江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電機(jī)組螺栓相控陣超聲導(dǎo)波成像檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》（報(bào)批稿）編制說(shuō)明一、目的意義近年來(lái)，隨著國(guó)家能源戰(zhàn)略落地，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝投運(yùn)數(shù)量急速增長(zhǎng)，截止2021年底僅江蘇省內(nèi)風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)總?cè)萘考催_(dá)11000MW。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由葉片、輪轂、主軸、機(jī)艙和塔筒等組成，塔筒、葉片、機(jī)艙等部件均由高強(qiáng)螺栓連接，在運(yùn)行中受振動(dòng)、沖擊、扭轉(zhuǎn)等疲勞載荷作用，經(jīng)常發(fā)生松動(dòng)、變形和斷裂等嚴(yán)重危害風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行的現(xiàn)象。2020年7月，河北某風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生一起風(fēng)機(jī)倒塔事故，其直接原因是風(fēng)機(jī)第一節(jié)與第二節(jié)塔筒連接螺栓斷裂導(dǎo)致，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)128根斷裂螺栓檢查發(fā)現(xiàn)其中12根螺栓存在疲勞裂紋，2021年江蘇省內(nèi)揚(yáng)州、淮安等地亦發(fā)生了風(fēng)機(jī)倒塔事故。由此可見(jiàn)，風(fēng)電機(jī)組的大量投運(yùn)，加大了江蘇省內(nèi)風(fēng)電機(jī)組安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，而高強(qiáng)螺栓作為風(fēng)電機(jī)組主要連接和承載部件，其質(zhì)量情況直接影響連接可靠性進(jìn)而影響整臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行，因此對(duì)于風(fēng)電機(jī)組在役螺栓缺陷的檢測(cè)至關(guān)重要。同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組因其自身特點(diǎn)，在檢修時(shí)不便對(duì)葉片等部件高強(qiáng)螺栓進(jìn)行拆卸檢測(cè)，而目前高強(qiáng)螺栓常規(guī)超聲檢測(cè)方法往往需要在拆卸情況下進(jìn)行，致使風(fēng)電機(jī)組在役螺栓在不拆卸情況下難以實(shí)施有效檢測(cè)，導(dǎo)致上述螺栓僅能在斷裂發(fā)現(xiàn)后被動(dòng)更換，難以有效保障風(fēng)電機(jī)組葉片等重要部件的安全運(yùn)行。目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)風(fēng)電機(jī)組連接螺栓專(zhuān)用相控陣檢測(cè)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電力行業(yè)螺栓超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要為DL/T694-2012《高溫緊固螺栓超聲檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》，該標(biāo)準(zhǔn)僅適用于火力發(fā)電機(jī)組汽缸、汽門(mén)、各種閥門(mén)和蒸汽管道法蘭等直徑不小于M32的高溫緊固螺栓的超聲檢測(cè)，主要采用A型脈沖反射式超聲波探傷儀，探頭為小角度縱波斜探頭、縱波直探頭和橫波斜探頭，相控陣超聲檢測(cè)僅為輔助手段，以扇形掃查為主，僅關(guān)注螺紋區(qū)域，不能滿(mǎn)足風(fēng)電機(jī)組在役螺栓不拆卸原位整體檢測(cè)要求。國(guó)內(nèi)電力行業(yè)對(duì)直徑M≤32mm的螺栓還沒(méi)有相關(guān)的檢驗(yàn)方法和導(dǎo)則；對(duì)于M＞32mm的高溫緊固件檢測(cè)依據(jù)DL/T694-2012《高溫緊固螺栓超聲檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》實(shí)施，一般采用直射縱波或小角度縱波檢測(cè)方法進(jìn)行，上述方法需要螺栓拆卸進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法滿(mǎn)足風(fēng)電機(jī)組在役螺栓不拆卸原位檢測(cè)要求；同時(shí)檢測(cè)效率相對(duì)較低，且由于超聲側(cè)壁干涉、波形轉(zhuǎn)換等因素易造成缺陷漏檢，不能完全解決小直徑螺栓的裂紋檢測(cè)問(wèn)題，不適用于全部風(fēng)電機(jī)組螺栓規(guī)格范圍。目前，國(guó)外存在螺栓超聲相控陣檢測(cè)研究的相關(guān)報(bào)道，但多采用縱波扇掃描方式進(jìn)行檢測(cè)，該檢測(cè)方法只能檢測(cè)有限的距離（約為3倍近場(chǎng)區(qū)不能有效檢測(cè)較長(zhǎng)螺栓整體缺陷，且檢測(cè)效率低。