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各种无损检测相关知识1.txt38当乌云布满天空时,悲观的人看到的是“黑云压城城欲摧”,乐观的人看到的是“甲光向日金鳞开”。无论处在什么厄运中,只要保持乐观的心态,总能找到这样奇特的草莓。 本文由laozhu207374贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 无损检测相关知识 18.1 无损检测(NDT/NDE)基本概念 无损检测(NDT/NDE) 无损检测(NDT/NDEnondestructive testing/examination)是在 不损伤被检物(材料、工件或容器)的完整结构和使用性能的情况下,利 用电磁波、声、光、热、电、磁等与物质的相互作用,探测被检物内部或 表面的宏观缺陷,并对其种类、形状、尺寸、取向和位置作出判断的工艺 方法。 18.1.1 无损检测的主要目的 (1)对原材料、零部件、产品各制造工序间直至最终产品的外观(包 括形状、尺寸)和内在质量的检查; (2)通过无损检测评价制造工艺的合理性,为制定和改进制造工艺过 程提供依据; (3)作为评定产品质量优劣等级的依据,提高产品在规定使用条件下 工作的可靠性。 在原材料中和压力容器的制造过程中,产生缺陷是不可避免的,针对 具体使用情况,其中某些缺陷可能是不允许的,而对一定程度大小的另一 些缺陷则是允许的。因此设计者应提出合理的检验要求,包括选用合适的 检测标准规范和检测方法,确定恰如其分的检测合格级别,以保证压力容 器产品既有满足安全使用要求的可靠性,又有经济合理的制造成本。 目前在压力容器行业使用 JB/T 4730承压设备无损检测标准,该标 4730 准是包括五大常规检测方法(RT、UT、MT、PT、ET)的综合性检测标准。 (RT、UT、MT、PT、ET) 18.1.2 无损检测方法的选择 常用的压力容器无损检测方法主要有目视、射线、超声、磁粉、渗透、 涡流、声发射、泄漏等检测方法。每种方法都各有优点和局限性。各种方 法对缺陷的检出几率不可能是 100%,不同方法对同一缺陷的检测结果也会 不完全一致。在常规无损检测方法中,射线和超声检测主要用于检测内部 缺陷,磁粉和涡流检测常用于检测表面和近表面缺陷,渗透检测方法仅用 于检测表面开口缺陷。为提高检测结果的可靠性,应根据设备的材质、制 造方法、 工作介质、 使用条件和失效模式及预计可能产生的缺陷种类、 形 状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。 18.2 目视检测(VT-visual testing) 目视检测(VT-visual testing) - 目视检测是以目视观察和测量识别来确定材料或工件的表面状态或清 洁程度、形状或装配关系,观察压力容器和部件的泄漏迹象等。目视检测 通常有直接目视检测、放大目视检测、远距离目视检测和透光目视检测等。 目视检测的具体方法和要求,在国内还没有统一的标准。通常根据图 样和技术文件的要求,由制造、安装单位自行编制操作规程对压力容器产 品的原材料、装配、中间产品和最终产品进行目视检测。 18.2.1 按检测范围划分 a.结构检查 (1)简体与封头的连接,封头型式; (2) 人孔、接管和上下引出管; (3) 底座与压力容器本体的连接; (4) 安全附件等等。 母材及焊接接头的内、 b. 母材及焊接接头的内、外表面检查 (1) 表面腐蚀,机械损伤; (2) 焊接坡口; (3) 本体 A、B 类焊缝,接管对接环焊缝,角焊缝等处咬边、裂纹、过热、 变形、泄漏等; (4) 焊缝对口错边量、棱角度、焊缝预告,角焊缝焊脚高度; (5) 检查有无开裂、脱落、局部鼓包、凹坑、孔洞等缺陷。 