海油工程项目中超声波检测美国标准与欧洲标准的对比

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（1.海洋石油工程股份有限公司，青岛 266520；2.海洋石油工程（珠海）有限公司，珠海 519055）

API RP 2X是美国石油学会的推荐验收标准，对海上结构的超声和磁粉检测的操作及人员资格有推荐性的要求和指导，该验收标准在海洋工程建造中应用广泛。MOCK UP项目是海工首个应用欧标建造的欧洲项目，在UT检验方面引用的标准主要是NORSOK M101，是关于钢结构制造及无损检验的挪威标准，在要求上与之前应用的API RP 2X A级有较大区别，就二者关于超声检测方面的标准要求笔者进行了对比分析。

1 人员资质

API RP 2X A级要求进行检测结果评定的无损检测人员，应拥有符合ASNT SNT－TC－1A要求的Ⅱ级证书，而且对从业者的经验和考核有明确要求：在取得Ⅱ级证书的前提下，还必须有足够的实践累积经验，需要通过雇主的笔试和实践考试。

NORSOK M101标准中要求从业人员的资质符合EN473认证要求，超声波检测操作人员需要Ⅱ级资质，其他负责人员需要Ⅲ级资质。对于铸件或锻件进行检测时，NDT操作人员必须具备铸件与锻件的检验经验。

2 灵敏度调校

API RP 2X A级使用的灵敏度调校参考试块是API试块，有一系列相同规格横孔和表面开口线槽、厚度不同的试块，横孔用于探测内部缺陷的灵敏度调校，表面开口线槽用于探测根部缺陷的灵敏度调校。T为试块厚度，常用厚度有12.7，25.4，31.8，38.1，45，50.8 mm 等，横孔为距表面T/4的φ1.6 mm孔，表面槽为方槽。如图1所示。基础灵敏度就是使φ1.6 mm横孔回波达到基准波高，用推荐探头进行扫查时，扫查灵敏度需比从基础灵敏度高出6 dB，若需以较高速度扫查，灵敏度需再提高6 dB（总共12 dB），若有必要，还需要加上传输修正补偿。

图1 API灵敏度参考试块

NORSOK M101中要求使用的试块及参考反射体规格见表1。基础灵敏度就是使直径为φ3或6 mm的横孔回波达到基准波高，扫查灵敏度需要高出6 dB，再加上传输修正补偿，允许再提高6 dB以较高速度扫查。这点两者几乎相同，两者使用最普遍的获得所需灵敏度的方法都是通过制作DAC曲线来完成，如图2所示，所不同的是使用的参考试块中反射体规格和位置不同。

表1 NORSOK M101参考试块规格

图2 两个标准间DAC曲线对比（图（b）中d为3或6 mm）

3 缺陷分析及验收准则

API RP 2X A级规定，50%DAC及以上的反射体，应该测定其沿焊缝轴线的长度、位置等，还需要测定反射体类型，包括点状、线性及平面反射体。验收方面，有一定长度的单个缺陷和一定长度范围内的点状累计缺陷分别有不同的验收准则，且根据各自回波高度的不同，允许长度也不相同，判定为裂纹的缺陷不能接受。如图3所示，首先确定缺陷是有一定长度的单个缺陷还是点状累计缺陷后，再选择对应的验收准则，图3中实线表示的是回波不低于100%DAC缺陷的允许值，虚线是回波不低于50%DAC缺陷的允许值。图3（a）中A为超出参考等级的内线性反射体或平面反射体（由于小反射体平均长度隔开的相邻反射体应看作是连续的，单面T形、K形和Y形接头的根部除外）；B为小反射体（由于小反射体平均长度隔开的相邻反射体应看作是连续的，超出忽略不计等级达到参考等级）对于单面T形、K形和Y形接头，等于1.6 mm缺口的根部反射体图3（b）为点状累计缺陷的验收准则，是指在一定厚度的焊缝（超过50 mm的按50 mm评定）一定长度范围内进行测定（不超过D/2，D为管直径），其中C为超出参考等级的内线性反射体或平面反射体（单面T形、K形、Y形接头的根部除外）；D为超出忽略不计等级的所有反射体，包括单面T形、K形和Y形接头的根部反射体，对于超出φ1.6 mm表面方槽的所有反射体不予验收。

图3 API RP 2 X验收准则

NORSOK M101中规定，所有高于33%DAC曲线的显示都应当进行分析调查，应当保证操作者能够确定显示的位置、长度和类型，缺陷分为裂纹、气孔、夹渣、未熔合和未焊透。验收方面，MOCK UP项目用的是C级，对不同的缺陷类型，允许的大小不同。具体如下：

（1）对于不能判定性质的缺陷，回波高度超过参考线且长度大于10 mm的需要返修；

（2）对于判定为裂纹的缺陷，不论尺寸与波幅大小，都不能接受；

（3）对于未熔合或未焊透缺陷，回波高度超过100%DAC时，允许最大长度为2t，但不超过50 mm；回波高度在50%与100%DAC之间，允许最大长度为4t，但不超过100 mm；表面缺陷不接受，但对单面焊缝的根部缺陷，回波高度超过100%DAC的最大允许长度为4t，但不超过100 mm。

（4）对于夹渣，若回波高度超过100%DAC曲线，允许最大长度为4t，但不超过100 mm。

（5）对于气孔，只有当气孔可能影响其他缺陷的判别才需要返修。

通过对两个验收准则和DAC曲线的比较，可以发现两个标准都以50%DAC（即基准线降6 dB）为评定水平。依据回波声压规则，制作DAC曲线时，在反射孔距表面深度相同时，二者相差的dB数为Δ＝10logd/1.6＝2.7或5.7dB（d＝3或6 mm），即在仪器增益相同时，NORSOK M101的DAC曲线比API RP 2X的曲线高2.7或5.7 dB，也就是说，对同一个缺陷，其回波在NORSOK标准中可能位于50%与100%DAC线之间，但在API标准中则可能超出100%DAC线。所以NORSOK M101对缺陷的定性要求更高，但对缺陷的验收则更松。