風(fēng)電機(jī)組在役高強(qiáng)螺栓相控陣超聲導(dǎo)波檢測(cè)實(shí)施僅需要2名檢測(cè)人員登塔作業(yè)，平均一天可完成3~5基風(fēng)電機(jī)組螺栓的檢測(cè)，相對(duì)于拆卸螺栓使用常規(guī)超聲波檢測(cè)方法，檢測(cè)效率提高約60倍，檢測(cè)費(fèi)用節(jié)省約80%，具有較好的直接經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組在役高強(qiáng)螺栓相控陣超聲導(dǎo)波檢測(cè)大大縮短了螺栓檢測(cè)所需時(shí)間，減短了風(fēng)電機(jī)組整體檢修工期，能夠節(jié)約間接檢修費(fèi)用，具有較好的簡(jiǎn)介經(jīng)濟(jì)效益。另外，風(fēng)電機(jī)組在役高強(qiáng)螺栓相控陣超聲導(dǎo)波檢測(cè)能夠有效檢測(cè)出螺栓前期因疲勞失效產(chǎn)生的裂紋等危害缺陷，有力防范因裂紋等危害缺陷導(dǎo)致的螺栓斷裂風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而避免螺栓斷裂引發(fā)的風(fēng)機(jī)倒塔事故，有極強(qiáng)的社會(huì)安全效益。本標(biāo)準(zhǔn)的制定為風(fēng)電機(jī)組螺栓的相控陣超聲檢測(cè)提供了和質(zhì)量評(píng)價(jià)提供統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)和技術(shù)規(guī)范，使檢驗(yàn)人員在進(jìn)行此項(xiàng)作業(yè)時(shí)能夠規(guī)范化的選擇和使用檢測(cè)工藝，做到有據(jù)可依。提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。二、任務(wù)來(lái)源根據(jù)江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局《省市場(chǎng)監(jiān)督管理局關(guān)于下達(dá)2022年度江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃的通知》（蘇市監(jiān)標(biāo)〔2022〕192號(hào)）要求，立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)為《風(fēng)電機(jī)組螺栓相控陣超聲導(dǎo)波成像檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》，由江蘇省特種設(shè)備安全檢驗(yàn)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。由江蘇方天電力技術(shù)有限公司、南京華中檢測(cè)有限公司、武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司、南京市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院、國(guó)家電投集團(tuán)江蘇新能源有限公司、江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院等機(jī)構(gòu)承擔(dān)完成。三、編制過(guò)程2022年3月江蘇方天電力技術(shù)有限公司通過(guò)江蘇省特種設(shè)備檢驗(yàn)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)提出編制地方標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電機(jī)組螺栓相控陣超聲導(dǎo)波成像檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》并進(jìn)行前期調(diào)研，2022年6月29日該標(biāo)準(zhǔn)正式納入江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)計(jì)劃，計(jì)劃下達(dá)后，江蘇方天電力技術(shù)有限公司、南京華中檢測(cè)有限公司、武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司、南京市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院、國(guó)家電投集團(tuán)江蘇新能源有限公司、江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院等機(jī)構(gòu)成立了標(biāo)準(zhǔn)起草小組，啟動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)（1）前期項(xiàng)目調(diào)研階段江蘇方天電力技術(shù)有限公司前期針對(duì)風(fēng)電機(jī)組在役螺栓原位檢測(cè)特點(diǎn)進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)研究，應(yīng)用相控陣超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)解決此類(lèi)檢測(cè)難題，提出在役風(fēng)電機(jī)組連接螺栓不拆卸原位檢測(cè)方法，研制適用于風(fēng)電機(jī)組在役高強(qiáng)螺栓現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的一維環(huán)形線(xiàn)陣換能器，能夠僅從端面加載即可實(shí)現(xiàn)螺栓全方位、無(wú)死角檢測(cè)。