厚度等于和大于 6毫米的钢板

超声检测

文件代号：BS EN 10160:1999 页次：1/12

译文如有不妥之处，以原文为准 版权：英国标准协会

翻译：西戈玛翻译公司 编辑： 王卫亚 日期： 2004.12.21

涉及的产品及项目：

目 录

前言

1 范围

2 有关标准

3 术语和定义

4 原理

5 人员

6 仪器

7 偶合条件-板材产品的表面状态

8 扫描

9 步骤

10 验收规范

11 检测报告

附件 A（参考）几种欧洲语言中的等效术语

BS EN 10160:1999 Pages: 2/12 国家前言

本英国标准是 EN 10160：1999 标准的英文本。本标准替代标准 BS 5996：1993。 英国参加了该标准的制定，是受负责压力容器用钢技术委员会 ISE/3 及其下属的负责压

力容器用钢板和钢棒分委员会的委托的，所负责的是： － 深入理解标准的文字； － 将所有的有关解释、进行更改的建议提交给负责的欧洲委员会并通知英国有兴趣的各

方； － 随时了解与之相关的国际和欧洲方面的发展并在英国实施本标准。 如果想了解下属委员会的组织的清单，可向中央秘书处提出申请。

相关参考资料 在本标准中涉及到的实行国际或者欧洲标准的英国标准可以在英国标准协会的标准目录中查

到，可参见其中的“国际标准索引”章节，也可以使用英国标准协会的电子目录，输入“查

找”即可。

英国标准并不包括合同中所有的条款。采用英国标准的用户应该对正确的使用标准自负

其责。 符合英国标准并不意味着免除其应该承担的法律责任。

本标准的页数 本标准连同封面、内封面、EN 标题页和正文 2－14 页、内封底和封底。 英国标准协会版权所有的标志说明了本标准的 后发布日期。

EN 10106:1995 Pages: 3/12

前言

本欧洲标准是由“钢材无损物理化学检测”技术委员会 ECISS/TC2 制定的，其秘书处是

属于 AFNOR 的。

该欧洲标准在 2000 年 1 月份以前应该给予国家标准的地位，和本标准相抵触的原来的

标准至迟不得超过 2000 年 1 月份作废。

根据 CEN/CENLEC 内部规则的规定，下面的各个国家的标准组织有义务实施本标准：

奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、

卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。

1 范围

本欧洲标准说明的是一种检测没有表面涂层的钢板产品的内部不连续性的超声波探伤

法。该方法适用于公称厚度为 6 毫米到 200 毫米的非合金钢或者合金钢板产品，但是并不

适用于奥式体或者奥式体－铁素体钢。本标准可用于后者的检测，但是其条件是噪声讯号的

幅度和回波的检测阈值之间的差异足够大而能够确定其极限数值。

本标准还确定了钢板产品的四个质量级别（即级别 S0, S1, S2和 S3）和符合第 9 条规定的

钢板边缘的五个级别（即级别 E0, E1, E2, E3, E4）。

生产厂商可自主决定采用其它的检测方法（例如传播法）或者检测设备，但是所得出的

检测结果要和本标准中在相同的条件下得出的检测结果相同。如果检测结果不同的话，则以

本标准中规定的方法的检测结果为准。

厚度在 6 毫米以下的钢板的检测可以由相关方签订特殊协议加以解决。

检测一般是在生产场地进行的，也可以在供货商处进行。如果在订单中有所规定，则检

测可在买方或者其代表出席的情况下进行。1）

在附件 A 中列出了在几种欧洲语言中等效的术语。

2 有关标准

本欧洲标准中包括了标有日期和未标日期的参考标准和条款。这些标准和条款都来自其

它出版物。这些相关资料在本标准的相关行文之处列出并在其后列出了资料的来源。对于标

有日期的参考资料而后来又有修订的，这些修订只有在本标准中说明有修订的情况下才适

用。对于未标日期的参考资料，应该使用其 新的版本。

EN 473 无损检测人员的资格和认证 － 综合原则

prEN 1330－4 无损检测 － 技术术语 － 第 4 部分：在超声检测中使用的术语

1） 这种情况下，应采取一切必要的手段防止生产工艺受到干扰。

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3 术语和定义

