Introducere
Oţel inoxidabilCalitatea sudurii determină în mod direct dacă o conductă, un rezervor sau un recipient sub presiune va supraviețui mediului său de service. Testarea radiografică (RT) și Testarea cu ultrasunete (UT) sunt cele două metode de inspecție volumetrice a sudurii cele mai bine specificate în codurile ASME și ISO. Acest ghid compară criteriile, capacitățile și limitările lor de acceptare -, astfel încât inginerii și cumpărătorii să poată specifica cu încredere testul potrivit pentru proiectul lor.

Când comandați fitinguri, flanșe sau recipiente fabricate din oțel inoxidabil de la un furnizor precum JN Alloy, calitatea sudurilor care unesc aceste componente este adesea cea mai critică variabilă din întregul ansamblu. O sudură care arată perfect la suprafață poate conține defecte interne - de porozitate, lipsă de fuziune sau fisuri - care vor cauza defecțiuni catastrofale în condiții de presiune, temperatură sau condiții de funcționare corozive.
Acest articol răspunde la șase întrebări pe care inginerii de sudură și profesioniștii în achiziții le pun cel mai frecvent despre RT și UT:
- Cum detectează fiecare metodă defectele de sudură?
- Ce criterii de acceptare se aplică ASME B31.3 sau ASME Secțiunea VIII pentru sudurile din oțel inoxidabil?
- Care metodă este mai sensibilă la tipurile de defecte cele mai periculoase în service-ul din oțel inoxidabil?
- Cum se compară RT și UT în ceea ce privește costul, viteza și raportabilitatea?
- Când necesită codul o metodă față de cealaltă - sau ambele?
- Ce ar trebui să cereți furnizorului dumneavoastră în ceea ce privește documentația de inspecție a sudurii?
De ce contează testarea sudurii pentru oțel inoxidabil
Sudurile din oțel inoxidabil nu sunt doar mai slabe din punct de vedere mecanic decât metalul de bază -, ci și cel mai frecvent punct de inițiere pentru fisurarea coroziunii în funcțiune. Zona afectată de căldură-(HAZ) adiacentă unei suduri suferă un ciclu termic care poate reduce precipitarea carburii de crom, poate scădea conținutul efectiv de crom la limitele granulelor și poate crea tensiuni de tracțiune reziduale. Orice defect în sau în apropierea sudurii - o fisură, lipsă de fuziune sau un grup semnificativ de porozitate - concentrează stresul și devine punctul de origine pentru fisurarea prin coroziune la efort (SCC) sau creșterea fisurilor prin oboseală.
Spre deosebire de oțelul carbon, oțelurile inoxidabile austenitice (304L, 316L, 321, 347) au o microstructură (austenită, cubică centrată cu fața-) care nu se transformă într-o fază mai dură la răcire. Aceasta înseamnă că HAZ păstrează o ductilitate relativ mare, dar este susceptibilă la:
- Sensibilizare: la temperaturi cuprinse între 450-850 grade, carburile de crom (Cr₂₃C₆) precipită la granițele granulelor, epuizând cromul la limită sub pragul de 10,5% necesar pentru pasivitate - conducând la coroziune intergranulară
- Fragilarea în fază Sigma: În calitățile duplex și super duplex, aportul excesiv de căldură poate face ca faza de ferită să se transforme în faza sigma fragilă, reducând semnificativ rezistența la impact
- Creșterea granulelor: Granulele colonare mari din metalul de sudură reduc duritatea crestăturii și pot acționa ca locuri de inițiere a fisurilor
- Compartimentarea feritei Delta: rezistența incastrata la fisurare la cald este legata de echilibrul feritei-echilibrul de austenita - chimia incorecta a firului de umplutura amplifica acest risc

Ce tipuri de defecte de sudare detectează fiecare metodă?
RT (testare radiografică) este superior pentru detectarea defectelor volumetrice - porilor de gaz, incluziunilor de zgură și găurilor de vierme - deoarece creează o imagine fotografică a întregului volum de sudare. UT (Testarea cu ultrasunete) este superior pentru detectarea defectelor plane - fisurilor, lipsei de fuziune și ruperea lamelară - deoarece măsoară modificarea impedanței acustice la limitele defectelor, mai degrabă decât media pe o zonă proiectată.
Cele două metode sunt cu adevărat complementare. Cele mai periculoase defecte în service-ul din oțel inoxidabil - fisurile de coroziune sub tensiune și lipsa-de-defecte de fuziune - sunt de natură plană. Acesta este motivul pentru care multe specificații-de servicii critice (ASME B31.3, API 650, ISO 15156) necesită atât RT, cât și UT pentru diferite părți ale aceluiași sistem de sudură.
|
Tip defect |
Descriere |
Sensibilitate RT |
Sensibilitatea UT |
Relevanța codului |
|
Porozitatea gazului |
Pungi sferice de gaz prinse în timpul solidificării |
⭐⭐⭐⭐⭐ Excelent |
⭐⭐ Limitat (pori mici) |
Frecvent în sudurile din inox GTAW/SMAW |
|
Incluziuni de zgură |
Material solid ne-metalic prins în metalul sudat |
⭐⭐⭐⭐ Foarte bine |
⭐⭐⭐ Bine (zgură mai mare) |
Cel mai frecvent defect de sudură la conducta inoxidabilă |
|
Lipsa fuziunii (LOF) |
Lipire incompletă între cordonul de sudură și bază/trecerea anterioară |
⭐⭐ Moderat (depinde de unghi) |
⭐⭐⭐⭐⭐ Excelent |
Cel mai periculos defect pentru inițierea SCC |
|
Fisuri (longitudinale/transversale) |
Suprafețe de fractură fragile sau ductile |
⭐⭐ Moderat (fisuri fine greu de văzut) |
⭐⭐⭐⭐⭐ Excelent |
Critic în serviciul ciclic/de oboseală |
|
Undercut |
Canelură topită în metalul de bază la vârful sudării |
⭐⭐ Limitat (proiecție 2D) |
⭐⭐⭐ Bun (măsurarea adâncimii) |
Suprafață-conectată; Risc de inițiere a SCC |
|
Penetrare incompletă (IPP) |
Rădăcina nu este complet topită |
⭐⭐⭐ Bun (dacă geometria permite) |
⭐⭐⭐⭐ Excelent (undă de forfecare) |
Critic în trecerile rădăcinii țevii |
|
Incluziuni de tungsten (suduri TIG) |
Particule de wolfram încorporate în sudură |
⭐⭐⭐⭐ Foarte bine |
⭐⭐⭐ Bun |
Frecvent în rădăcina GTAW din inoxidabil austenitic |
|
Crăpături de crater |
Fisuri în formă de stea-la terminarea sudurii |
⭐⭐⭐ Bun |
⭐⭐⭐⭐ Excelent (fascicul în unghi) |
Semn de curent excesiv sau contaminare |
[Sursa] ASME Secțiunea V, articolul 2 (RT) și articolul 5 (UT); AWS D1.6/D1.6M-2023.
