第七章 技术检验方法和工具.ppt

第七章技术检验方法和工具第一节 检验分类一 法定检验二 委托检验三 型式试验四 鉴定检验五 无损检验六 有损检验 一 法定检验 所谓法定检验是指按照国家有关法律 法规的规定 必须强制实行的检验 其特点 一是法律 法规有明确规定 即规定必须进行检验 二是必须由特定的检验机构进行检验 这些检验机构没有选择性 或具有很小的选择性 一 法定检验 1 特种设备安全监察条例 第二十一条规定 锅炉 压力容器 压力管道元件的制造过程和安装 改造 重大维修过程 必须经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构按照安全技术规范的要求进行监督检验 一 法定检验 2 特种设备安全监察条例 规定 特种设备应当按照安全技术规范的要求进行定期检验 未经定期检验或者检验不合格的特种设备 不得继续使用 一 法定检验 3 特种设备安全监察条例 第十三条规定 按照安全技术规范的要求 应当进行型式试验的特种设备产品 部件或者试制特种设备新产品 新部件 必须进行整机或者部件的型式试验 一 法定检验 1 监督检验 2 定期检验 3 型式试验 二 委托检验 所谓委托检验是指受特种设备的使用单位或制造单位或 个人 或政府有关部门 或者有关行业协会等为了某种目的 委托某检验机构 或某组织 或个人进行的特种设备检验 其特点一是必须有委托方 二是受托方多样化 且不一定具有某种检验资格 三 型式试验 所谓型式试验是指对产品的质量进行全面检验 包括制造质量和使用性能 型式试验是由安全技术规范 或者产品标准的要求 规范或标准规定产品在什么情况下必须进行型式试验 以及型式试验的内容 锅炉尚没有做型式试验要求的项目 燃烧器除外 四 鉴定检验 所谓鉴定检验是指对产品的全面质量 或者部分质量项目进行检验 判定其是否合格 型式试验也是鉴定检验的一种型式 鉴定检验属于委托检验 一般情况是用于产品鉴定 现在新产品在指投产前 一般不进行鉴定 过去特别是在上世纪九十年代以前的计划经济时代 新产品在指投产前都必须进行产品鉴定 一来这是国家的政策 二新产品通过鉴定以后可以申请免税 锅炉新产品过去就有这方面要求 锅炉规程 对新材料的使用也有产品鉴定要求 五 无损检验 所谓无损检验是指对产品没有任何损伤的检验 是相对于有损检验而言 象宏观检查法 几何尺寸检验 硬度测定 铁素体测定 复形检查 无损探伤 光谱分析 耐压试验 泄漏性试验 校验试验等均属于无损检验 六 有损检验 所谓有损检验是指对产品会造成损伤的检验 是相对于无损检验而言 象化学成份分析 机械性能试验 金相检查 爆破试验等均属于有损检验 第二节常规检验方法一 宏观检查二 几何形状尺寸检验三 无损检测四 理化试验五 耐压和泄漏性试验六 硬度测定七 铁素体测定八 复形检查九 校验试验 一 宏观检查 一 宏观检查直接用肉眼观察 或用借助于其它仪器 工具 放大镜及反光镜 内窥镜等 进行观察和分析的方法 称为宏观检查法 一 目视检查法1 检查的方式 方法及辅助工具用肉眼直接观察 借助于反光镜多用来观察 借助于5 10倍的放大镜作进一步观察 一 宏观检查 2 检查的内容目视检查主要是检查一 是母材表面缺陷 包括腐蚀 裂纹 洗刷 磨损 划痕 硬伤 起槽 明显的鼓疱 变形 过热 泄漏 水垢 二 是焊缝表面缺陷 包括成型状况 高低 宽窄 不直 错边 以及表面是否有气孔 咬边 弧坑 裂纹 单面焊内侧的烧穿 焊瘤 未焊透等缺陷 三 设备结构上的缺陷 比如结构是否合理并符合有关要求 四 是安全附件是否齐全 是否损坏 一 宏观检查 二 锤击检查法这是一种经验检查法 主要是借助检验手锤在锤击器壁某一部位时 