在本欧洲标准中，在 prEN 1330－4 中给出的定义和以下的各项定义适用：

3.1 内部不连续性

位于产品内部的任何不完整处，例如平面的或者层状的不完整处、一个平面或者若干平

面的夹杂物带或者团块。

注：在行文中使用的术语是不连续性。

3.2 缺陷

不可接受的内部不连续性，即超过了规定的 大尺寸或者聚集密度极限的不连续性。

3.3 聚集密度

在每个规定的钢板本体上的某个区域或者边缘的某个长度内大于规定的 小体积而小于

规定的 大体积内的单独的内部不连续性的数量。

3.4 手动和辅助手动检测

检测的进行是这样的：由操作人员将一个探头或者若干个探头放置在钢板的表面上并以

手动方式在钢板表面上进行合理的扫查同时在电子设备的屏幕上用肉眼观察超声讯号的显

示，观察方式即可以是直接的肉眼观察也可以是借助于内置式的讯号幅度报警装置。

3.5 自动和半自动检测

检测的进行是用机械化的方法将探头放置在钢板的表面并进行合理的扫查，同时用电子

方法评估超声讯号的显示。这种检测可以是全自动的，完全无需操作人员的介入，也可以是

半自动的，操作人员只要完成基本的设备功能即可。

4 原理

所使用的方法的原理是超声波的反射（在一般情况下是纵波），其平均方向是和产品的

表面垂直的。检测包括：

a） 将不连续性的回波幅度和平底孔的回波幅度进行比较而确定不连续性的位置，平底孔

的直径是规定的而其深度和不连续性是相同的。

注：只考虑那些所产生的回波的幅度至少是和基准平底孔的回波幅度相等的不连续性。

b） 然后确定其面积。不连续性的轮廓是由相当于所检测的不连续性的 大幅度的一半的

回波幅度处的探头的中心位置（6 dB 法）确定的。

检测是在首次超声探伤中进行的，而且仅仅是从一面进行的。适用于所有厚度的钢板产

品。

5 人员

检测应由素质合格的符合 EN 473 标准并经过认证的三级人员进行。

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6 仪器

6.1 说明

检测仪器应该配备示波器以便显示出超声波在钢板产品中的轨迹。示波器应该是清晰便

于观察的，连续回波的峰值应该是非常明显和清晰的；该仪器应该经过合理的校验并配备放

大器，其刻度应该是以分贝为单位的。

可以使用配备了显示监视器和放大器控制并具有分贝刻度的超声检测仪器，也可以使用

没有配备显示监视器的仪器。没有配备显示监视器的仪器应该能够进行自动幅度检测和评

价，其测量数值也应该采用分贝单位。

应该能够调节放大率、功率和时间基数。

仪器中包括至少一个探头，该探头可以是具有发射和接收功能的换能器的单独探头（单

一探头），也可以是具有双换能器的复合探头（包括发射和接收换能器）。所发射的和接收

的声波的平均方向应该是和产品的表面垂直的。

探头的频率和尺寸应该能够保证在全部检测范围内所需之灵敏度。

单一探头的盲区应该尽可能地小，也就是说要为所检测的钢板产品厚度的 15％或者 15

毫米，以两者中的一个较小的为准。复合探头的聚焦区域应该适合于钢板产品的厚度。

探头的主要尺寸：直径应该是 10 mm 至 25 mm。探头的公称频率范围应该在 2 MHz

至 5 MHz 之间。尺寸较大的探头或者频率范围超过了 2 MHz 至 5 MHz 的探头可以用于自动

或者半自动检测，也可以用于衰减作用较强的钢板产品，但是都要满足本标准的主要要求。

探头的类型取决于钢板产品的厚度，见表 1：

表 1 － 探头的类型

钢板产品的公称厚度（e）或者不

连续性区域的深度

mm

探头的类型

6 ≤ e ＜ 60 双换能器探头

60 ≤ e ＜ 200 单换能器或者双换能器探头 a）b）

a) 当发生争执时，所使用的探头的类型应该纳入协议。

b) 当采用浸入式或者水柱技术进行自动检测时，允许使用单晶探头＜ 60 mm

厚。

探头即可以是手持式的，也可以是安装在连续式的检测仪器上的，其扫描速度应该足够

慢以便能够容易地确定不连续性的位置，因为还有一个显示屏幕的显示滞后的问题，探头也

可以配套一个装置用以指示出不连续性。

在使用双换能器探头时，将两个换能器隔离开的挡板应该和扫查方向垂直。

仪器的校验应该按照相关的国家标准进行。