按制造工艺过程划分 18.2.2 按制造工艺过程划分 (1) 钢板、锻件、管材等外观质量和厚度的检测; (2) 冷、热加工成型表面外观质量和厚度的检测; (3) 破口表面质量和压力容器部件几何尺寸的检测; (4) 压力容器装配间隙和结构尺寸的检测; (5) 焊接接头表面质量和几何尺寸检测; (6) 接管、支座的标高、方位的检测; (7) 压力容器耐压试验和安全附件检测。 对于目视检测的具体参数要求可按 GB 150 压力容器安全技术监察规 150、 程 GB 50094球形储罐施工及验收规范 GB 12337 钢制球形储罐 、GB 50094 、GB 等法规和标准的具体规定。 射线检测(RTradiographic testing) 18.3 射线检测(RT-radiographic testing) 18.3.1 射线检测原理和特点 射线检测是利用强度均匀的 X 和射线(都是波长很短的电磁波)照 射工件,使照相胶片感光,由于工件内缺陷与无缺陷部位的密度和厚度差 异,射线在这些部位的衰减程度不同,就可得到和工作内部有无缺陷相对 应的不同黑度的图像(射线底片) 。从而检查出缺陷的种类、大小和分布状 况等,并确定工件的质量等级。 射线检测的主要特点: (1)根据射线底片的缺陷图像,可以精确地判别缺陷在垂直于射线透 照方向的二维平面的位置、尺寸和缺陷的种类,但缺陷在壁厚方向(射线 透照方向)的自身高度和深度则很难确定。 (2)对于体积状缺陷(体积状未焊透、气孔、夹渣、疏松、锁孔)检 测灵敏度比较高。对于面状缺陷(如微细的裂纹、未熔合和面状未焊透等) 检测灵敏度相对较低,只有当射线透照方向和缺陷平面相平行,才有较高 的检出灵敏度。据有关资料介绍,对于面状缺陷,当入射射线与缺陷平面 的夹角=9 度时,检出率为 70%;当夹角=14 度时,检出率为 50%。从而 认为,射线检测时体积状缺陷的检测灵敏度要高于面状缺陷的检测灵敏度。 (3)通过底片评价工作的质量就直观、定性定量准确、重复性好、易 于保存归档。 (4)射线对人体有伤害作用,防护设备投资高。射线检测时,胶片和 有关药品消耗量大,成本高。 (5)射线检测可用于碳素钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、镍及镍基合 金、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金和复合材料等的焊接接头和铸 件,但一般不适用于锻件、管材、板材等。 (6)对于被检工件的厚度下限没有限制。射线检测是采用穿透法,因 此必须将射线源和射线胶片放置在被检工件的两侧。 18.3.2 射线透照检测技术 不同用途,不同使用要求的压力容器对于焊接接头有不同的质量检测 要求。射线检测技术分为三级:A 级低灵敏度技术;AB 级中灵敏 度技术;B 级高灵敏度技术。一般情况下,锅炉、 压力容器及压力管 道对接接头采用 AB 级进行检测,其支撑件和结构件的检测可采用 A 级。对 关键设备,如:材料对裂纹(包括冷、热、再热、疲劳、应力腐蚀裂纹等) 敏感,此时应采用 B 级检测技术。 1.各种射线源的最大穿透厚度 1.各种射线源的最大穿透厚度 一般来说不同能量的 X 和射线可以穿透不同厚度的材料,其吸收率 和厚度值呈指数函数关系。表 18.3 列出不同能量的 X 和射线对钢和铝的 实际穿透界限。这些数值与许多因素有关,并且是一些近似值。 表 18.3.2 射线源 射线, X 射线,200KV 射线, X 射线,400KV 射线,1MeV X 射线,1MeV4MeV 射线, X 射线,9MeV 射线,25MeV X 射线,25MeV SeSe-75 Ir-192 Ir- 各种射线源的检测厚度范围 透照厚度, AB 级,透照厚度,mm 20 50 30 30200 50 50400 80 80500 10 1040 20100 20 CoCo-60 40 40200 2. 