Cum funcționează testarea radiografică (RT).
Testarea radiografică utilizează raze X-(10–500 kV) sau raze gamma (iridiu-192, Cobalt-60) pentru a pătrunde în sudură. Materiale și densități diferite atenuează radiația la viteze diferite. Un film sau un detector digital din partea îndepărtată înregistrează modelul de transmisie - golurile, incluziunile dense și fisurile apar ca imagini mai deschise sau mai întunecate pe metalul de sudură din jur. Radiografia rezultată este o proiecție 2D a unui volum 3D, ceea ce înseamnă că defectele care se suprapun în direcția fasciculului sunt suprapuse și nu pot fi rezolvate individual.

La sudarea din oțel inoxidabil RT, procedura urmează ASME Secțiunea V, Articolul 2 (seria T-2) și este interpretată în raport cu radiografiile de referință AWS B1.11 sau ASTM E94.
Selectarea sursei RT pentru suduri din oțel inoxidabil
For stainless steel welds 6–50 mm thick, X-ray at 150–250 kV is the standard choice. Gamma ray (Ir-192) is used for wall thickness >50 mm or when access to both sides of the weld is impossible. Cobalt-60 is reserved for very thick sections (>100 mm), dar produce imagini cu un contrast mai mic datorită energiei sale mai mari.
|
Sursa de radiații |
Gama de energie |
Utilizare tipică (grosime perete) |
Contrast |
Siguranţă |
Dimensiunea sursei |
|
Raze X- (150 kV) |
150 kV |
3–25 mm |
Ridicat |
Moderat (închidere electrică) |
Sursă punctiformă (~1 mm) |
|
Raze X- (220 kV) |
220 kV |
20–50 mm |
Ridicat-Mediu |
Moderat |
Sursă punctiformă (~1 mm) |
|
Raze X (250 kV) |
250 kV |
40–80 mm |
Mediu |
Mai mare (expunere mai lungă) |
Sursă punctiformă (~1 mm) |
|
Iridiu-192 (Ir-192) |
312–470 keV gamma |
25–100 mm |
Mediu-Scăzut |
Necesită ecranare; fara oprire |
4–8 mm (mai mare decât razele X-) |
|
Cobalt-60 (Co-60) |
1.17+1.33 MeV gamma |
50–200 mm+ |
Scăzut |
activitate ridicată; manipulare la distanță |
Sursă mai mare |
Dimensiunea mai mare a sursei razelor gamma este o limitare semnificativă: Ir-192 și Co{-60 produc neclaritate geometrică care reduce sensibilitatea efectivă la defecte mici. Pentru țevile din oțel inoxidabil cu pereți subțiri (SCH 10S–SCH 40S), radiografia este întotdeauna preferată.
Criterii de acceptare RT conform ASME B31.3
ASME B31.3 Conducte de proces, punctul 341.4, specifică criteriile de acceptare pentru RT a sudurilor. Pentru Categoria D (presiune/temperatură moderată) și serviciu normal pentru fluid: nu sunt obligatorii criterii de acceptare - inginerul poate specifica B31.3 sau accepta conform AWS D1.1/D1.6. Pentru țevile de categoria M (toxice, letale) și de înaltă presiune: RT este obligatoriu conform 341.4.1, iar indicațiile respinse trebuie evaluate conform ASME Secțiunea V Articolul 2. Standardul specifică, de asemenea, că orice sudură acceptată de RT nu trebuie să aibă nicio indicație cu dimensiuni care depășesc limitele standardului de referință aplicabil.
Tabelul 341.4.2 din B31.3 nu prescrie în mod direct dimensiunile indicațiilor respinse specifice -, ci face referire la criteriile de acceptare ale procedurii de examinare scrisă a constructorului, care trebuie să fie aprobată de inginer. În practică, majoritatea proiectelor de conducte de proces din oțel inoxidabil din industriile chimice, farmaceutice și alimentare fac referire la ASTM E390 (Radiografii de referință pentru suduri prin fuziune din oțel) pentru nivelurile de acceptare.
Criterii specifice de acceptare RT pentru suduri din oțel inoxidabil (AWS D1.6)
AWS D1.6/D1.6M-2023 (Structural Welding Code - Stainless Steel) este standardul cel mai frecvent referit pentru criteriile de acceptare în sudarea oțelului inoxidabil RT. Tabelul 6.11 din D1.6 specifică dimensiunea maximă admisă a imperfecțiunii în funcție de categoria de sudură (Categoria F pentru sudurile de unghi, Categoria P pentru sudurile de tip mufă/slot). Pentru sudurile cap la cap evaluate prin RT, criteriile de respingere sunt definite de specificația inginerului, de obicei referindu-se la Radiografii de referință ASTM E390 cu niveluri de acceptare R-1 până la R-3.