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6.2 仪器的调整

仪器在使用之前的调整特别要确定时间基准、功率和放大率。

时间基准应该调节到这样一个数值，即在示波器的屏幕上可以清楚地分辨出发射回波和

背面回波之间的缺陷回波。

至少应该显示出两个背面回波。

功率和放大率是在没有任何不连续性回波的完好区域进行调节的。然后将第一背面回波

放大到适合于显示屏幕高度的 大幅度，同时保持在仪器的线性范围内（一般是在屏幕全高

的 80％至 100％）。

至少要每 8 个小时对仪器进行一次检查。

7 偶合条件 － 板材产品的表面状态

偶合介质应该保证探头和钢板产品表面的合理接触。一般情况下使用的是水，但是供货

商可以决定采用其它介质（例如油或者膏等）。

表面状态应该是这样：当将探头放置在任何一个没有内部不连续性的区域上时，能够区

分两个连续的背面回波。钢板产品在一般情况下都是不对其表面进行任何特殊处理就进行检

测的。

8 扫描

8.1 综述

对于钢板产品，检测是基于统计方法进行的，但是在订单上另外有所规定的除外。

根据质量等级，对产品的扫描应该根据 8.2 和/或 8.3 进行。

在签订单时如果有协议，可以进行以规定扫描范围进行的扫查或者对钢板的所有实体部

分进行扫查。操作条件应该在协议中规定。

8.2 钢板实体部分的检测

8.2.1 S0和 S1级钢板产品

扫查是连续地沿着和钢板边缘平行的以 200 mm 矩形形成的网格的直线进行的，也可

以沿着在该区域中均匀分布的平行线或者交替线进行，控制程度是一样的。

8.2.2 S2 和 S3 级钢板产品

扫查是连续地沿着和钢板边缘平行的以 100 mm 矩形形成的网格的直线进行的，也可

以沿着在该区域中均匀分布的平行线或者交替线进行，控制程度是一样的。

8.3 钢板边缘的检测

扫查是根据表 2 对于钢板的四个边缘进行的全面检测。

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表 2 － 钢板产品的区域宽度

钢板厚度 e

mm

区域宽度

mm

6 ≤ e ＜ 50

50 ≤ e ＜ 100

100 ≤ e ＜ 200

50

75

100

9 步骤

9.1 灵敏度和范围设置

对于每种探头，所使用的曲线应该示出：

a) 作为钢板厚度的函数的背面回波的幅度的变化；

b) 作为其深度的函数的平底孔的回波的幅度的变化，平底孔的直径：

－ 对于 S0、S1、E0和 E1是 11 mm；

－ 对于 S2、E2和 E3是 8 mm；

－ 对于 S3和 E4 是 5 mm。

平底孔的底部应该尽可能地平并平行于超声波的射入面而且不得有凹坑或者划痕，否则

会大大降低对超声波的反射能力。平底孔的直径尺寸的公差或者宽度的公差应该是＋5％。

也允许采用矩形的凹坑，但是凹坑的长度和宽度的选择应该保证超声讯号的反应和从规

定的平底孔获得的相同，当然所使用的设备/换能器的类型都要是相同的。

在采用双换能器的探头时，不论是什么产品都只能用直径 5 mm 的平底孔，因为在这种

情况下，直径 8 mm 和 11 mm 的平底孔的特性曲线会和背面回波的曲线相混淆。

应该使用测试块（具有刻度，用于特性曲线，表明背面回波幅度的变化，在测试块上有

不同深度的平底孔，适用于直径为 11 mm、8 mm 和 5 mm 的特性曲线）确定这些特性曲

线。测试块是用碳钢制成的，其内部组织单一，每条特性曲线均需用分布在探头使用的整个

表面上的至少 5 个点加以确定。所有的这些曲线均可由探头的制造厂家提供。

这样，对于规定厚度的钢板来说，根据所选择的级别具体的检测方法包括将背面回波的

幅度调整到曲线给定的背面回波幅度的变化的数值并将不连续性的回波的幅度和特性曲线

（11 mm、8 mm 和 5 mm）进行比较。只考虑那些回波幅度大于特性曲线的不连续性。

9.2 确定不连续性的面积

9.2.1 检测钢板产品的实体部分

9.2.1.1 用双换能器探头进行检测

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应该采用 6 dB 技术确定超过特性曲线的所有区域的面积，换句话说，也就是当不连续

