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1技术附件二河北海乾威钢管有限公司大口径直缝埋弧焊管（JCOE）生产线建设项目钢管焊缝超声波探伤机技术协议定作方（甲方）：河北海乾威钢管有限公司委托代理人（签字）：承揽方（乙方）：鞍山长风无损检测设备有限公司委托代理人（签字）：2010年09月15日2一：工程概况及技术数据1.工程概况鞍山长风无损检测设备有限公司为河北海乾威钢管有限公司Φ406～Φ1422mm直缝埋弧焊接钢管生产线，设计改造一套24通道焊缝自动超声波探伤设备，满足生产及工况要求。2.产品技术参数及执行标准2.1钢管直径：∮406mm-∮1422mm2.2材质厚度：8-50其中X70≤35㎜；Q235B≤50㎜2.3钢管材质：最高X802.4钢管长度：6000～12000mm（不包括引、息弧板）2.5引、熄弧板长度：引弧板300mm，熄弧板400mm2.6单根最大重量：22吨2.7产能：15万吨/年2.8生产节拍：8-10根/小时（Ø710×30），7-8根/小时（Ø1016×40）2.9钢管标准：APISPEC5L《管线钢管规范》第43版，API-5L44版，GB/T97113.探伤工艺流程钢管存放在料台上→钢管纵向被辊道送到探伤区→托辊升起→钢管旋转找焊缝12点→钢管停止不动→启动探伤小车向钢管端部靠近→位检开关检测到钢管端部后稍作延迟→激光跟踪探架落下开始跟踪→焊缝探架从管端起始，依次一组一组落下（减少盲区），探伤开始→待10组探头全部落下，探伤小车加速前进→到管尾时→焊缝探架依次一组一组升起（减少盲区）→探伤行车回程快速行驶到起始端→一个探伤过程结束→等待下一循环。4．环境及能源介质条件4.1环境温度(室内)：5～+40℃4.2环境湿度：≤90％4.3控制必须与下列提供的供应和控制电压相匹配。4.4供应电压：380V±10%（TN-C-S系统）4.5频率：50Hz±1%4.6控制电压：220VAC/24VDC4.7压缩空气：0.4～0.6Mpa4.8设备工作状态下噪音：＜85dB34.9冷却水：压力：0.3-0.6MPa(T.O.P)；PH：7-8；悬浮物：50-100mg/L；硬度：7-110dH颗粒渡:Max.0.06mm；硫酸盐含量：＜400mg/L；温度:≤35°C。5.工作制度及年工作时间年日历小时8760h365天年节假日2736114天年大中修小时240h10天每年可工作时间5784h工具更换7%操作故障及其它3%计划外的机械电气故障5%停工时间合计15%机组设备利用系数85%年有效工作时间4916h5784×85%6.基本要求6.1工艺要求6.1.1机械结构：采用龙门架上行小车结构，伺服驱动、齿轮齿条传动，升降托辊旋转。6.1.2钢管升降采用托辊上下升降方式,旋转辊需外挂高强度聚安酯。6.1.3PLC控制，激光图像跟踪焊缝。钢管纵进纵出，钢管原地不动，探架行车直线移动的探伤方式。6.1.4工位：水压后。6.1.5检测完成后，经辊道运送到相邻的岗位。6.1.6检验能力：6—9分钟/根。6.1.7焊缝探架用电动升降调节。46.1.9操作间采用落地固定式,固定在探伤设备的右侧（根据现场实际情况而定）。6.1.9为了防止外界设备对仪器的干扰，采取如下措施：6.1.9.1增加电源扼流电感线圈。6.1.9.2增加1：1隔离电源。6.1.9.3优质频蔽电缆。6.1.9.4做标准地线。6.1.9.5接洁净的220V电源。6.1.9.6增加进口不间断UPS稳压电源。5附件2设备功能描述2.1工艺性能本方案适用于钢级X42—X80，壁厚8-50mm，长度6-12米的扩径前以及水压后钢管的焊缝超声波自动探伤。