射线源的选择 射线能量越大,不清晰度越大;X 射线要比射线的不清晰度数值小。 不清晰度的数值大小通常表征着射线透照检测细长缺陷的能力。其数值大, 检出该类缺陷的能力低。因此射线源的选择应考虑以下因素: (1)在曝光时间允许的条件下,尽量采用较低能量的射线源; (2)对铝、钛、铜等有色金属材料推荐采用 X 射线源; (3)为了保证较高的清晰度,应尽量采用较小尺寸的射线源和较大的 焦距。 3.射线检测灵敏度和像质计 3.射线检测灵敏度和像质计 像质计是控制射线透照质量必不可少的工具,国内主要采用单丝式线 型像质计,像质指数 Z(等于底片上能识别出的最细钢丝的线编号)和底片 可识别最细钢丝的线径 d(mm)的关系表达为: Z=6-10x1gd =6式中: lgd以 10 为底 d 的对数值。 压力容器射线检测时应根据规范要求选择合适的像质指数。 4. 射线透照胶片 胶片对射线透照质量有明显的影响,胶片的分类至关重要。国内参照 ISO11699-1(1998)对胶片的分类进行了规定。目前压力容器行业使用的射 线胶片系统分为四类,即 T1、T2、T3、T4 类。T1 为最高类别,T4 为最低 (18.3.2) 类别。A 级和 AB 级技术应采用 T3 类或更高类别的胶片,B 级技术应采用 T2 类或更高类别的胶片。胶片的本底灰雾度应不大于 0.3,采用 射线对裂 纹敏感性大的材料,应采用 T2 类或更高类别的胶片。通常如需提高射线透 照的底片质量,则应采用低噪声、高梯度和高梯度噪声比的胶片。 5.裂纹射线检测灵敏度 射线检测的裂纹检出率所涉及的裂纹的主要参数是: (1)X 射线透照方向和裂纹面的夹角; (2)裂纹的长度 t; (3)裂纹的开口宽度 w. 为了保证裂纹的检出效果,通常在射线照相检测标准中都作出了一些 直接或间接的技术规定: (1)直接对裂纹检验角进行规定,如美国的一些军标就要求10 度; (2)规定透照厚度比 K 值进行间接控制。 (3)直接规定有效透照区长度进行间接控制。 评价射线照相质量的主要指标是射线照相灵敏度,所研究的基本问题 是建立缺陷影像的可识别性和影像质量因素的关系,以及影像质量因素和 射线照相技术因素之间的关系。 射线照相灵敏度一般由三个因素控制:即对比度、不清晰度和颗粒度。 对比度描述的是细节影像与背景影像的黑度差,对缺陷而言则是缺陷影像 与背景影响的黑度差,它决定缺陷影像的可识别度。不清晰度描述影像边 界的扩展程度或者说是模糊程度,它也影响缺陷影像的可识别度。尤其是 对于小缺陷影响程度更大。颗粒度是影像黑度分布不均匀的视觉影像,由 形成影像的银团随即分布产生,它直接对应于信噪比。 为满足灵敏度要求,应根据 JB/T 4730 的规定,选用适当的射线种类 4730 和能量、胶片型号、像质指数、增感屏类型、几何布置、曙光条件及暗室 处理。 18.3.3 射线透照方式 射线透照方式 射线透照方式按射线源、工件和胶片相互关系,为纵缝透照法、环缝 外透法、环缝内透法、双壁双影法和双壁单影法等五种,见图 18.3.3.射线 中心束应垂直指向透照区中心。 1. 纵缝透照法 即可以是外透,也可以是内透,直径较小时,也可以将射线源和胶片 分置于压力管道和压力容器筒体的两侧形成所谓的双壁单影法透照。 2. 环缝外透法 是压力容器环焊缝检测普遍采用的检测方法,简单易行,但一般每次 只拍一片,效率较低,底片端部影像质量较差。 3环缝内透法 如果可能应尽量选用射线源在部件中心的布置,可对整条焊缝进行一 次性周向曝光,其底片灵敏度均一,射线照相质量好。 