根据被击物发出的音响和手锤回弹的程度 凭手的感觉 来判断该处金属材料是否存在有缺陷的一种检查方法 检验用手锤 一般重约0 5kg 上为六棱尖锥体 下为圆锤平底 用坚实的木料作柄 一 宏观检查 三 灯光检查法一般灯光检查法用手电或36V以下电压的安全防爆灯作光源 对器壁使用状况进行直观检查 一 宏观检查 四 光学潜望镜检查光学潜望镜检查又名窥膛仪 这种设备原本是用于检验炮筒的 适用于直径较小的小型设备的内壁检查或对管道内壁有严重腐蚀状况的检查 一 宏观检查 五 内窥镜检查法一种专门检验仪器 内窥镜 对这些部位进行直接观察 并且能对检验部位进行摄象 拍照 二 几何形状尺寸检验 一 常用量具检查法1 直径2 椭圆度3 长度 高度 4 厚度5 深度6 直线度7 间隙8 圆柱部分倾斜度 1 直径 钢卷尺测量 A 用钢卷尺测量壳体的外周长 然后根据壳体的名义厚度或实测厚度 通过计算得出壳体的内径 计算公式是 内径 外周长 3 14 壳体厚度 这种测量方法比较准确 1 直径 钢卷尺测量 B 用拉杆尺从壳体内部直接测量内径 一般应在同一横截面上测量四个部位 然后以平均值计 这种测量方法较前一种方法准确度差一些 1 直径 钢卷尺测量 C 对于管子 由于其直径较小 用第一种方法测量误差太大 也不能用第二种方法测量 应用外卡尺测量管子的外径 二 几何形状尺寸检验 2 椭圆度椭圆度也称最大最小直径差 1 钢卷尺测量 2 拉杆尺测量 3 外卡钳和直尺测量 2 椭圆度 1 钢卷尺测量对于筒节或封头 用钢卷尺在筒节或封头端部每隔45 测量筒节或封头的外径 其最大与最小值之差即是 2 拉杆尺测量用拉杆尺在筒节或封头节或封头端部 或者在壳体内部在同一横截面上 第隔45 测量筒节或封头的内径 其最大与最小值之差即是 3 外卡钳和直尺测量管子弯头的椭圆度 用外卡钳及钢板尺在同一横截面 在相互垂直的两个方向测量管子的外径 其最大与最小值之差即是 3 长度 高度 1 壳体直段部分的长度或高度 用钢卷尺直接测量 2 设备的总长或总高无法直接测量 必须借助一辅助工作测量 用两个直尺或直杆靠在设备的两端 用两个直尺或其它直杆必须平行 然后用钢卷尺测量两个直尺或直杆间的距离 即得设备总长或总高 3 间接测量经纬仪全站仪水准仪 4 厚度 卡尺测量 用超声波测厚仪测量钢板尺钢卷尺 4 厚度 1 用卡尺测量 这种方法适用于钢板的厚度 法兰的厚度等 2 用超声波测厚仪测量 这种方法不仅能测量金属材料的厚度 也能测量非金属材料的厚度 5 深度 这里讲的深度是指沟槽 腐蚀渗坑 冲刷低洼部位等深度 深度游标卡尺钢板尺石蜡印模法 5 深度 1 用深度游标卡尺或钢板尺测量直接深度 2 如遇凹形沟槽缺陷较狭窄而深度游标卡尖伸不进去时 可采用石蜡印模法测出深度 6 直线度 直线度公差是实际直线对理想直线的允许变动量 用于限制平面内或空间直线的形状误差 其公差带根据不同情况有以下几种不同情况 6 直线度 1 在给定平面内在给定平面内 公差带是距离为公差值t的两行平面之间的区域 被测表面的素线必须位于平行于投影面而且距离为公差值的两平行直线内 2 在给定方向上在给定方向上 直线度公差带是距离为t公差值得两平行平面之间的区域 棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值的两平行平面内 棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值的两平行平面内 3 在任意方向上公差带定义 任意方向上的直线度在公差值前加注 公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域 