2021年至2022年，江蘇方天電力技術(shù)有限公司在江蘇省內(nèi)多家風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)展了大量風(fēng)電機(jī)組在役高強(qiáng)螺栓現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作，取得良好成效。經(jīng)工作實(shí)踐，在役風(fēng)電機(jī)組每根高強(qiáng)螺栓檢測(cè)時(shí)間約3~5秒，檢測(cè)結(jié)果直接以成像方式展現(xiàn)和存儲(chǔ)，形象直觀(guān)，靈敏度高，具有較強(qiáng)可操作性。（2）標(biāo)準(zhǔn)起草階段2022年7月~10月江蘇方天電力技術(shù)有限公司和起草小組成員多次召開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)起草組研討會(huì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)稿進(jìn)行深入討論，主要討論以下事宜：1、提出標(biāo)準(zhǔn)制修訂原則，并進(jìn)行討論；2、審核《風(fēng)電機(jī)組螺栓相控陣超聲導(dǎo)波成像檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》討論稿，并提出具體修改意見(jiàn)；3、針對(duì)提出的意見(jiàn)，討論提出修改建議，并進(jìn)行分工；4、確定下一步工作周期。（3）專(zhuān)家研討、意見(jiàn)征求階段2022年11月至2023年9月，標(biāo)準(zhǔn)起草組擬定了在江蘇省范圍內(nèi)的調(diào)研方案，選取有代表性的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)、無(wú)損檢測(cè)單位、科研院所、材料制造單位、風(fēng)電機(jī)組安裝單位開(kāi)展調(diào)研，邀請(qǐng)蒂森克虜伯羅特艾德（徐州）環(huán)鍛有限公司、蘇州熱工研究院有限公司、南京鋼鐵股份有限公司、江蘇江南檢測(cè)有限公司、常州市常超電子研究所、溧陽(yáng)華能檢測(cè)有限公司、華能江蘇清潔能中國(guó)石化集團(tuán)資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理有限公司金陵石化分公司、南京金建無(wú)損檢測(cè)有限公司、華電重工股份有限公司、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第三工程有限公司、鹽城國(guó)豐海上風(fēng)力發(fā)電有限公司、江蘇聯(lián)能電力科學(xué)研究院有限公司、南通貝卡迪電力科技有限公司、紫泉能源技術(shù)股份有限公司、江蘇瑞盈智拓電力科技發(fā)展有限公司、淮安市奇力風(fēng)電有限公司、北京金風(fēng)慧能技術(shù)有限公司、如東和風(fēng)海上風(fēng)力發(fā)電有限公司、江蘇新能海力海上風(fēng)力發(fā)電有限公司、江蘇中光通訊技術(shù)有限公司、南京振翮電力技術(shù)有限公司、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第一工程有限公司、蘇州電力建設(shè)工程有限公司、暢達(dá)峰電力科技有限公司等27家單位作為調(diào)研對(duì)象，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、發(fā)函、集中會(huì)議等形式，充分征集相關(guān)單位人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)討論稿的修改意見(jiàn)。標(biāo)準(zhǔn)起草組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)逐章逐條進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致地研討，就標(biāo)準(zhǔn)部分內(nèi)容提出具體的修改意見(jiàn)。經(jīng)過(guò)多輪征求意見(jiàn)，共收到45條反饋意見(jiàn)，其中完全采納17條，部分采納13條，不采納15條。起草組不斷完善標(biāo)準(zhǔn)討論稿，形成送審稿。（4）送審稿專(zhuān)家評(píng)審經(jīng)充分征求意見(jiàn)后，本標(biāo)準(zhǔn)由江蘇省特種設(shè)備安全檢驗(yàn)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)組織召開(kāi)地方標(biāo)準(zhǔn)送審稿專(zhuān)家評(píng)審會(huì)。邀請(qǐng)了江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院、南京市標(biāo)準(zhǔn)化研究院、南京航空航天大學(xué)、國(guó)網(wǎng)冀北電力科學(xué)研究院有限公司、江蘇江南檢測(cè)有限公司5家單位的專(zhuān)家組成評(píng)審組。評(píng)審組經(jīng)最終討論，形成了5條會(huì)議意見(jiàn)。起草單位根據(jù)會(huì)議意見(jiàn)對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，于2023年12月將送審稿提交至江蘇省特種設(shè)備安全檢驗(yàn)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。