4双壁单影法 适用直径较小的压力容器筒体(600mm 600mm)或外径大于 89mm 的管子 600mm 环焊缝,原则上采用垂直透照(近似垂直) ,当使用垫板时应进行斜透照, 以避免前壁垫板的影响。对焊缝进行分段透照,主要检测靠近胶片侧部位 的焊缝。 5.双壁双影法 5.双壁双影法 这种检测方法主要用于检测小口径(89mm)的环向对接焊缝, 射 线以一定角度透过管子的上下焊缝,在胶片上形成椭圆形影像,上焊缝距 胶片远,影像质量差。当透照位置有困难时,也可以采用双壁双影垂直透 照法。 18.3.4 压力容器焊接接头的射线检测质量等级 1.焊接缺陷 1.焊接缺陷 焊缝内部缺陷主要有:气孔(porosity 、夹渣(slag inclusion 、未 (porosity) (porosity (slag inclusion) 焊透(incomplete joint penetration ) (incomplete 、未熔合(incomplete fusion ) 、 ( 裂纹(crack ) ( 。裂纹又分为热裂纹、冷裂纹、延迟裂纹、再热裂纹等。 2. 焊缝的表面质量(包括焊缝余高)的要求 焊缝的表面质量(包括焊缝余高) 焊缝的表面缺陷(如焊瘤、咬边、烧穿、凹坑、未焊满、沟槽等) 将直接反映在底片上,往往掩盖了焊缝内的埋藏缺陷或与之相混淆,给缺 陷的评定、分级和返修带来很大的困难。为此在射线检测前应进行外观检 查,必要时进行修磨和补焊处理。 焊缝余高对焊缝缺陷的检出有一定的影响,余高越高,对底片的宽 容度要求愈高,缺陷检出相对比较困难,因此,应将焊缝余高去除或控制 在一定的尺寸范围内。 3.射线底片上缺陷长度和宽度的确定 3.射线底片上缺陷长度和宽度的确定 射线底片上的影像尺寸是缺陷的投影尺寸,通常射线源到胶片的距离 要比缺陷到胶片的距离大许多倍,因此除非透照检测很厚的工件之外,缺 陷在胶片上投影产生的线性放大很少超过 5%。所以,评定缺陷长度时,可 直接以底片上的投影长度作为测定依据,当缺陷长度方向与胶片方向有明 显夹角时,评片可按经验对缺陷投影长度乘上一个修正系数来确定缺陷长 度。 缺陷在底片上的影像宽度是由缺陷的投影宽度加上总的影响不清晰度 构成。除了考虑到宽度很窄的缺陷、或固有不清晰度较大的高能射线、或 射线检测进行修正外,在一般情况下,底片上测出的影像投影宽度通常 就作为缺陷的宽度。 3.质量等级评定 3.质量等级评定 压力容器焊接接头质量等级评定应根据 JB/T 4730 中的规定来进行。 JB/T 该标准分别给出 2mm250mm 厚的碳素钢、低合金钢、不锈钢、镍及镍基合 2mm 金、壁厚大于或等于 2mm 的钢及钢合金、铝及铝合金、钛及钛合金材料制 锅炉、压力容器及压力管道制造和安装时对接焊缝的射线透照检测和质量 等级评定,全面仅介绍钢制压力容器焊接接头。 根据缺陷的性质和数量,将焊缝分为四个等级: 级焊缝内部允许存在裂纹,未熔合、未焊透和条状缺陷; 级焊缝内不允许有裂纹、未熔合和未焊透存在 级焊缝内部允许有裂纹、未熔合及双面焊或相当于双面焊的 全焊透对接焊缝和垫板单面焊中的为焊透存在; 焊缝缺陷超过级者为级。 超声检测(UT TESTING) 18.4 超声检测(UTULTRASONIC TESTING) 18.4.1 超声检测原理和特点 1. 超声检测原理 超声检测按作用原理可以有三类“脉冲反射法,穿透法和共振法。 前一种用的脉冲波,后两种用 的是连续波。目前广泛只用的是脉冲反射法,其工作原理为:超声 波探头在高频电脉冲激发下,发射 出持续时间极端的脉冲反射波,通过探头与工件间的耦合剂在工件 终传播,当遇到工件内的缺陷或是 1 件的界面即反射,返回的超声波被探头接受,并转换成电信号在仪 器荧光品上显示,根据传播时间 和回波的波幅高低,发现缺陷并对缺陷的位置、长度和波幅进行测 定。 