|
Nivel de acceptare AWS D1.6 / ASTM E390 |
Dimensiunea maximă indicativă |
Distanța dintre indicații |
Aplicație tipică |
|
R-1 (cel mai strict) |
Porozitate: mai mică sau egală cu 1,6 mm dia. max; max 3 la 25 mm dia. cerc; LOF: nu este permis |
Mai mare sau egal cu 3× diametrul maxim al indicației |
Aeronavă/aerospațială; serviciul criogenic |
|
R-2 (Standard) |
Porozitate: mai mică sau egală cu 3,2 mm dia.; densitate max 6 pe cerc de 25 mm; LOF: trebuie să fie discret |
Mai mare sau egal cu 2× diametrul maxim al indicației |
Conducte de presiune; uzină chimică; industrial general |
|
R-3 (moderat) |
Porozitate: mai mică sau egală cu 4,8 mm dia.; densitate max 10 pe cerc de 25 mm; LOF: trebuie să fie discret |
Mai mare sau egal cu 1,5× diametrul maxim al indicației |
Structural ne-critic; drenaj; presiune joasă- |
|
R-4 (Cel mai puțin strict) |
Porozitate: mai mică sau egală cu 6,4 mm dia. sau aprobat de inginer |
Nu este specificat |
Aplicații cu-consecințe reduse |
[Sursa] AWS D1.6/D1.6M-2023, Tabelul 6.11 și Anexa A; ASTM E390-21, „Radiografii de referință standard pentru sudurile prin fuziune a oțelului”.
Cerințe IQI (indicator de calitate a imaginii).
Conform ASME Secțiunea V Articolul 2 și AWS D1.6, RT a sudurilor cap la cap din oțel inoxidabil trebuie să includă un IQI (numit și penetrametru) plasat pe partea sursă a sudurii. IQI-ul trebuie să aibă un diametru de sârmă sau găuri care să corespundă cu 2-2-2% din grosimea sudurii pentru IQI de tip orificiu sau o sensibilitate echivalentă a IQI a sârmei. IQI trebuie să fie vizibil pe radiografie pentru a confirma că sistemul RT a atins contrastul și sensibilitatea necesare.
Pentru o sudură din oțel inoxidabil de 12 mm grosime: un IQI 2-2T necesită un fir cu diametrul de 0,25 mm pentru a fi vizibil. Pentru o sudură de 25 mm: un IQI 2-2T necesită sârmă cu diametrul de 0,50 mm. Dacă IQI-ul nu este vizibil, radiografia este respinsă indiferent de ceea ce arată.
IQI de tip-găuri: diametrul găurii 1T, 2T, 4T (unde T=grosimea nominală de sudură)
Tip-sârmă IQI: set de fire ASTM E747; desemnările diametrului firului de la 6 la 1 (6=cel mai fin, 1=cel mai grosier)
Sensibilitate necesară: minim 2-2T pentru majoritatea aplicațiilor de conducte/vase; 1-1T pentru serviciu nuclear critic
Cum funcționează testarea cu ultrasunete (UT).
Testarea cu ultrasunete utilizează unde sonore de-frecvență înaltă (1–10 MHz pentru inspecția sudurii) introduse în sudare printr-o sondă piezoelectrică. Sunetul se deplasează prin material până când atinge o limită - fie suprafața îndepărtată, fie un defect sau o caracteristică geometrică. Timpul-de-zbor și amplitudinea semnalului reflectat (A-scan) indică tehnicianului adâncimea, dimensiunea și natura reflectorului. Acest lucru face ca UT să fie capabil în mod unic să detecteze defecte plane (fisuri, lipsă de fuziune) care sunt aproape invizibile pe radiografii -, motiv pentru care UT este obligatoriu în trecerea rădăcină a majorității sistemelor de conducte ASME B31.3 și B31.1.

Cea mai importantă tehnică UT pentru inspecția sudurii este examinarea undei de forfecare (45 grade –70 grade ) folosind sonde cu fascicul unghi-conform ASME Secțiunea V, Articolul 5 (seria T{-5). Unda de forfecare se deplasează la viteza undei de forfecare în material (aproximativ 3.120 m/s pentru oțelul inoxidabil austenitic), reflectând defectele interne la interfața fascicul-defect.
Criterii de acceptare UT conform ASME B31.3
ASME B31.3, paragraful 345.7.3, specifică că pentru examinarea de către UT (sau ET, MT, PT), trebuie investigate toți reflectoarele care produc un răspuns mai mare de 20% din referința primară (curba DAC/nivel de referință). Categorizarea indicațiilor urmează Tabelul 345.7.3: indicații liniare Lungime mai mare sau egală cu 1,5 mm (1/16 inch) și indicații rotunjite Mai mare sau egal cu diametrul 5 mm (3/16 inch) la nivelul de respingere specificat necesită evaluarea de către inginer.
Tabelul cu criterii de acceptare B31.3 UT clasifică indicațiile după:
|
Tip de indicație |
Lungime/Dimensiune |
Cerința de spațiere |
B31.3 Acțiune |
|
Linear (fisura, LOF, zgura) |
Mai mare sau egal cu 1,5 mm (1/16") |
Separare Mai mare sau egală cu 3× lungime între adiacente |
Investiga; poate fi respinsă de către inginer |
|
rotunjite (porozitate, wolfram) |
Diametru mai mare sau egal cu 5 mm (3/16") |
Separare Mai mare sau egală cu 1× diametru între adiacente |
Investiga; se aplică limite de densitate |
|
Indicație liniară < 1,5 mm |
Sub prag |
N/A |
Acceptat - nicio acțiune suplimentară |
|
Indicație rotunjită < 5 mm |
Sub prag |
N/A |
Acceptat - nicio acțiune suplimentară |
|
Cluster de indicații rotunjite |
Multiplu Mai puțin sau egal cu 5 mm în zonă |
Separare < diametru |
Tratați ca unic Indicație mai mare sau egală cu 5 mm |
|
Porozitate împrăștiată pe UT |
Individual<5 mm |
larg distanțate |
Acceptabil; Poate fi necesar RT pentru a confirma |
[Sursa] ASME B31.3-2022, Tabelul 345.7.3 și Punctul 345.7.3. Criterii de acceptare UT pentru sudurile de conducte de proces.