性的回波等于 大幅度的一半时，不连续性的轮廓就是探头中心的各个位置。这样即可确定

一个包括了整个不连续性的矩形区域，其主要方向称之为不连续性的长度方向，而其较短的

尺寸则称之为不连续性的宽度。该矩形的面积即可以计算出来了。

矩形的面积确定了不连续性的面积 S。如果两个相邻的不连续性之间的距离小于或者等

于该两个不连续性中较小的一个的长度的时候，就应该认为该两个不连续性是一个不连续

性，其面积等于两个不连续性的面积之和。

9.2.1.2 用单个换能器进行检测

检测包括：

a) 对于 S0和 S1钢板产品： 根据在 8.2.1.1 中所叙述的方法确定不连续性的面积；

b) 对于 S2和 S3钢板产品：在用 5 mm、8 mm 和 11 mm 的特性曲线检测时，只要计算所

检测到的不连续性即可。

这样即可确定以下各项：

－ 对于 S2级：回波幅度大于 11 mm 特性曲线的不连续性的数目和回波幅度在直径 8 mm

和 11 mm 平底孔的特性曲线之间的不连续性的数目 N2（表 4）；

－ 对于 S3级：回波幅度大于 8 mm 特性曲线的不连续性的数目和回波幅度在直径 5 mm 和

8 mm 平底孔的特性曲线之间的不连续性的数目 N3（表 4）；

9.2.2 检测边缘

边缘的检测包括对于整个边缘部分的扫查（或者根据图纸对焊接部分进行扫查）检测其

中的在第 8.3 点中规定的不连续性，条件和钢板实体部分的检测条件相同（9.2.1）。

确定以下各项：

－ 在和钢板边缘平行的方向上的不连续性的 大尺寸（Lmax）和 小尺寸（Lmin）；

－ 不连续性的面积（S）；

－ 每 1 m 长度中小于 大面积（Smax）的不连续性的数目和大于 小尺寸（Lmin）的不连

续性的数目；

不连续性的这些参数是通过 6 dB 方法获得的。

10 验收规范

表 3 和 4 给出了四个质量等级的钢板产品实体部分的验收规范（S0、S1、S2、S3），这

和所使用的探头的类型有关；表 5 列出了边缘部分的五个质量等级（E0、E1、E2、E3、E4）

（参见图 1）。

根据订单签订时的协议，钢板可以以实体和边缘部分不同的质量等级供货。

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11 检测报告

在提出要求的时候，制造厂家应该提供检测报告，在检测报告中应该包括至少以下的各

点：

a) 参照了现行的欧洲标准；

b) 所检测的钢板产品的相关数据（质量级别、热处理状态、表面状况、尺寸等）；

c) 超声探头的特性（类型、尺寸、频率等）以及仪器；

d) 操作状况（偶合介质、扫查、所使用的确定面积的方法、仪器的设置等）；

e) 检测结果；

f) 特殊协议项目的特点的清单；

g) 报告日期。

表 3 － 用双换能器检测厚度小于 60 mm 的钢板产品的实体部分的验收规范

可以接受的聚集的不连续性

级别 不可接受的单独的

不连续性

mm2

面积 a)

mm2 大密度不大于

S0

S1

S2

S3

S ＞ 5000

S ＞ 1000

S ＞ 100

S ＞ 50

1000 ＜ S ≤ 5000

100 ＜ S ≤ 1000

50 ＜ S ≤ 100

20 ＜ S ≤ 50

在 聚集处为 20

1 m × 1 m 正方

在 聚集处为 15

1 m × 1 m 正方