（5）送審稿標(biāo)準(zhǔn)審查2024年9月27日由江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局標(biāo)準(zhǔn)化管理處組織召開(kāi)江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)。會(huì)議邀請(qǐng)國(guó)家能源集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、南京大學(xué)、工信部高速載運(yùn)設(shè)施無(wú)損檢測(cè)和監(jiān)控技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/南京航空航天大學(xué)、國(guó)家風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心/江蘇省風(fēng)電裝備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院、江蘇江南檢測(cè)有限公司、江蘇電力裝備有限公司7家單位的專(zhuān)家組成審查組，江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局特種設(shè)備安全監(jiān)察處代表作為行業(yè)主管部門(mén)列席參加。本次審查會(huì)由國(guó)家能源集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司胡先龍正高級(jí)工程師擔(dān)任審查組長(zhǎng)。專(zhuān)家聽(tīng)取了標(biāo)準(zhǔn)起草單位匯報(bào)后，經(jīng)質(zhì)詢(xún)與討論后一致同意該標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)審查，并建議對(duì)提出的11條意見(jiàn)修改完善后報(bào)批，審查組現(xiàn)場(chǎng)簽署審查會(huì)會(huì)議紀(jì)要。起草單位根據(jù)會(huì)議紀(jì)要對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，于2024年12月將報(bào)批稿提交至江蘇省特種設(shè)備安全檢驗(yàn)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。四、主要內(nèi)容技術(shù)指標(biāo)確立本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循“面向市場(chǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時(shí)試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來(lái)進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。在制定過(guò)程中，本文件參照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)，綜合考慮國(guó)內(nèi)火風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的具體發(fā)展情況，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和合理性。（1）完整性和準(zhǔn)確性本標(biāo)準(zhǔn)制訂時(shí)力求內(nèi)容完整，所規(guī)定的條款清楚、準(zhǔn)確、無(wú)歧義，能被未參加標(biāo)準(zhǔn)編制工作的專(zhuān)業(yè)人員所理解。（2）統(tǒng)一性標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、文體和用詞前后保持一致。（3）標(biāo)準(zhǔn)間的協(xié)調(diào)性本標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家及電力行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間保持協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，避免本標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)間產(chǎn)生相互矛盾的現(xiàn)象。（4）適用性標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容便于實(shí)施，并易被其它標(biāo)準(zhǔn)引用。（5）先進(jìn)性《風(fēng)電機(jī)組螺栓相控陣超聲導(dǎo)波成像檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》為無(wú)損檢測(cè)方法和缺陷評(píng)價(jià)方法的標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了人員、設(shè)備、安全相關(guān)要求，統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)靈敏度和判廢方法，使檢驗(yàn)人員做到有據(jù)可依，為風(fēng)電機(jī)組螺栓相控陣超聲檢測(cè)提供標(biāo)準(zhǔn)支撐，充分體現(xiàn)了檢測(cè)技術(shù)先進(jìn)性。