6 直线度 筒体直线度单位长度直线度全长直线度 6 直线度 在壳体 直段部分 两端离焊缝边缘100mm处各放一等高垫块 在其上拉一直线 用钢尺测量直线到壳体的最大距离减去垫块高度即为直线度 遇焊缝须离开50mm 在相离90 二个方位测量 以最大值计算 拉线位置与壳体之间是水平方向 7 间隙 指两个类似事物之间的空间或时间的距离卡尺 钢卷尺或直尺加辅助辅助工具塞尺 7 间隙 1 较大的间隙 应称为间距 比如各种管接头之间的间距 水冷壁管之间的间距等 用卡尺 钢卷尺或直尺加辅助辅助工具测量 2 小的间隙 尤其1mm以下的间障 比如多根套蛇形管间的间隙 用塞尺测量 8 圆柱部分倾斜度 圆柱部分倾斜度是指封头圆柱部分倾斜度封头置于平台上 口向下 用直角尺一边靠于平台 另一边靠于封头 用钢尺测量角尺与直段终点间的间隙 二 专用量具检查法 专用量具主要用于检查坡口 焊缝成型及表面几何尺寸 二 专用量具检查法 1 坡口角度 间隙 对接焊缝宽度和角焊缝高度等用焊缝检测尺测量 2 环焊缝错边量 焊缝高度等焊缝检测尺测量 或用专用工具和直尺或卡尺测量 3 纵焊缝错边量 焊缝高度和对接棱角度用多功能焊缝检测尺测量 或用专用工具和直尺或卡尺测量 二 专用量具检查法 专用样板检查锅炉压力容器的零部件的形状偏差无法直接用量检具检查 可以用制作专用样板检查 三 无损检测 射线探伤 超声波探伤 表面探伤 涡流探伤 声发射探伤 硬度检测 等 一 化学成份分析 1 目的通过化学成份分析 获知母材和焊接材料的化学成份 从而判定材料是否 符合有关规范 标准和设计要求 或缺陷产生的原因 2 常规方法常规方法是化学分析法 即使用相应的化学药品 通过化学反应测出某种元素的含量 3 光谱分析不同的元素具有不同的光谱 光谱分析就是依据这个原理 光谱分析是通过看光谱的方法 定性或定量地来测量金属材料的一种快速而简易的分析方法 4 应用化学成份分析应用于锅炉压力容器压力管道制造过程和在用设备检验过程中 二 机械性能试验 1 目的为了验证材料和焊接接头的机械性能 需从原材料 器壁或者焊制的检查试件上切割取样 分别进行拉力 弯曲 冲击试验 将试验结果与材料标准或产品标准进行比较 从而判定材料或焊接接头是否合格 二 机械性能试验 2 试验设备万能试验机和冲击试验机 3 试验项目 1 强度指标 主要包括标准抗拉强度Rm和标准常温屈服强度Rp0 2 前者表示材料抵抗拉力破坏作用的最大能力 后者表示能引起材料残余变形达0 2 的应力 二 机械性能试验 2 塑性指标 塑性指标 主要包括延伸率 和断面收缩率 表示材料受拉力拉断时伸长的长度同原有长度之比 而 表示材料受拉力拉断时断面缩小的面积同原有断面面积之比 3 韧性指标 主要包括冲击韧性 k值和新增性能指标 平面应变断裂韧性Kic值 k表示材料抵抗冲击载荷的能力 而Kic值则表示材料对裂纹扩展的阻力 二 机械性能试验 4 应用机械性能试验应用于锅炉压力容器压力管道制造过程和在用设备检验过程中 三 金相检查 1 目的目的是检查金属材料的显微组织 2 检验设备手提式金相显微镜 第二节常规检验方法 五 耐压和泄漏性试验 一 耐压试验耐压试验分为液压试验和气压试验两种 凡在试验时不会导致导致发生危险的液体 在低于其沸点的温度下 都可用作液压试验介质 锅炉都是用水作试验介质 压力容器一般采用水 以水为试验介质则称之为水压试验 以气为试验介质则称之为气压试验 一 耐压试验 1 水压试验水压试验的目的是要检查设备本体及其主要承压元件的耐压强度和严密性 水压试验压力应高于设备的设计压力或额定额定工作压力或实际工作压力 2 