2.1.1钢管直径：Φ406mm–Φ1422mm2.1.2材质厚度：8-50mm2.1.3钢管材质：X42—X80（预留X100能力）2.1.4钢管长度：8000～12000mm（不包括引、息弧板）2.1.5引、熄弧板长度：引弧板300mm，熄弧板400mm2.1.6单根最大重量：最大22吨2.1.7产能：15万吨/年2.1.8生产节拍：8-10根/小时（Ø710×30），7-8根/小时（Ø1016×40）；2.1.9钢管标准:APISPEC5L第44版,GB/T9711.3-2005，Q/SYGJX0104-2007。2.2性能参数2.2.1检测方式：全焊缝超声波自动探伤2.2.2检测方法：脉冲反射法2.2.3耦合方式：水膜法2.2.4探伤通道数：242.2.5探伤速度：3-12m/min,匀速连续调整2.2.6探伤方式：采用龙门架上行小车结构，伺服驱动、变频调速。PLC控制，激光图像跟踪焊缝。钢管旋转找焊缝12点，钢管不动，探架直线行走的探伤方式。2.2.7探伤缺陷类型：焊缝区的纵向、横向缺陷及焊道两侧25mm的HAZ分层缺陷。8—50mm钢管探头的分布摆放形式如图所示：2.2.7.1焊缝探头采用13×13㎜晶片K2.5探头上扩散角为18.1℃，下扩散角为10.3℃，探头扫查宽度20㎜以上。6(探头摆放示意图1）(探头摆放示意图2）7（纵向探头扫查示意图3）（横向X型探头扫查示意图4）API人工缺陷布局图：图58纵向缺陷扫查示意图：图6（图6.1焊缝纵向上半区缺陷扫查示意图）（图6.1焊缝纵向中间缺陷扫查示意图）（图6.1焊缝纵向下半区缺陷扫查示意图）2.7.2说明：2.7.2.1Z1-Z2（1通道、2通道）分别探热影响区外表面纵向N5刻槽、焊缝外表面纵向N5刻槽缺陷；焊缝上半区的线状裂纹、气孔、夹杂、簖弧等缺陷，为自发自收功能。2.7.2.2Z3-Z4（3通道、4通道）分别探焊缝中间区域的纵向缺陷，为自发自收功能。2.7.2.3Z5-Z6（5通道、6通道）分别探热影响区下表面纵向N5刻槽、焊缝下表面纵向N5刻槽缺陷；焊缝下半区的线状裂纹、气孔、夹杂、簖弧等缺陷，为自发自收功能。2.7.2.4Z1-Z6各增加一个耦合监视通道，即7-12通道为耦合监视通道。2.7.2.5H1-H4（13-16通道）为一种X型组合探焊缝外表面横向N5刻槽、￠1.6mm竖通孔缺9陷；斜向线状裂纹、气孔、夹杂等体积状的缺陷。当有缺陷时H1（13通道）发射，H2（14通道）接收，无缺陷时H4（16通道）接收H1（13通道）的信号作为耦合监视；当有缺陷时H3（15通道）发射，H4（16通道）接收，无缺陷时H2（14通道）接收H3（15通道）的信号作为耦合监视。2.7.2.6H5-H8（17-20通道）为一种X型组合探焊缝内表面横向N5刻槽、￠1.6mm竖通孔缺陷；斜向线状裂纹、气孔、夹杂等体积状的缺陷。当有缺陷时H5（17通道）发射，H6（18通道）接收，无缺陷时H8（20通道）接收H5（17通道）的信号作为耦合监视。当有缺陷时H7（19通道）发射，H8（20通道）接收，无缺陷时H6（18通道）接收H7（19通道）的信号作为耦合监视。2.7.2.7F1—F4（21-24通道）为二组分层探头（4个通道）分别探焊缝两边5～25㎜热影响区的分层缺陷。用底波监视探头耦合状态。2.2.8钢管检测盲区：管端≤100mm；管端≤50mm2.2.9灵敏度余量：≥20db，对Φ1.6竖通孔；2.2.10动态信噪比：≥24db（对壁厚6-25.4mm范围内的Φ1.6竖通孔）；2.2.11跟踪精度：优于±1.0mm。2.2.11跟踪范围：±200mm2.2.12跟踪速度：50mm/秒2.2.13喷标误差：≤±25mm。2.2.14系统误报率：≤2％（样管）。2.2.15系统漏报率：0％（样管）。2.2.16设备无故障率：≥98%。2.2.17数据存储：至少可存储50，000根钢管的数据。2.2.18检测的显示内容（中文）的主要特点2.2.18.1运行在中文Windows2000/XP(或更新)环境下。2.2.18.2程序的控制和报告为中文2.2.18.3所有的数据和曲线都可以轻松回放，便于观察。2.2.18.4程序中对增益、衰减、规格、管号和其它设置进行方便调整和填写。