本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容包括：本文件適用于外徑不小于10mm且不大于100mm，長(zhǎng)度不大于1500mm，長(zhǎng)度與外徑比值不小于10的碳鋼及低合金鋼制在役風(fēng)電機(jī)組螺栓周向缺陷的不拆卸檢測(cè)。檢測(cè)范圍來(lái)源于GB/T43480-2023無(wú)損檢測(cè)相控陣超聲柱面成像導(dǎo)波檢測(cè)。2規(guī)范性引用文件本文件規(guī)范性引用文件而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日3術(shù)語(yǔ)和定義本文件使用術(shù)語(yǔ)和定義包括GB/T12604.1和GB/T12604.界定的術(shù)語(yǔ)，同時(shí)給出了周向線(xiàn)陣、柱面B掃描圖像、柱面C掃描圖像術(shù)語(yǔ)和定義。4檢測(cè)原理相控陣超聲柱面掃描是一種針對(duì)周向線(xiàn)陣超聲探頭的相位控制技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)合成沿圓柱面掃描的聲束實(shí)現(xiàn)成像顯示?？v波以接近90度的入射角在圓柱側(cè)面產(chǎn)生掠射現(xiàn)象,其中部分縱又部分轉(zhuǎn)換為縱波,如此反復(fù)。這些超聲波在圓柱結(jié)構(gòu)件中受圓柱面約束,沿圓柱結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)度方向傳導(dǎo),即超聲柱面導(dǎo)波,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸并用于檢測(cè)。5人員要求人員要求包括檢測(cè)人員基本要求以及專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)要求。6安全要求從事檢測(cè)的人員應(yīng)遵守安全工作的有關(guān)規(guī)定，當(dāng)檢測(cè)條件符合安全作業(yè)條件時(shí)，方可進(jìn)行檢測(cè)。7檢測(cè)工藝規(guī)程檢測(cè)工藝規(guī)程包括檢測(cè)工藝規(guī)程和涉及的相關(guān)因素。8檢測(cè)設(shè)備和器材包括檢測(cè)儀器、探頭、檢測(cè)儀器和探頭的組合性能的要求、對(duì)比試塊加工制作要求。9檢測(cè)準(zhǔn)備包括資料查閱、檢測(cè)面準(zhǔn)備、探頭選擇。探頭推薦頻率及尺寸來(lái)源于GB/T43480-2023無(wú)損檢測(cè)相控陣超聲柱面成像導(dǎo)波檢測(cè)。10檢測(cè)設(shè)置掃查范圍設(shè)置、儀器檢查、靈敏度設(shè)置包括利用對(duì)比試塊設(shè)置、利用螺栓工件自身設(shè)置。11檢測(cè)實(shí)施實(shí)施檢測(cè)、缺陷長(zhǎng)度的測(cè)定及檢查與復(fù)核包括檢測(cè)過(guò)程中儀器和探頭組合系統(tǒng)的復(fù)核、檢測(cè)結(jié)束時(shí)儀器和探頭組合系統(tǒng)的復(fù)核。12缺陷評(píng)定檢測(cè)到最大反射波幅大于檢測(cè)靈敏度或柱面B掃圖像中超過(guò)標(biāo)定顏色色標(biāo)的顯示信號(hào)，當(dāng)其指示長(zhǎng)度不小于5mm時(shí)，應(yīng)判定為裂紋。指示長(zhǎng)度小于5mm的顯示信號(hào)不判定缺陷性質(zhì)，可通過(guò)拆卸方式進(jìn)行輔助判斷。。13檢測(cè)記錄及報(bào)告應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)際情況詳細(xì)、客觀(guān)記錄檢測(cè)過(guò)程的有關(guān)信本標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?nèi)容，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)起草工作組協(xié)商一致。超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)一直是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中的重要方法。圓柱結(jié)構(gòu)件是典型的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，而超聲波在圓柱波導(dǎo)中是以超聲柱面導(dǎo)波的形式傳播的，該導(dǎo)波信號(hào)包含傳播過(guò)程中的全部信息?；谠摍z測(cè)原理，本標(biāo)準(zhǔn)將導(dǎo)波檢測(cè)方法與圖形成像技術(shù)相結(jié)合，以回波傳播時(shí)間對(duì)缺陷定位，以回波幅度對(duì)應(yīng)的色帶對(duì)缺陷定量，直接將圓柱結(jié)構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像顯示，使檢測(cè)人員對(duì)圓柱結(jié)構(gòu)件質(zhì)量情況一目了然，易于分析缺陷的大小和定位，大大降低了誤判和漏判。本方法標(biāo)準(zhǔn)提出的檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單，不需要人工轉(zhuǎn)動(dòng)探頭，只需將探頭放置在圓柱結(jié)構(gòu)件端面上，即可完成檢測(cè)，檢測(cè)效率高，檢測(cè)靈敏度高，信噪比好。