气压试验压力容器和压力管道由于本身结构上的原因 在做水压试验后 设备中的积水不易排出时 可用气压试验的方法来代替水压试验 二 泄漏性试验 1 氨检漏试验2 卤素检漏试验3 氦检漏试验 1 氨检漏试验 氨易溶于水 在微湿空间进行渗透检漏 氨要比氦容易的多 虽然氨的渗透性不及氦气 但比氟里昂要高的多 氨渗透的灵敏度随着氨气浓度 压力 保压时间的增加而提高 但不是直线关系 通常 氨渗透灵敏度可达到 1 10 7cm3 s 氨检漏试验的原理是 利用氨渗透性的特性 先把被检容器抽真空 并在被检部位涂敷检测显示剂 试剂或试纸 然后向被检容器充入氨气 来检查渗漏部位 1 氨检漏试验 氨检漏试验有三种 分别适用于不同的检查场合 1 充入100 氨气法 2 充入10 30 体积 氨气法 3 充入1 体积 氨气法HG20584 1998钢制化工容器制造技术要求压力容器氨渗漏试验方法 1 氨检漏试验 1 充入100 氨气法此法常用于检漏容器的充氨空间不大 所充氨气的压力较低 并能将其间抽真空 真空度约为93 7kPa 50mm汞柱 绝压 的情况下进行检查的场合 例如对压力容器衬里的的致密性试验 2 充入10 30 体积 氨气法此法常用于检漏容器的充氨空间较大 且不易达到93 7kPa 50mm汞柱 绝压 的真空或显得不经济的情况下 例如换热器的管子管板连接 焊缝的渗透试验 3 充入1 体积 氨气法此法常用于检漏容器的充氨空间较大的情况 如容器密封面和焊缝的致密性试验 3 氦检漏试验 氦检漏试验的原理是 用氦气罩将被检件罩住 在被检件被抽至高真空后 罩内充以氦气 被检件存在漏孔时 氦气经漏孔进入检漏仪 检漏仪给出氦输出信号值 通过和标准漏孔引起的检漏仪输出信号值的比较 计算出被检件的漏率 1 氦罩检漏法 2 氦罩动态检漏法GB T18443 3 2008真空绝热设备低温性能试验方法第三部分漏气速率测量GB T18443 3 2008真空绝热设备低温性能试验方法第三部分漏放气速率测量被检件内压力较低 气体负荷满足检漏仪抽气能力的条件下 经漏孔进入被检件的氦全部进入检漏仪并转化为输出信号 适用于高真空多层型绝热承压设备的漏率测量 在被检件内压力较高 气体负荷不能满足检漏仪抽气能力的条件下 为了维持检漏仪工作压力 需要增加辅助泵进行辅助抽气 经漏孔进入被检件的氦一部分被预抽泵抽走 另一部分进入检漏仪并在检漏仪中建立起氦平衡压力 检漏仪给出该压力下的氦输出信号 适用于真空粉末型真空绝热承压设备的漏率测量 第二节常规检验方法 六 硬度测定1目的通过测定材料的硬度 估算出强度指标Rm值 材料的硬度是以间接的方式表明金属的强度极限的大小的 所以它与材料抵抗大量塑性变形的抗力 b是成正比的 在通常情况下 硬度愈高 钢的强度极限也就越大 2 设备布氏硬度计 洛氏硬度计 维氏硬度计 里氏硬度计3 单位硬度值 布氏硬度单位HBW 洛氏硬度单位HRA HRB HRC 维氏硬度单位HV 里氏硬度单位HL 六 硬度测定 现在现场测定硬度值常用的仪器为便携式硬度计 对焊缝及热影响区 器壁上过热过烧部位进行硬度测定 里氏硬度计 携带方便 操作简单 而且能直接读出硬度值 测试时 试件的被测表面必须露出金属光泽 并且平整 光滑 被测表面应清洁 不得有油污 七 铁素体测定 此法使用于超低碳不锈钢材及其焊逢接头中铁素体含量的测定 铁素体含量若高 则表明材料不耐晶间腐蚀 质量要求 一般规定不锈钢耐酸钢焊接接头中的铁素体含量不得大于0 6 八 复形检查 所谓复型 即在待检部位上 对表面进行适当处理 使用一种有机薄膜或硝化纤维素漆等无晶材料 贴于试面上 得到一种试面负片 便是复型 然后借助于光学显微镜或电子显微镜进行观察检验 