在 聚集处为 10

1 m × 1 m 正方

在 聚集处为 10

1 m × 1 m 正方

a) 这里指的是聚集中每个不连续性的面积（参见 9.2）。

注：如果所使用的不是 6 dB 方法而是其它合理的方法确定不连续性的尺寸，本表可以用于厚度≥60 mm 的钢板。

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表 4 － 用正常探头检测钢板产品的实体部分的验收规范

可以接受的聚集的不连续性

级别

不可接受的单独的不连续性

尺寸 a) （数目）

大数目不大于

S0

S1

S2

S3

S ＞ 5000 mm2

S ＞ 1000 mm2

裂纹回波的幅度大于 Ø11 mm 的特性曲线的不连续性

裂纹回波的幅度大于 Ø8 mm的特性曲线的不连续性

1000 ＜ S ≤ 5000 mm2

100 ＜ S ≤ 1000 mm2

N2

（在 Ø8 mm 和 Ø11 mm 之间）

N3

（在 Ø5 mm 和 Ø8 mm 之间）

在 聚集处为 20

1 m × 1 m 正方

在 聚集处为 15

1 m × 1 m 正方

在 聚集处为 10

1 m × 1 m 正方

在 聚集处为 10

1 m × 1 m 正方

a) 这里指的是聚集中每个不连续性的尺寸（参见 9.2）。

表 5 － 钢板产品的边缘部分的验收规范

可接受的单独的不连续性的尺寸

级别

大尺寸

Lmax

mm

大面积

Smax

mm2

小不连续性

尺寸

Lmin

mm

可以接受的不连续性

的数目

每 1 米长度

小于 大面积 Smax并大于 Lmin

E0

E1

E2

E3

E4

100

50

40

30

20

2000

1000

500

100

50

50

25

20

15

10

6

5

4

3

2

注：对于厚度≥ 60 mm 的产品，用直径 11 mm、8 mm 和 5 mm 的孔的特性曲线进行不连续性的计数：

－ 回波的幅度在直径 8 mm 和 11 mm 孔的特性曲线之间的不连续性的数目 E3：3；

－ 回波的幅度在直径 5 mm 和 8 mm 孔的特性曲线之间的不连续性的数目 E4：2。

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图例：

1 参见表 2 中的边缘区域的宽度数值

2 扫描线

3 边缘区域

4 主要运动方向

5 钢板

6 宽度

7 长度

图 1 － 所使用的技术术语的图解

2如果 d≤L

则 S=S +S

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附件 A

（参考）

几种欧洲语言中的等效术语

表 A.1 英语 法语 德语 意大利语 荷兰语

Time base

时间基准

Noise signal

噪声讯号

Discontinuity echo

不连续性回波

Back echo

回波

Probe

探头

Double transducer probe

双换能器探头

Single probe

单一探头

Transducer

换能器

Flat bottomed hole

平底孔

Dead zone

盲区