2.2.18.5设置可以存贮为模板，以便于进行快速设置。2.2.18.6系统具有运行自诊断的功能，并显示信息，以确定功能失常的区域。10系统应具备远程诊断功能，以便在设备系统故障时实施远程诊断和指导，尽快修复设备故障。2.2.18.7设备具有先进性,数字化程度、设备调试快捷度、操作界面简捷、各种功能和性能指标、远程诊断等功能。2.2.18.8能存储上万根钢管数据，并能显示某一处缺陷的脉冲反射波型，能单界面或多界面显示。2.2.19系统应提供各规格钢管超声波探伤的探头调整参考参数值；并可调用、修正、存储当前规格的探伤参数文件。2.2.20探伤结果可在显示、贮存、打印、刻录、转存、通讯；检测结果须能明确记录报伤通道，可将缺陷的位置和长度以数据、展开图等方式直观显示；可以单根、每班等单元，信息查询，报表打印，打印内容主要包括：检验日期、时间、钢管规格、钢级、炉批号、班别、检验标准、管号、检验员代号、报警通道、探伤结果等信息。可根据用户的要求，修改报表格式（中英文对照）。2.3技术参数2.3.1探架升降电机数量及功率:1套×0.75KW2.3.2旋转电机及变频器:2套×2.2KW2.3.3行车电机及变频器:2套×0.75KW2.3.4跟踪伺服电机数量及功率:1套×0.4KW2.4仪器的主要性能技术参数2.4.1声频率范围：0.5—15MHz2.4.2各通道发射脉冲重复频率：500Hz2.4.3水平线性：≤1%2.4.4垂直线性：≤5%2.4.5分辨率：≥32dB2.4.6电噪声电平：﹤8%2.4.7信噪比：≥24dB2.4.8动态范围：≥30dB2.4.9探伤灵敏度余量：≥50dB2.4.10通道增益控制：0-70dB，总衰减量120dB，最小衰减步长为1dB2.4.11衰减器精度：每12dB小于1dB112.4.12A/D转换精度：12bit4096档，分辨率1.2mv2.4.13采样精度：100MHz，10ns2.4.14每个通道包括二个闸门分别用于缺陷检测和底波监测，闸门位置、宽度可在一定范围内任意调整。2.4.15探伤报表按双方签定的技术协议要求制作，并且提供源程序和修改方法；自动生成班报表、日报表、月报表，并能够进行统计。2.4.16探伤实时显示所有通道实时检测的波形[含检测到的信息（各通道探头耦合状态、缺陷坐标位置、缺陷的波形高度、缺陷由哪个（组）探头发现情况等）]。2.4.17根据不同的壁厚和管径，调整夹持探头的滑块，得到最佳的高度，和进入钢种的折射角度，同时调整探头两恻和前后的风管，使对比试块上的对比孔φ1.6mm竖通孔N5刻槽（内、外纵向）（内、外横向）反射波最高，同时信噪比最好，按照相关标准确定检测灵敏度。在检测过程中跟踪装置确保自动探伤系统跟踪灵敏、可靠，跟踪精度高防止误报。2.4.18任一通道的缺陷报警指示，操作界面上都能够作出标记。2.4.19各通道的波形在整根钢管探伤完毕后可打印、储存。2.4.20操作人员在操作台上可控制探头的使用数量，同时在操作台上可控制探头的起落。2.4.21在探伤的过程中采用相关法判伤软件，辩伪能力强。2.4.22具有钢管质量追踪的数据采集系统输出接口。2.4.23为保证多种钢管探伤质量设备具有的其它辅助功能。2.4.24控制台的设置应便于操作、控制灵活、易于维修。2.5探伤系统的监视功能2.5.1显示各个通道的A型波形（可采用窗口切换显示）2.5.2显示各通道的探伤条件设置和探伤进度2.5.3能保存各个通道的仪器参数和探伤条件2.5.4能记录每个报警的通道号、在焊缝上的位置、缺陷类型（横伤或纵伤），应能够在显示器上直接显示也能在每根钢管的伤波记录中。2.6探伤记录数据2.6.1保存各个通道的仪器参数和探伤条件2.6.2记录每个伤在焊缝上的位置，按轴线方向以电压曲线方式显示2.6.3对超标缺陷自动记录A型波形122.6.4自动生成电压曲线图及探伤报告并根椐需要进行打印2.6.5自动保存和管理数据2.7探伤工艺流程钢管存放在料台上→钢管纵向被辊道送到探伤区→托辊升起→钢管旋