九 校验试验 承压类特种设备涉及校验试验是安全阀校验试验 安全阀在安装之前必须进行校验 确定其开启压力 第三节常用工具仪器设备及使用方法 一 直尺 卷尺 塞尺 一 直尺笔直的尺子 又称钢板尺 用来测量长度 广泛应用于数学 测量 工程等学科 用于测量长度 宽度 高度 深度 直径等 同时又能用作检查辅助工具 二 卷尺 钢卷尺 又称盒尺可分为 自卷式卷尺 制动式卷尺 摇卷式卷尺 测量较长工件的尺寸或距离 卷尺主要由尺带 盘式弹簧 发条弹簧 卷尺外壳三部分组成 所谓盘式弹簧 就是像旧式上链式钟表里的发条 当拉出刻度尺时 盘式弹簧被卷紧 产生向回卷的力 当松开刻度尺的拉力时 刻度尺就被盘式弹簧的拉力拉回 三 塞尺 塞尺又称测微片或厚薄规 是用于检验间隙的测量器具之一 第三节常用工具仪器设备及使用方法 二 游标卡尺 百分表 一 游标卡尺1 原理和结构亦称 卡尺 测量机件的厚度或内外直径的用具 精密度可至0 01毫米 以准确到0 1毫米的游标卡尺为例 尺身上的最小分度是1毫米 游标尺上有10个小的等分刻度 总长9毫米 每一分度为0 9毫米 比主尺上的最小分度相差0 1毫米 量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐 它们的第一条刻度线相差0 1毫米 第二条刻度线相差0 2毫米 第10条刻度线相差1毫米 即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐 一 游标卡尺 2 游标卡尺的使用用软布将量爪擦干净 使其并拢 查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐 如果对齐就可以进行测量 如没有对齐则要记取零误差 游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差 在尺身零刻度线左侧的叫负零误差 这种规定方法与数轴的规定一致 原点以右为正 原点以左为负 测量时 右手拿住尺身 大拇指移动游标 左手拿待测外径 或内径 的物体 使待测物位于外测量爪之间 当与量爪紧紧相贴时 即可读数 一 游标卡尺 3 游标卡尺的读数读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数 即以毫米为单位的整数部分 然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐 如第6条刻度线与尺身刻度线对齐 则小数部分即为0 6毫米 若没有正好对齐的线 则取最接近对齐的线进行读数 如有零误差 则一律用上述结果减去零误差 零误差为负 相当于加上相同大小的零误差 读数结果为 L 整数部分 小数部分 零误差 第三节常用工具仪器设备及使用方法 二 百分表 二 百分表 1 原理和结构百分表利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具 是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动 将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具 主要用于测量制件的尺寸和形状 位置误差等 二 百分表 2 内径百分表的使用 1 根据被测尺寸选取选取合适的活动测头 检查表头的相互作用和稳定性 检查活动测头和可换测头表面光洁 连接是否稳固 2 根据被测尺寸调整零位 3 把百分表插入管孔中 摆动内径百分表 找到径向的最大尺寸 转折点 来读数 第三节常用工具仪器设备及使用方法 