Criterii de acceptare UT conform ASME Secțiunea VIII (Recipiente sub presiune)
ASME Secțiunea VIII Diviziunea 1, UW-51, necesită examinarea volumetrică a sudurilor cap la cap care sunt complet radiografiate (articulații de categoria A) sau examinate selectiv (articulații de categoria B). Pentru examinarea UT a sudurilor cap la cap în loc de RT conform UW-51(a)(3): toate indicațiile relevante trebuie să fie caracterizate și evaluate. Criteriile de acceptare se referă la ASME Secțiunea V Articolul 5, T-572.1.1, care specifică că orice indicație cu un răspuns care depășește 100% din nivelul de referință este respinsă. Un răspuns de 50–100% necesită caracterizare și evaluare inginerească.
For pressure vessel fabrication, Division 2 and Division 3 typically mandate RT as the default volumetric examination method for Category A and B butt welds, with UT permitted only where geometry prevents radiography (e.g., nozzle welds, attachment welds). The engineer may, however, specify UT in lieu of RT for specific applications, particularly for thick-section vessels (>50 mm) unde neclaritatea geometrică RT reduce eficacitatea.
Sistemul DAC/nivel de referință din UT
Acceptarea UT se bazează pe o curbă de corecție a distanței{0}}Amplitudei (DAC), care este un grafic al dimensiunii reflectorului în funcție de distanța din material. Curba DAC este generată folosind crestături, găuri laterale-forate sau găuri cu fund-plat (FBH) într-un bloc de referință din același material și grosime ca și componenta supusă examinării. Indicațiile care produc semnale peste curba DAC (sau peste 20% din nivelul DAC pentru investigare) sunt marcate pentru evaluare. Acest lucru face ca UT să fie o metodă cantitativă calibrată - nu doar o observație de succes/eșec - și este baza pentru sensibilitatea sa ridicată la defectele plane.
Nivelul de referință pentru sudurile din oțel inoxidabil este stabilit de obicei folosind:
- ASME Secțiunea V Articolul 5 Fig. T-574.2.1-1 blocuri de referință (opțiuni de grosime 2T, 4T)
- Găuri laterale-forate: 1,5 mm, 3,0 mm, 4,5 mm diametru la distanțe specificate
- Amplitudinile SDH sunt reprezentate grafic în funcție de distanță; curba rezultată devine nivelul de referință 100%.
- Nivelul de investigare de 20% și nivelul de respingere de 100% sunt derivate din această curbă
RT vs UT: comparație-după-dimensiuni
UT detectează defectele plane (fisuri, lipsă de fuziune) cu o fiabilitate semnificativ mai mare decât RT. RT este superioară pentru defectele volumetrice (porozitate, incluziuni de zgură) deoarece produce o imagine directă. Pentru sudurile din oțel inoxidabil în servicii critice (petrol și gaze, produse chimice, farmaceutice), aceasta înseamnă că UT este testul mai relevant pentru siguranță-pentru defectele cel mai probabil să provoace defecțiuni.
|
Categoria defectelor |
Exemplu de defect |
Fiabilitatea detectării RT |
Fiabilitatea detectării UT |
|
Planar - cel mai periculos |
Fisura longitudinala, LOF |
⭐⭐ Moderat |
⭐⭐⭐⭐⭐ Excelent |
|
Planar |
Fisura transversala, fisura HAZ |
⭐⭐ Moderat |
⭐⭐⭐⭐⭐ Excelent |
|
Planar |
Ruptură lamelară (prin{0}}grosime) |
⭐⭐⭐ Bun (dacă ești orientat) |
⭐⭐⭐⭐⭐ Excelent |
|
Volumetric |
Cluster de porozitate |
⭐⭐⭐⭐⭐ Excelent |
⭐⭐ Limitat (mic) |
|
Volumetric |
Incluziunea de zgură |
⭐⭐⭐⭐ Foarte bine |
⭐⭐⭐ Bun (mai mare) |
|
Volumetric |
Includerea tungstenului |
⭐⭐⭐⭐ Foarte bine |
⭐⭐⭐ Bun |
|
Geometric |
Concavitatea rădăcinii (aspira-in) |
⭐⭐ Limitat |
⭐⭐⭐⭐ Foarte bine (înălțime) |
|
Geometric |
Adâncime de tăiere |
⭐⭐ Limitat |
⭐⭐⭐⭐ Foarte bine (adâncime) |
Gama de grosime a peretelui și acoperire
RT este limitată de neclaritatea geometrică la secțiuni foarte subțiri și foarte groase. UT este limitat de divergența fasciculului și de atenuare în secțiuni foarte groase, dar UT-ul modern în fază (PAUT) extinde acoperirea efectivă la 200 mm+ cu codificare completă. Pentru țevile din oțel inoxidabil în intervalul de perete de 3–100 mm (majoritatea aplicațiilor comerciale), ambele metode sunt aplicabile -, dar RT oferă o imagine permanentă, auditabilă, în timp ce UT oferă informații despre adâncimea dimensională RT nu poate.
|
Parametru |
RT (raze X-/ Ir-192) |
UT (Convențional / PAUT) |
|
Grosimea minima a peretelui |
3 mm (raze X-); 25 mm (Ir-192) |
2 mm (frecvență înaltă); practic min ~3 mm |
|
Grosimea maximă a peretelui |
80 mm (raze X-250kV); 200 mm (Co-60) |
200+ mm (PAUT); convențional ~100 mm |
|
Acoperire per lovitură/mișcare |
Lățimea filmului=ID sudură + acoperire OD |
Unghiul fasciculului × 2=lățime de acoperire; necesită scanare |
|
Este necesar accesul intern |
Da - sursă pe o parte, detector pe cealaltă |
Nu este suficient acces - o singură-față |
|
Viteza (condiții de câmp) |
Procesare lentă a filmului - 30–60 min; digital mai rapid |
Scanare rapidă - în timp real-A-; scanare codificată=1–2× timp RT |
|
Înregistrare permanentă |
Da - film radiografic/imagine digitală este înregistrarea |
A-scanare forme de undă + raport UT; Scanarea PAUT C-poate fi înregistrată |
Cerințe de cod: Când fiecare metodă este obligatorie
Atât ASME B31.3, cât și ASME Secțiunea VIII specifică RT ca examinare volumetrică obligatorie primară pentru sudurile cap la cap în îmbinările de Categoria A pentru majoritatea aplicațiilor de conducte sub presiune și recipiente sub presiune. UT este alternativa acceptată în trei cazuri: (1) când geometria sudurii împiedică RT adecvată (sudură duze, suduri de atașare în vase); (2) când grosimea peretelui depășește intervalul practic RT; (3) atunci când este specificat de inginer ca o examinare suplimentară pentru o marjă suplimentară de siguranță. Pentru sistemele de conducte cu risc ridicat de SCC sau cicluri termice, mulți ingineri necesită UT în plus față de RT în special datorită sensibilității sale superioare la defectele plane.