試驗(yàn)論證過(guò)程：1）檢測(cè)能力驗(yàn)證：（2）探頭：周向線(xiàn)陣探頭1個(gè)，探頭型號(hào)：5C64-8×26。（3）對(duì)比試塊：按照標(biāo)準(zhǔn)中適用范圍要求，選取風(fēng)電機(jī)組無(wú)缺陷的葉片螺栓制作人工缺陷，螺栓規(guī)格為M30×430，螺栓材質(zhì)為42CrMo，強(qiáng)度等級(jí)為10.9。根據(jù)試驗(yàn)需要，1根不加工缺陷作為對(duì)照，另外2根參照?qǐng)D1在螺栓外表面不同位置加工相應(yīng)深度的線(xiàn)切割槽,相鄰線(xiàn)切割槽沿螺栓周向方向間隔120度且線(xiàn)切割槽方向垂直于螺栓軸線(xiàn)方向用以模擬裂紋，試樣實(shí)物如圖2所示，線(xiàn)切割槽的具體位置參數(shù)如表1所示。表1螺栓試塊線(xiàn)切割槽的位置參數(shù)（mm）試塊編號(hào)缺陷編號(hào)切向深度切槽距探測(cè)端距離#180230380#22-13802-23802-32.0380#3無(wú)缺陷- （4）設(shè)備參數(shù)設(shè)置：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)工藝要求，設(shè)置儀器參（5）缺陷判定：反射波B掃描圖像達(dá)到或超過(guò)人工刻槽B掃描圖像顏色色標(biāo)和A掃描信號(hào)幅度達(dá)到或超過(guò)滿(mǎn)屏20%的信號(hào)應(yīng)注意其在工件上位置并結(jié)合結(jié)構(gòu)特征作出綜合判定。（6）驗(yàn)證結(jié)果匯總與分析：分別對(duì)#1、#2、#3試樣進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如圖3、圖4、圖5所示，檢測(cè)出的缺陷信息匯總#1試塊掃描圖像可見(jiàn)，底波前有3處明顯信號(hào)顯示區(qū)域，分別位于83mm-180mm、230mm-350mm、380mm深度范圍內(nèi)。我們對(duì)其中一個(gè)深度區(qū)域展開(kāi)分析，在深度83mm-180mm區(qū)域線(xiàn)掃圖像上出現(xiàn)了5個(gè)比較明顯的回波信號(hào)，5個(gè)信號(hào)深度依次為89mm、111mm、133mm、156mm、178mm，相鄰回波信號(hào)之間間距約22mm，計(jì)算可得此間距正好約為螺栓光桿處直徑的0.7倍，所以后方4個(gè)信號(hào)為遲到波信號(hào)。B掃描圖像上顏色的深淺反映了反射信號(hào)的大小，我們發(fā)現(xiàn)部分遲到波信號(hào)比缺陷直入射信號(hào)還要強(qiáng)，這是因?yàn)槁菟▓A柱面有聚焦作用，導(dǎo)致側(cè)壁干涉效應(yīng)增強(qiáng)，所以遲到波顯示比直達(dá)入射波還強(qiáng)。因此我們進(jìn)行缺陷深度定位時(shí)，應(yīng)以聲程最短的第一個(gè)直達(dá)縱波信號(hào)為準(zhǔn)。我們知道隨著檢測(cè)深度的增加，超聲波束能量會(huì)不斷衰減，但我們從圖中可以看出缺陷1-1反射波幅反而比缺陷1-2反射回波幅度低，這是由于在缺陷1-1深度范圍超聲導(dǎo)波受到菲涅耳區(qū)的影響，聲波相互疊加干涉，其橫切面上聲能分布不均勻而造成反射波幅降低。#2試塊掃描圖像可見(jiàn)，底波前在深度約383mm處可見(jiàn)3處明顯缺陷信號(hào)顯示，3處缺陷的深度位置及B掃描圖像顏色色標(biāo)與我們?nèi)斯た滩畚恢眉俺叽绱笮⊥耆呛稀?3試塊掃描圖像可見(jiàn)：無(wú)缺陷時(shí)儀器底波前除始波外無(wú)其他信號(hào)顯示。由上述缺陷檢測(cè)結(jié)果分析可知，該工藝對(duì)2個(gè)試樣中的人工刻槽缺陷均能有效檢出，且具有很高的信噪比。表2缺陷信息匯總?cè)绫碓嚇泳幪?hào)缺陷編號(hào)深度位置最高波幅#180.258dB+75%232.758dB+97%382.158dB+56%#22-1383.058dB+57%2-2383.157dB+80%2-3382.956dB+80%#3無(wú)缺陷--2）自然裂紋缺陷檢測(cè)及可靠性驗(yàn)證：采用該工藝對(duì)存在自然裂紋的葉片螺栓進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，螺栓規(guī)格為M30×550mm。檢測(cè)結(jié)果如圖6所示，在517.7mm深度位置出現(xiàn)缺陷信號(hào)顯示，波幅56dB+90%。常規(guī)超聲檢測(cè)對(duì)比，采用常規(guī)脈沖反射法對(duì)該自然裂紋缺陷進(jìn)行檢測(cè)，常規(guī)超聲結(jié)果如圖7。由常規(guī)超聲和相控陣超聲導(dǎo)波成像檢測(cè)結(jié)果對(duì)比可以看出，對(duì)于同當(dāng)量大小缺陷，常規(guī)超聲增益70dB時(shí)缺陷波高約35%，而相控陣超聲導(dǎo)波增益46dB時(shí)缺陷波高約90%。由此可知，相控陣超聲導(dǎo)波成像技術(shù)檢測(cè)靈敏度高，缺陷信噪比好。對(duì)螺紋處進(jìn)行清洗后進(jìn)行磁粉檢測(cè)，結(jié)果如圖8，在第五圈螺紋齒根位置可見(jiàn)明顯裂紋缺陷，用鋼直尺測(cè)量缺陷深度位置與相控陣超聲導(dǎo)波檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，測(cè)得實(shí)際裂紋深度位置與相控陣超聲導(dǎo)波檢測(cè)結(jié)果吻合。裂紋缺陷切向深度的驗(yàn)證，選取裂紋中部位置對(duì)螺栓取樣解剖，解