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1、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 4061422mm 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：406 mm -1422mm2.2 材质厚度： 8-50 其中 X7
2、0 35；Q235B502.3 钢管材质： 最高 X802.4 钢管长度： 600012000mm（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（71030） ，7-8 根/小时（101640）2.9 钢管标准：API SPEC 5L 管线钢管规范第 43 版，API-5L ，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
3、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 +404.2 环境湿度：904.3 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： 50 Hz 1%4.6 控制电压： 220 VAC / 24 VDC4.7 压缩空气： 0.40.6Mpa4.8 设备工作状态下噪音：85dB34.9 冷却水 ：压力：0.3-0.6MPa (
4、T.O.P)；PH：7-8；悬浮物：50-100 mg/L；硬度：7-110dH颗粒渡:Max. 0.06 mm；硫酸盐含量：400 mg/L；温度: 35C。5.工作制度及年工作时间年日历小时 8760h 365天年节假日 2736 114天年大中修小时 240 h 10天每年可工作时间 5784 h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 4916h 578485%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
5、方式,旋转辊需外挂高强度聚安酯。6.1.3 PLC 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：69 分钟/根。46.1.7焊缝探架用电动升降调节。6.1.9 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、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 X42X80，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： 406 mm 1422mm2.1.2 材质厚度： 8-50mm2.1.3 钢管材质： X42X80（预留 X100 能力）2.1.4 钢管长度： 800012000mm（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（71030）
7、，7-8 根/小时（101640） ；2.1.9 钢管标准:API SPEC 5L 第 44 版, GB/T9711.3-2005，Q/SY GJX 0104-2007。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
8、 的 HAZ 分层缺陷。850mm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 1313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）7(探头摆放示意图 2）（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 5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）8（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：2.7.2.1 Z1-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
9、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。2.7.2.2 Z3-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。2.7.2.3 Z5-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。2.7.2.4 Z1-Z6 各增加一个耦合监视通道，即 7-12 通道为耦合监视通道。2.7.2.5 H1-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 竖通孔缺陷；斜向线状裂纹、气孔、夹杂等体积状的缺陷。
10、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。2.7.2.6 H5-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
11、 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。2.7.2.7 F1F4（21-24 通道）为二组分层探头（4 个通道）分别探焊缝两边 525 热影响区的分层缺陷。用底波监视探头耦合状态。92.2.8 钢管检测盲区：管端100mm；管端50mm2.2.9 灵敏度余量：20 db，对 1.6 竖通孔；2.2.10 动态信噪比：24db（对壁厚 6-25.4mm 范围内的 1.6 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：
12、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 Windows 2000/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。系统应
13、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10息查询，报表打印，打印内容主要包括：
14、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 ： 0.515MHz2.4.2 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.
15、4.5 分 辨 率 ： 3 2dB2.4.6 电 噪 声 电 平 ： 8%2.4.7 信 噪 比 ： 2 4dB2.4.8 动 态 范 围 ： 3 0dB2.4.9 探 伤 灵 敏 度 余 量 ： 5 0dB2.4.10 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 1dB2.4.12 A/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11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 1.6m