|
Aplicație / Cod |
Examen volumetric implicit |
UT permis? |
RT obligatoriu? |
Note |
|
ASME B31.3 Categoria D (Normal) |
RT sau UT conform specificațiilor inginerului |
Da - ca alternativă |
Doar dacă este specificat |
Cele mai multe conducte de fabrică chimică |
|
ASME B31.3 Categoria M (toxică) |
RT necesar conform 341.4.1 |
Alternativă permisă |
Da (implicit) |
Serviciu letal de fluide |
|
ASME B31.3-Presiune ridicată |
RT necesar |
Alternativă permisă |
Da (implicit) |
HP peste pragurile B31.6 |
|
ASME VIII Div 1, UW-51 Cat A |
RT (complet) sau UT (alternativă) |
Da ( UW-51(a)(3) ) |
Implicit pentru Cat A |
Vase și suduri înveliș |
|
ASME VIII Div 2 |
RT (plin) sau RT + UT |
Da, cu aprobarea inginerului |
De obicei necesar |
Factor de proiectare mai mare Div 2 |
|
Suduri cu rezervor API 650 |
RT (plin) sau spot RT |
Locul UT este permis conform 7.4 |
Implicit pentru plăcile inelare |
Rezervoare de depozitare |
|
Serviciu ISO 15156 (NACE) H₂S |
Recomandat RT + UT |
Ambele au preferat pentru HAZ |
Examenul primar |
SCC-critice; nu este acceptabil LOF |
|
ASTM A262 Practică E (ASTM) |
N/A - test de material, nu examen de sudură |
N/A |
N/A |
Verifică sensibilizarea; nu înlocuiește RT/UT |
|
Nuclear (ASME NQA-1) |
RT primar; 100% necesar |
Acceptabil conform N-QA-1 |
Obligatoriu pentru sudurile de clasa 1 |
Cerința cea mai strictă |
[Sursa] ASME B31.3-2022; ASME Secțiunea VIII Div 1 UW-51; API 650 2020; ISO 15156-2015.
Comparația costurilor și a duratei
RT este de obicei cu 20-40% mai scump per îmbinare de sudură decât UT convențional pentru aceeași lungime de sudură în fabricarea țevilor din oțel inoxidabil, în primul rând din cauza costurilor filmului/detectorului digital, cerințelor de siguranță împotriva radiațiilor și debitului mai lent. Phased Array UT (PAUT) este comparabil cu RT în ceea ce privește costul per-comun pentru examinarea completă, dar produce un fișier de date reproductibil, stocat digital -, ceea ce îl face din ce în ce mai preferat de producătorii-conștienți de calitate și de clienții acestora.
|
Factorul de cost |
RT (film convențional) |
RT (DR digital) |
UT (convențional) |
UT (PAUT) |
|
Costul echipamentului |
Moderat (tub cu raze X-+ film) |
Ridicat (panou detector digital) |
Moderat (instrument UT) |
Înalt (matrice în fază + encoder) |
|
Costul-per examen comun (conductă DN100) |
25 USD–45 USD per îmbinare |
18 USD–30 USD per îmbinare |
15 USD–25 USD per îmbinare |
20 USD – 35 USD per îmbinare |
|
Costuri de siguranță |
Ridicat (configurarea zonei de radiații) |
Ridicat (la fel) |
Minim |
Minim |
|
Viteza (DN100, un singur perete) |
10-20 min per expunere |
3-5 minute pe expunere |
5-10 min per articulație |
8-15 min per articulație |
|
Întocmirea raportului |
Moderat (etichetare film, procesare) |
Rapid (etichetare digitală) |
Moderat (captură forme de undă) |
Moderat – Lent (examinarea datelor) |
|
Calitate permanentă a înregistrării |
excelent (film) |
Excelent (format DICONDE) |
Bun (captură forme de undă) |
Excelent (imagine C-scanare +录像) |
|
Trasabilitate pentru MTR |
Film arhivat cu fișa locurilor de muncă |
Fișier digital arhivat |
Raport UT + forme de undă |
Fișier de scanare codificat arhivat |
[Sursa] Înregistrări QA de fabricație JN Alloy; date de piață comparabile de la șantierele de producție europene și chineze, 2023–2025.
Calitatea oțelului inoxidabil-Considerații specifice
Sudurile din oțel inoxidabil austenitic prezintă provocări unice atât pentru RT, cât și pentru UT, care nu afectează oțelul carbon: structura granulară coloană a metalului de sudare austenitic poate împrăștia razele X-și fasciculele ultrasonice, reducând sensibilitatea efectivă. Sudurile duplex și super duplex au granulație mai fină și proprietăți acustice mai bune pentru UT. Din acest motiv, RT a sudurilor inoxidabile austenitice necesită timpi de expunere puțin mai mari decât oțelul carbon de aceeași grosime, iar cuplatorul UT (de obicei gel pe bază de glicol-) trebuie aplicat cu atenție pentru a evita coroziunea la suprafața de testare cu clorură.