超声检测的特点 2. 超声检测的特点 (1)由于目前超声检测只能提供波幅和传播时间两个基本参数, 对缺陷的判断是根据: 缺陷反射回波的形状、静态波形、动态波形、回波包络线; 工件的材料特性、结构、制造工艺及热处理条件等。 焊缝的焊接方法、焊接工艺、工件形状、坡口形式、热处理状态 来判断缺陷类型和性质。 缺陷的波幅高度、位置、取向。判断的正确性主要取决于检测人 员的技术水平和实践经验。 (2) 缺陷检测灵敏度受缺陷反射面的影响很大。对于体积状缺陷, 如果缺陷不是相当大或是 比较密集的话, 就不能提供好的反射面和获得足够的反射回波, 对于 面状缺陷,不管其厚度如何 薄。只要超声波垂直射向它,就能够获得足够的反射回波,从理论上 说,随着探头 K 值(探头 K 值 是指斜探头入射声束折射角的正切值, 斜探头角度规格是按 K 值为简 单数字而系列化的,图 K=1, 1.5,2,2.5 。)的变化,总可以使入射声束垂直面状缺陷的反 射面。因此超声检测对面状 缺陷(如板材的分层和裂纹)的检出率比较高, 而对体积状缺陷 (如气 孔和夹渣等)的检出率比较低。 (3)除了某些先进的带记录或成像的超声检测技术外,一般多数情 况是没有明确的记录、缺乏 直观性。 (4) 超声检测通常适用于金属板材、管材、棒材、钢锻件、焊缝等 的检测;不适用或很难适用粗晶 材料(如奥氏体钢铸件和焊缝) 、形状复杂或表面粗糙的工件。 (5) 采用纵波直射法探测工件(如锻件等)内部缺陷,其最大有效 探测深度可达 1m 左右,对于有 些钢种可以高达 3m;采用横波斜射法探查工件(如焊缝等)其最大 有效探测深度可达 0.5m 以上。 (6) 超声检测采用反射法,一般主要将案头放置在被检工件的单面 即可。 (7) 超声检测可以较好地确定缺陷在被检工件在厚底方向的位置 和缺陷的自身高度。 18.4.2 超声检测灵敏度 1.术语 1.术语 (1) 超声波(ultrosonic (ultrosonic wave):人耳能听到的物体振动频率是 wave) 20Hz2000Hz,超过这个范围的声 20Hz2000Hz 波为超声波。超声检测使用的频率范围是 0.5Hz10MHz,使用的波型 0.5Hz10MHz 有纵波、横波、表面波和板波。 (2) 纵波(longitudinal wave longitudinal wave): 声波在介质中传播时,介质质 点的振动方向与波的传播方向一致的波。只可在各种介质中传播,当在固 体介质中传播时,速度为横波的 2 倍。 (3) 横波(transverse transverse wave) wave):声波在介质中传播时,介质质点 的振动方向与波的传播方向垂直的波。只能在固体和切变 模数高的粘滞液 体中转播。又称为剪切波。 (4) 表面波(surface wave) 沿介质两个相邻表面传播的波。介 ( wave) : 质表面质点在其平衡位置附近作椭圆轨迹的振动。继而作用于相邻的质点 而在介质表面传播。其幅值随传播深度增加而迅速减小,其传播速度约为 横波的 0.9 倍。又称瑞利波(Rayleigh wave Rayleigh wave). (5) 板波(plate wave :在无限大板状介质的整个厚度范围内传 plate wave) 播的超声波。其传播速度与材质、板厚和频率有关,又称兰姆波 (lamb wave) wave) 2. 超声波探伤仪 压力容器超声波检测多采用 A 型脉冲反射式超声波探伤仪。所谓 A 型 是指 A 型显示,即以荧光屏的水平基线表示声波传播时间或距离,以垂直 基线表示反射回波幅度的信息显示方法,此外还有 B 型显示,能显示缺陷 垂直于探测面的界面图像。 