材料中产生横波。a）斜快是机加仿形的还是面形的，取决于扫描方向和管子直轻：当检测直径小于244.48mm（9.625in）管子的纵向缺欠或外径小于127mm（5in）的管子的横向缺陷时，应依据管子的轮廊仿形加工斜模块，点角楔块可用于检测倾斜的缺欠。b）机加仿形时，声束的入射点应在楔块宽度方向的中心，见图1。D一替子直径Lmx一最大充许的管材直径图1超声波声速的入射点位置
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