|
Grad inoxidabil |
Provocare RT |
Provocare UT |
Metoda recomandată |
|
304L / 316L Austenitic |
Boabele columnare mai grosiere → împrăștiere ușoară |
Zgomot de cereale (BACK-SCATTER structural) |
RT primar; UT pentru root/LOF |
|
321 / 347 (stabilizat) |
La fel ca 304L/316L |
Același zgomot de cereale |
RT primar; UT ca supliment |
|
Duplex 2205 (S32205) |
Provocare suplimentară minimă vs CS |
Atenuare mai mică; semnal UT bun |
UT excelent; RT, de asemenea, foarte bun |
|
Super Duplex 2507 (S32750) |
Provocare suplimentară minimă vs CS |
Răspuns bun UT; bob fin |
UT preferat (sensibilitate la LOF) |
|
904L / 254SMO Superaustenitic |
Conținut mai mare de aliaj → atenuare mai mare |
Nepotrivire de impedanță acustică mai mare |
RT preferat; UT acceptabil |
|
317L / 316L NM (Nuclear) |
Standarde RT mai stricte (NQA-1) |
Praguri de acceptare mai mici |
Ambele sunt necesare conform NQA-1 |
Phased Array UT (PAUT): Standardul modern pentru suduri critice
Avantajul cheie al PAUT față de UT convențional este direcția fasciculului: aceeași sondă poate produce fascicule de undă de forfecare de 45 de grade, 60 de grade și 70 de grade prin ajustarea secvenței de tragere (legea) a elementelor matricei. Aceasta înseamnă că o singură sondă poate examina o sudură din mai multe unghiuri fără a muta sonda -, îmbunătățind dramatic PoD pentru defectele care sunt orientate perpendicular pe un singur unghi al fasciculului.
PAUT vs RT: Când să alegeți PAUT
PAUT trebuie specificat peste RT convențional pentru sudurile din oțel inoxidabil atunci când: (1) orientarea defectului este necunoscută sau suspectată a fi multi-direcțională; (2) sudura are geometrie complexă (intersecții TKY, pătrunderi duze); (3) pentru fișierul de proiect este necesară o înregistrare de date permanentă, stocată digital-, reproductibilă; (4) grosimea sudurii depășește 50 mm în cazul în care lipsa de claritate geometrică RT degradează sensibilitatea. PAUT NU ar trebui specificat în locul RT atunci când codul aplicabil necesită în mod explicit examinarea radiografică (de exemplu, anumite suduri de Clasa 1 de cod nuclear) decât dacă codul acceptă în mod explicit PAUT ca alternativă.
|
Criteriu |
RT convențional |
PAUT (Phased Array UT) |
Câştigător |
|
Detectare fisuri / LOF (înclinat) |
Moderat |
Excelent (direcție fasciculului) |
PAUT |
|
Detectarea porozitatii/zgurii |
Excelent |
Bun (dar mai puțin intuitiv) |
RT |
|
Thick-section (>50 mm) |
Limitele de claritate geometrică |
Acoperire completă cu codificare |
PAUT |
|
Geometrie complexă (TKY) |
Limitat de acces/suprapunere |
Acoperire completă cu mai multe-legi |
PAUT |
|
Înregistrare digitală permanentă |
Da (DICONDE) |
Da (DICONDE + C-scanare) |
Cravată |
|
Lărgimea de acceptare a codului |
Universal (toate codurile) |
În creștere (toate codurile majore acum) |
RT (deocamdata) |
|
Viteza (unică îmbinare DN100) |
10–20 min |
8–15 min (cu codificare) |
Ușoară PAUT |
|
Cost pe îmbinare |
$25–$45 |
$20–$35 |
PAUT |
|
Cerință de siguranță împotriva radiațiilor |
Da (protocol complet) |
Nu (nici un pericol) |
PAUT |
|
Ușurință de interpretare |
Foarte intuitiv (imagine) |
Necesită pregătire Nivel II+ |
RT |
[Sursa] ASME Secțiunea V Articolul 4 (PAUT); API 582; ISO 13588:2019 (PAUT pentru suduri); ASTM E2700-14.
RT vs UT Rezumat-cu-Side
Atât criteriile de acceptare RT, cât și UT sunt standarde bazate pe performanță-, nu standarde de produs -, ele specifică modul în care trebuie efectuată examinarea și cum trebuie măsurate și clasificate indicațiile, mai degrabă decât să prescrie dimensiunile exacte ale defectelor pentru fiecare situație. Diferența cheie este că RT măsoară dimensiunea proiectată a unei indicații pe o imagine 2D, în timp ce UT măsoară amplitudinea răspunsului la o anumită adâncime a materialului. Nicio metodă nu este în mod universal „mai strâns” sau „mai liber” - metoda corectă și nivelul de acceptare trebuie selectate de un inginer de sudură calificat (CWEng) pe baza condițiilor specifice de service.
|
Criteriu |
RT (ASME B31.3/AWS D1.6) |
UT (ASME B31.3/AWS D1.6) |
Cod de referință |
|
Cea mai mică indicație de fisurare respinsă |
Orice indicație de fisurare - respinsă indiferent de dimensiune (ASTM E390) |
Indicație liniară Mai mare sau egală cu 1,5 mm (1/16") la nivelul de respingere |
B31.3 T-572.1.1; AWS D1.6 Art. 6 |
|
Cea mai mică indicație LOF respinsă |
LF Mai mare sau egal cu 1,5 mm (AWS D1.6) |
Indicație liniară Mai mare sau egală cu 1,5 mm (1/16") la 100% DAC |
B31.3 Tabelul 345.7.3 |
|
Porozitate maximă admisă (moderată) |
R-2: 3,2 mm dia.; max 6 pe cerc de 25 mm (AWS D1.6) |
Indicații individuale rotunjite < 5 mm acceptabile |
AWS D1.6 Tabelul 6.11 |
|
Lungimea maximă admisă a zgurii |
Lungime maximă 12 mm sau 1/3T, oricare dintre acestea este mai mică (R-2) |
Lungimea indicației liniare Mai mare sau egală cu 1,5 mm la 100% DAC |
AWS D1.6; B31.3 Tabelul 345.7.3 |
|
Distanța dintre indicațiile adiacente |
R-2: Mai mare sau egal cu 2× diametrul maxim al indicației |
Linear: mai mare sau egal cu 3× lungime; rotunjit: mai mare sau egal cu 1× dia. |
AWS D1.6; ASME B31.3 |
|
Indicație de suprafață-conectată |
Undercut, root concavity: rejectable if >0,8 mm (B31.3) |
Undercut depth measurable; >0,5 mm marcat |
ASME B31.3 UW-35 |
|
IQI/referință necesară |
Da - Sensibilitate IQI minim 2-2T |
Da - Curba DAC din blocul de referință SDH |
ASME V T-252; T-574.2.1 |
|
Calificarea personalului |
Nivelul II RT pe SNT-TC-1A sau ASNT-Central |
Nivel II UT pe SNT-TC-1A sau ASNT-Central |
ASME Secțiunea V QP-1 |
Principiul „nici o metodă nu este universal mai strictă”.