型面试, C 能显示缺陷平行于探测面的平面图像。 A 型脉冲反射式超声波探伤仪可以使模拟式的,通常只能显示波形;也有数 字式的,随着信息数字化处理技术和计算机系统的广泛应用,开发的新型 数字式超声波探伤仪可以显示图文、波形信息,可以就分别接受、处理、 储存进行多个内置通道的设置,可以与外界设备如计算机、打印机、数码 录音、录像机连接。从而实现检测时机、状态的可记录性,进一步法杖还 可以实行超声波检测自动化。 3. 超声波探头 超声波探头是一种电声换能器,主要由压电晶片组成,其主要作用是 在高频电脉冲激发下发射超声波信号,再将接收到的超声波信号转换成电 信号,从而以波幅和数字形式显示出来。 (1) 超声波探头按形式,晶片尺寸、功能、使用条件等可以分为直探 头,斜探头、水浸探头、可变角探头,聚焦探头等。压力容器行业的超声 检测中最常用的有单晶、双晶直探头(纵波)和单晶 斜探头(横波) 。 纵波单晶片直探头:主要用于锻件、钢板的超声检测。 纵波双晶片直探头:实际上由两个单晶直探头组合在一起,其中一个 镜片发射,另一个接收,这种探头减小盲区,提高了分辨率。主要用于薄 工件的检测。 横波单晶斜探头:利用探头中有机玻璃制斜锲使超声波产生折射,倾 斜入射工件进行检测。主要勇于焊缝检测以及锻件、钢板的横波检测。锻 件、钢板的横波检测主要用于合同有要求或是重 要且可能出现问题的厚壁 材料。 (2)晶片有效面积一般不应大于 500 平方米,单斜探头声束轴线水平 偏离角不应大于 2 度,主声束垂直方向不应有明显的双峰 超声探伤仪和探头的系统性能:在达到所探工件的最大检测声程时, 其有效灵敏度余量 应大于或等于 10dB,直探头远场分辨力应大于或等于 30dB,斜探头的远场分辨力应大于或等于 6 dB 仪器和探头的系统性能应按 JB/T 9214A 型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法和 JB/T 10062超声探伤用探头性能测试方法的规定进行测试。 4,超声检测试块 (1)超声检测主要采用标准试块和对比试块来调整检测范围、检测灵 敏度并进行超声仪器和探头的系统性能试验。常见的有钢板检测用的阶梯 试块、5MM 平底孔试块、尖角槽试块,锻件检测用的圆柱形平底试块、平 底孔试块、尖角槽试块、钢管检测用的尖角槽试块,焊缝检测用的长横孔 试块、短横孔试块、平底孔试块、堆焊层检测用的长横孔试块、平底孔试 块等等。 (2)超声校准用人工反射体:通过超声校准用人工反射体有长横孔、 短横孔、横通孔、平底孔、V 型槽和其他线切割槽等、横通孔和长横孔具有 轴对称特点,反射波幅比较稳定,有线性缺陷特征,适用于各种 K 值探头 一般代表工件内部有一定长度的裂纹、未焊透、未熔合和条状夹渣。通常 使用在寒风、堆焊 层的超声检测中,也有用在螺栓件和铸件检测的。短横 孔在近场区表现为线状反射体特征,在远场区表现为点状反射体特征。主 要用于焊缝检测,适用于各种 K 值探头.平底空一般具有点状面积型反射体 的特点,主要用于锻件、钢板、焊缝、复合板、堆焊层的超声检测。通常 适用于直探头和双晶探头的校准和检测。 型槽和其他切割槽具有表面开口 V 的线性缺陷的特点,适用于钢板,钢管,锻件等工件的横波检测,也可, 模拟其他工件或焊缝表面或近表面缺陷以调整检测灵敏度,检测或校准时, 通常采用 K1 斜探头,根据需要,也可采用其他 K 值探头。 5. 超声检测灵敏度的确定 超声检测灵敏度反映超声波探伤仪和探头两者组合后所具有的检测 最小缺陷的能力。 检出的缺陷越小, 或可检出同样大小缺陷的可探测距离 越大,则表示检测灵敏度愈高。实际工件检测灵敏度高,则应根据具体情 况来调整, 通常有两种方法, 一种是将标准试块上人工缺陷的回波高度调 整到适当的高度, 以此作为基准灵敏度。 