三 焊缝检测尺 多功能焊缝检测尺 一 焊缝检测尺 三 焊缝检测尺 多功能焊缝检测尺 1 结构形式用途检测尺主要有主尺 高度尺 咬边深度尺和多用尺四个零件组成 是一种焊接检验尺 用来检测焊件的各种坡口角度 高度 宽度 间隙和咬边深度 适用于锅炉 桥梁 造船 压力容器和油田管道的测检 也适用于测量焊接质量要求较高的零部件 多功能焊缝棱角 错边检测尺 错边检测尺 是进行锅炉 压力容器对接纵缝 含球形容器对接焊缝 棱角 错边测量的专用量具 并兼有测量焊缝余高 壳体局部凹坑深度 鼓包高度及60 5 焊缝坡口角度估测等多项功能 该尺结构新颖 外表美观 使用简便 测量精确 能在筒体的内侧或外侧完成各种数据的检测 且不受焊缝宽度的限制 适用范围广泛 它是锅炉 压力容器焊缝检测的理想工具 二 多功能焊缝检测尺 2 检测原理棱角度是指对称于被检焊缝 或对接缝 的某一规定弦长的实际圆弧与理论 标准 圆弧之间的最大间隙 焊缝棱角错边检测尺是以两量爪尖端和处于基准位置的中尺尖端共三点代表理论圆弧 用中尺滑移所反映的示值读数来测定实际圆弧与理论圆弧的间隙 棱角度 即三点棱角测量法 当对实际焊缝进行棱角 错边检测时 棱角度测量范围可以焊缝 或坡口 边缘为中心 并计入错边对棱角测量的影响 3 使用方法 1 棱角度 错边量 余高的测量按被检容器的公称直径及相应标准要求 将量爪间距调至主尺 所标注的相应刻度位置 对于600mm Dg 1800mm的压力容器 其量爪均应位于Dg 600mm弦长基准刻度线位置上 弦长为300mm 再根据现场条件 在筒内或筒外将检测尺横跨被检焊缝与筒体相贴 滑移中尺使之与被检焊缝一侧边缘壳体相贴 读出此时中尺零刻线与左 或右 游标片所示的相应公称直径弦高基准刻度线的差值 同理 平移检测尺能测得中尺位于焊缝另一侧及焊缝最高点时的读数 则两侧中绝对值较大者即为被检焊缝棱角度 绝对值为焊缝的错边量 棱角度和错边量中的绝对值较大者即为焊缝余高 二 多功能焊缝检测尺 2 筒体凹坑 鼓包测量 将测量尺沿筒体环向放置 按棱角测量的相同方法分别测出中尺位于凹坑 或鼓包 中心点及边缘点的读数F1 和F2 则F1 F2 即为凹坑 或鼓包 的深度 或高度 3 60 5 坡口角度的估测 将中尺两端分别插入坡口 若一端可插入 另一端无法插入 则表明坡口角度范围在55 65 范围内 否则 则表明坡口过大或过小 4 检测尺的零位校对和修正 为检查检测尺的精度 读数精度每格为0 5mm 可将检测尺两量爪的测量端置于一平板上 滑移中尺使其尖端也与该平板接触 此时校正刻线与游标片Dg为600mm的弦高基准刻度线之偏离值即为该检测尺的误差 当误差超过0 10mm时一般应修磨中尺尖端或量爪测量端加以修正 第三节常用工具仪器设备及使用方法 四 拉杆尺 卡钳 一 拉杆尺图筒壳内径拉杆量具 五 超声波测厚仪 一 原理根据超声波在不同材料中传播速度不同 通过测量超声波在材料中的传播时间 从而计算出材料的厚度 二 常见测厚仪的使用方法1 检查被测表面是否符合要求 要求被测表面应干净 光滑 2 根据被测材料 按使用说明书的要求调整声速 3 按使用说明书的要求 校整测厚仪 4 在被部位涂藕合剂 5 把探头放在被测表面 注意探头与测表面必须垂直 用力按压探头 然后在显示屏上的数字稳定后读数 第三节常用工具仪器设备及使用方法 六 自制检测工具 一 环焊缝检测专用工具环焊缝检测专用工具俗称 刀把 它是一种辅助检测工具 与钢板尺或游标卡尺一起使用 才能检测环焊缝的错边量 二 纵焊缝检测专用工具它是一种辅助检测工具 与钢板尺或游标卡尺一起使用 才能检测环焊缝的错边量 六 自制检测工具 三 样板1