O indicație care este respinsă de RT poate să nu fie respinsă de UT și invers. De exemplu, o cusătură de fuziune lungă, dar foarte subțire (0,1 mm lățime) poate fi vizibilă clar pe o scanare UT A-ca un reflector puternic (deoarece prezintă o modificare mare a impedanței acustice), dar invizibilă pe o radiografie (deoarece se proiectează la -lățime aproape de zero). Dimpotrivă, un grup de pori fini se poate înregistra ca o indicație moderată pentru RT, dar scădea sub pragul de investigare UT 20%, deoarece fiecare por este individual mai mic decât secțiunea transversală-a fasciculului UT la acea adâncime. Acesta este motivul pentru care codurile-de servicii critice necesită adesea AMBELE metode pentru aceeași sudură: fiecare prinde ceea ce ratează celălalt.
Ce să cereți de la furnizorul dvs. de sudură din oțel inoxidabil

Orice furnizor de țevi, fitinguri sau vase fabricate din oțel inoxidabil trebuie să furnizeze următoarele cinci documente ca documentație standard de furnizare - nu ca un extra opțional: (1) Rapoarte de examinare radiografică sau UT cu identificarea completă a sudurii, (2) ASNT/NAS 410 sau SNT-TC-1A Nivelul II sau III certificate de calificare a personalului (înregistrări DAC) pentru examinatori IQRTI, sensibilitate sau DAC. înregistrări pentru UT, (4) Rapoarte de testare la urina (MTR) pentru toate metalele de bază și fire de umplutură, (5) referințe WPS (Specificație de procedură de sudare) și PQR (Înregistrare de calificare a procedurii).
|
Document |
Ce Demonstrează |
Referință standard |
Format acceptabil |
|
Raport de examinare RT sau UT |
Fiecare sudură a fost examinată individual; rezultate documentate |
ASME B31.3 Para. 341/345; ASME V Art. 2/5 |
PDF + copie hârtie cu semnătura examinatorului |
|
Calificarea personalului (UT/RT) |
Examinatorii sunt certificati ASNT Nivel II pentru metoda utilizată |
ASME Secțiunea V QP-1; SNT-TC-1A; ASNT-Central QDA |
Fotocopie certificat; numărul certificatului verificabil |
|
Înregistrări de referință IQI / DAC |
Sistemul RT/UT a atins sensibilitatea necesară (curba 2-2T sau DAC) |
ASME V T-252; T-574.2.1 |
Inclus în anexa raportului de examinare |
|
Metal de bază MTR |
Chimia materialului și proprietățile mecanice corespund specificațiilor comenzii |
ASTM A240/A403; RO 10204 3.1 |
Certificat de moară cu ștampila de montaj potrivită cu numărul de căldură |
|
Sârmă de umplere MTR / Certificat |
Compoziția chimică a firului de umplere este corectă pentru calitatea de inox |
AWS A5.4/A5.9; AWS D1.6 |
Certificat de moară sau C of C de la furnizorul de umplutură |
|
WPS (specificații procedurii de sudare) |
Procedura de sudare utilizată a fost calificată și aprobată |
ASME IX; AWS D1.6; ISO 15614-1 |
Document WPS cu numărul de revizuire menționat în raport |
|
PQR (Procedure Qualification Record) |
WPS a fost testat conform cerințelor ASME IX |
ASME IX; AWS D1.6 |
Document PQR cu referință încrucișată-numărului WPS |
|
Harta sudura / Desen izometric |
Este identificată locația fiecărei suduri pe ansamblu |
Specificația proiectului (adesea ASME B31.3 App. H) |
Desen PDF cu numerele de sudură care corespund raportului RT/UT |
Un raport RT sau UT conform nu este doar „numărul de sudură 7 - ACCEPTAT”. Conform ASME Secțiunea V și B31.3, acesta trebuie să conțină cel puțin: identificarea componentelor, identificarea sudurii (hartă de sudură potrivită), metoda de examinare și standardul utilizat (inclusiv data revizuirii), echipamentul utilizat (model/serial de mașină cu raze X, model/serie de instrument UT), tehnica utilizată (energie, tip de film sau frecvența și unghiul sondei UT), rezultatul de referință IQI sau DAC (dacă orice rezultat de referință poate fi respins, locație sau DAC). (acceptare/respinge conform criteriilor specificate), numele și numărul de calificare ASNT Nivel II al examinatorului, data examinării și angajatorul examinatorului.
JN Alloy oferă toate cele de mai sus ca standard cu fiecare comandă de sudură fabricată. Rapoartele sunt revizuite de managerul nostru QC (ASNT UT Nivel III / RT Nivel II) înainte de expediere. La cerere, poate fi organizată o inspecție de la terți-(SGS, Bureau Veritas, Lloyd's Register).
Întrebări frecvente
Î: Poate RT detecta toate defectele de sudură pe care UT le poate detecta?
R: Nu. RT și UT detectează diferite tipuri de defecte cu o fiabilitate diferită. RT este superior pentru defectele volumetrice (porozitate, incluziuni de zgură) și produce o imagine permanentă. UT este superior pentru defectele plane (fisuri, lipsă de fuziune, rupturi lamelare) și oferă informații despre adâncimea dimensională. Niciuna dintre metode nu este un substitut universal pentru cealaltă în serviciul critic. Acesta este motivul pentru care ASME B31.3, API 650 și ISO 15156 specifică adesea ambele metode pentru același sistem de sudură.