扫查灵敏度一般不得低于基准灵 敏度。 18.4.3 各类型工件的超声检测 检测面和检测范围的确定原则上应保证检查到被检工件的整个体积 范围。对于板材、锻件、管材,螺栓件等,应检查到整个工件区域。而对 熔接焊缝来说,则应检测到整条焊缝,熔合线和热影响区。检测面应经外 观检查合格,所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物等都应予以清除,其 表面粗糙度应符合检测要求(一般为 6.3UM).表面的不规则状态不得影响 检测结果的正确性和完整性,否则应作适当的修理。 压力容器用碳素钢、低合金钢、不锈钢、 1. 压力容器用碳素钢、低合金钢、不锈钢、镍及镍基合金板材 的超声检测 1,板材的表面缺陷主要有裂纹、重皮和折叠;内部缺陷主要有分层和白点 (白点仅可能发生在厚板中) 。板材由于经受巨大的压延变形,所产生的缺 陷大都是平行于板材表面的片状缺陷,因此板材检测采用单晶或双晶直探 头直接接触法或液浸法在板材表面进行超声检测,对于轧制比不足或较厚 的板材经供需双方同意也可加用超声斜探头以检测非分层状缺陷,对于可 能存在的表面裂纹,也可加用磁粉或渗透检测。 板材质量等级评定主要考虑三个因素:单个缺陷指示长度(mm) 、单个缺陷 指示面积(平方厘米) ,在任一 1Mx1M 检测面积内存在的缺陷面积百分比 (%),验收按 JB/T 4730 的规 、 定,共分为五个等级。 对奥氏体、双相不锈钢板材、铝及铝合金板材和钛及钛合金板材、压 力容器用复合板材的超声检测方法和质量等级评定详见 JB/T 4730 的规定。 2.压力容器用碳钢和低合金钢锻件超声检测 (1) 碳钢和低合金钢锻件的主要缺陷和超声检测范围: 锻件缺陷主要有锁孔参与、疏松、夹杂、白点和裂纹等。锻造缺陷一 般呈面状,且垂直于主锻造方向,因此,锻件超声检测时,一般选用直探 头采用纵波进行检测。由于有些锻件形状比较复杂,而且锻件方向多变, 可能产生取向各异的和各种缺陷,除直探头纵波检测外,还必须增加横波 检测,如超高压整体锻造气瓶、筒形和环形锻件等。 (2) 锻件质量等级评定主要考虑单个缺陷的波幅和位置、缺陷引起的底 波降低量、密集区缺陷等三个参数 。具体划分按 JB/T 4730 要求。 (3)验收级别按 JB 4726压力容器用碳素钢和低合金钢锻件、JB 4727低 温压力和容器用用低合金钢锻件.GB 150 和图样的规定选取。 压力容器用奥氏体、双相不锈钢锻件的超声检测。 3. 压力容器用奥氏体、双相不锈钢锻件的超声检测。 奥氏体钢锻件超声检测应按 JB/T 4730 的规定进行。双相钢的组织是铁 素体加奥氏体,目前在化工行业得到广泛应用。对于这类锻件: (1) 当奥氏体含量小于或等于 50%时,可采用碳钢和低合金钢锻件超声检 测的相关规定进行超声检测; (2) 当奥氏体含量大于 60%至 80%时,应进行对比试验(主要是衰减、杂 波等) ,以确定是采用碳钢和低合金钢锻件超声检测,还是采用奥氏体钢锻 件超声检测的规定进行检测; (3) 当奥氏体含量大于 80%时,可直接采用奥氏体钢锻件超声检测的有关 规定进行超声检测。 4. 压力容器用高压无缝钢管的超声检测 大口径无缝钢管由锻造轧制而成,主要缺陷有重皮、分层、裂纹和白 点。小口径无缝钢管由穿孔法及高速挤压而成,主要缺陷有只直道、重皮、 分层和裂纹。由于钢管在加工时主要变形方向与管轴平行,一般来说缺陷 以纵向为主,因此明确规定对钢管纵向缺陷的检测是必要的和强制性的, 而将横向缺陷的检测内容由供需双方协商解决。无缝钢管的超声检测一般 在自动超声检测机上进行。 18.4.4 压力容器焊接接头超声检测 (1)压力容器焊接接头内部缺陷主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合、 裂纹。焊接接头的超声 检测主要采用单晶斜探头进行横波检测。 (2) 检测区: 检测区的宽度应是焊缝的宽度加上焊缝两侧各相当于母材厚度 30%的一段区域,这个区域最小未 5 mm,最大为 10 mm. 使用后壁范围 6 mm 400 mm 的焊缝。 在新版 JB/T 47302005 中,根据压力容器产品的重要程度,其 焊接接头的超声检测技术分为三个检测级别: A 级检测适用于压力容器 的支承件和结构件的焊接接头检测; 级检测适用于一般压力容器的对接 B 焊接接头检测; 级检测适用于重要压力容器的对接焊接接头检测。 C 分级 检测的具体要求见标准规定。 压力容器焊缝质量等级评定主要根据缺陷的性质、缺陷的波幅、单 个缺陷指示长度 (MM) 缺陷累计长度 、 (MM) 缺陷的密集程度, JB/T 4730 、 按 的规定进行评级,共分为三个等级。 管座角焊缝、 型接头焊缝、 T 堆焊层和钢制压力管道环焊缝的超声 检测和质量等级评定相见 JB/T 4730 的规定。 磁粉检测(MTmagnetic (MT18.5 磁粉检测(MTmagnetic 18.5 磁粉检测原理和特点 particle testing) 1. 磁粉检测原理 将钢铁等强磁性材料磁化后,利用位于磁力线上的缺陷部位能吸附磁 粉的原理来检测表面和近表面缺陷的检测方法叫做磁粉检测。在检测中 观察到的缺陷部位吸附的磁粉通常就叫缺陷的磁粉磁痕。 2 磁粉检测的主要特点 磁粉检测对钢铁等强磁性材料的表面和近表面缺陷的检出率比 较高。但难以检测内部缺陷。 磁粉检测不适用于奥氏体不锈钢等非磁性材料。 磁粉检测能却行缺陷的位置和表面指示长度, 但无法判断缺陷在 深度方向的尺寸和取向。 缺陷磁粉的显示迹痕可以用透明胶带幅值和 固定。 磁粉检测对铁磁性材料的检测灵敏度要比渗透检测高。 18.5.2 磁粉检测方法 1. 磁化电流类型及选用 磁粉检测中磁化工件常用交流、单项半波整流、三相全波整流和直流。 交流磁化电流值为有效值。单相半波和三相全波整流值为峰值。 交流电磁化法由于“ 集肤效应” ,对于表面微小缺陷有较高的检测灵 敏度,且退磁方便。 对于近表面及埋藏缺陷,直流、全波整流、半波整流磁化法的较高检 测灵敏度。 2. 磁化方法 被检工件的每一被检区域至少应进行两次独立的检测,两次检测的磁 力线方向应大致相互垂直。为了检测工件各方向的缺陷,可采用各种磁化 方法(纵向磁化、周向磁化、多向磁化法)进行磁化,也可使用旋转磁场 以及交、直流符合磁化方法。工件磁化检测方式可分为连续发、剩磁法、 干粉法、湿粉法等。 18.5.3 检测灵敏度 灵敏度试片主要用于检验磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能, 了解被检工件表面有效磁场强度和方向、有效检测区以及磁化方法是否 正确。常用的灵敏度试片有 A 型、C 型和八角试块。 A 型灵敏度试片的灵敏度份高、中、低三档。 当家擦额焊缝破口的等狭小部位时, 由于尺寸关系, 型灵敏度 A 试片不便使用时,可用 C 型灵敏度试片。 磁场指示器(八角试块) 是指示被检工件表面磁场方向、有效 检测区以及磁化方法是否正确的一种粗略的校验工具,但不能未作磁场 强度及其分布的定量指示。 18.5.3 压力容器焊接接头磁粉检测 检测时机:通常,磁粉检测是在焊接工序之后。对于有延迟裂纹倾向的材 检测时机: 料,磁粉检测至少应在焊厚 24h 进行。 磁粉检测设备 焊接接头磁粉检测主要采用磁轭法(或旋转磁场法) 、磁

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