Î: Care metodă este mai scumpă - RT sau UT?
R: RT convențional este de obicei cu 20-40% mai scump per îmbinare de sudură decât UT convențional, datorită costurilor cu filmul/detectorul digital și cerințelor protocolului de siguranță împotriva radiațiilor. Cu toate acestea, RT oferă o înregistrare permanentă a imaginii pe care UT nu o poate replica complet. Phased Array UT (PAUT) este comparabil ca cost cu RT digital, dar oferă o capacitate superioară de detectare a defectelor plane și o înregistrare C-de scanare arhivată digital. Pentru majoritatea proiectelor de fabricare a țevilor din oțel inoxidabil, costul examinării este de 2–5% din costul total de fabricație - o investiție mică în comparație cu costul unei defecțiuni de sudură în funcționare.
Î: Care este cerința de sensibilitate IQI pentru sudarea din oțel inoxidabil RT?
R: Conform ASME Secțiunea V Articolul 2 și AWS D1.6, sensibilitatea IQI minimă necesară este 2-2T% (unde T este grosimea nominală a sudurii). Pentru o sudură de 10 mm grosime: un IQI 2-2T necesită un fir cu diametrul de 0,20 mm (sau orificiu echivalent) pentru a fi vizibil pe radiografie. Pentru o sudură de 20 mm grosime: sârmă de 0,40 mm. Dacă IQI-ul nu este vizibil, radiografia este respinsă - indiferent de ceea ce arată. Pentru servicii nucleare și critice, sensibilitatea 1-1T este adesea specificată.
Î: Ce este o curbă DAC în examinarea sudurii UT?
R: Curba de corecție a distanței-Amplitudei (DAC) este o curbă de calibrare generată prin scanarea reflectoarelor de referință (găuri laterale-forate sau găuri cu fund-plat) la distanțe diferite într-un bloc de referință din același material și grosime ca și componenta supusă examinării. Curba DAC grafică amplitudinea semnalului UT (ca procent din înălțimea întregului ecran) în funcție de distanța reflectorului. Toate indicațiile de examinare sunt comparate cu această curbă: semnalele peste 20% DAC necesită investigație; semnalele la 100% DAC (sau peste 50% în B31.3) sunt respinse. Curba DAC este standardul de calibrare al examinatorului UT și trebuie să fie documentată în raportul de examinare.
Î: Este UT sau RT mai fiabil pentru detectarea lipsei de fuziune în sudurile din oțel inoxidabil?
R: UT este semnificativ mai fiabil pentru detectarea lipsei de fuziune (LOF) decât RT în sudurile din oțel inoxidabil. LOF este un defect plan - o fisură-separarea dintre cordonul de sudură și metalul de bază sau trecerea anterioară - și prezintă o modificare mare de impedanță acustică a fasciculului UT. Pe RT, LOF este adesea orientat paralel cu fasciculul de raze X-(în trecerea rădăcinii) și poate fi complet invizibil. Din acest motiv, ASME B31.3 și cele mai critice-specificații de serviciu necesită UT al trecerii rădăcină în plus față de (sau în locul) RT, în special pentru a captura LOF pe care RT-ul poate rata. LOF este cei mai obișnuiți inițiatori ai fisurilor prin coroziune sub tensiune în conductele de proces din oțel inoxidabil austenitic.
Î: Ce înseamnă „ASME Secțiunea V” și de ce apare în fiecare specificație de examinare a sudurii?
R: Secțiunea V ASME („Examinare nedistructivă”) este volumul Codului ASME pentru cazane și recipiente sub presiune care definește cerințele obligatorii pentru toate metodele volumetrice și de examinare a suprafeței utilizate în recipientele codificate și conductele. Articolul 2 se referă la RT (testarea radiografică), articolul 5 se referă la UT (testarea cu ultrasunete), articolul 6 se referă la testarea cu penetranți lichidi (PT), articolul 7 se referă la testarea particulelor magnetice (MT) și articolul 4 se referă la Phased Array UT (PAUT). Când o specificație de proiect spune „examinare conform ASME Secțiunea V”, aceasta invocă aceste cerințe obligatorii. Toate examinările de sudură JN Alloy respectă ASME Secțiunea V ca standard minim.
Î: Poate PAUT să înlocuiască RT pentru conformitatea codului?
R: În cele mai multe cazuri, da - PAUT este acceptat de ASME Secțiunea V Articolul 4 ca o alternativă la RT convențională pentru examinarea sudurii cap la cap în aplicațiile ASME B31.3, B31.1 și ASME Secțiunea VIII, cu condiția ca procedura PAUT să fi fost validată și aprobată de inginer. API 582 (Inspecția sudării pentru petrol și gaze) și ISO 13588:2019 acceptă în mod explicit PAUT ca echivalent cu RT. Singura excepție o reprezintă anumite suduri de Clasa 1 și Clasa 2 de cod nuclear, care pot impune totuși RT convențională, cu excepția cazului în care cazul codului aplicabil a fost aprobat în mod explicit. Confirmați întotdeauna cu inginerul de proiect.
Î: Ce ar trebui să fac dacă un raport RT sau UT arată indicații respinse?
R: Trei pași: (1) Nu acceptați sudarea. (2) Solicitați o examinare-de către un al doilea examinator calificat de Nivel II pentru a confirma concluzia. (3) Dacă este confirmat, producătorul trebuie fie: (a) să taie secțiunea de sudură defecte și să sude din nou, apoi să re-examineze; sau (b) să trimită o analiză de calificare a performanței reparației/sudorului pentru a demonstra că indicația se află în limite acceptabile, conform aprobării inginerului. Nicio sudură cu indicații de fisuri nu trebuie reparată - fisurile trebuie întotdeauna îndepărtate prin șlefuire/tăiere și re-sudate. JN Alloy re-examinează toate indicațiile care pot fi respinse raportate în interior înainte de notificarea clientului; clienții nu sunt niciodată surprinși de o indicație respinsă la livrare.

