压力容器制造评审员培训无损检测知识

1、压力容器制造评审员培训-无损检测知识,1,锅炉压力容器鉴定评审员培训基础知识讲座无损检测知识,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,2,什么是无损检测定义与分类,现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,3,无损检测技术发展的三个阶段：,无损探伤（Nondistructive Inspection） 无损检测（Nondistructive Testing） 无损评价（Nondistructive Evaluation）,压力容器制造评审员培训-无

2、损检测知识,4,应用于承压特种设备焊接接头无损检测四种方法,1、射线检测 （Radiography Testing，简称RT） 2、超声波检测 （Ultrasonic Testing，简称UT） 3、磁粉检测 （Magnetic Testing，简称MT） 4、渗透检测 （Penetrant Testing，简称PT）,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,5,其他无损检测方法,1、涡流检测（Eddy current Testing，简称ET），用于管材、棒材等。 2、声发射检测（Acoustic Emission，简称AE ），用于检测监控活动的缺陷。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,

3、6,锅炉压力容器无损检测执行标准,原来执行标准： 锅炉:GB3323;JB1152;GB11345;SDJ67 压力容器：JB/T473094 2006年3月27日，国家质检总局质检办特函（2006）144号关于锅炉压力容器安全监察工作有关问题的意见中规定：承压设备无损检测执行JB/T47302005，因此在承压设备领域，JB/T4730实质上是强制性标准。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,7,射线检测,射线检测常规方法 射线照相法 以X射线和射线为穿透物质的手段，用底片作为记录介质的方法。 执行标准JB/T4730.2 承压设备无损检测第二部分：射线检测,压力容器制造评审员培训-无损检

4、测知识,8,JB/T 4730.2的适用范围,承压设备金属材料板和管的全熔化焊对接接头的X射线和射线检测技术和质量分级要求。 适用于承压设备的制造、安装、在用检测中对接焊接接头的射线检测。用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、镍及镍合金。 规定的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。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,9,射线照相技术等级,JB4730-2005规定：承压设备对接焊接接头的制造、安装、在用时的射线检测，一般应采用AB级射线检测技术进行检测。对重要设备、结构、特殊材料和特殊焊接工艺

5、制作的对接焊接接头，可采用B级技术进行检测。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,10,射线检测基本原理,图8-5 x射线照相原理,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,11,工艺要点1X射线的应用特点 X射线主要优点：X射线能量可改变，因此对各种厚度的试件均可获得高灵敏度；X射线机可用开关切断，故较易实施射线防护；曝光时间短，一般为几分钟； X射线局限性：需电源，有些还需有水源。体积较大，成本和维修费用均较大。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,12,工艺要点2射线的应用特点 射线主要优点：射源尺寸小，可用于X射线机管头无法接近的现场；不需电源或水源；运行费用低； 射线局限性：探伤灵敏

6、度低，尤其对薄钢试件（如5mm以下） ；曝光时间长。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,13,工艺要点3 胶片应用特点 胶片影响成像对比度和颗粒度进而影响灵敏度 依据成像特性，胶片分成四类，T1、T2、T3、T4。T1为最高类别，T4为最低类别。 标准规定：A级和AB级射线检测技术应采用T3类或更高类别的胶片，B级射线检测技术应采用T2类或更高类别的胶片。 标准规定：采用射线对裂纹敏感性大的材料进行射线检测时,应采用T2类或更高类别的胶片。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,14,T2类胶片:AgfaD4、D5；天津；上海GX-A5。T3类胶片:AgfaD7、D8；天津；上海GX-A7

7、,常用胶片类别,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,15,工艺要点4透照参数选择,1、焦距影响几何不清晰度，选择焦距必须大于标准规定最小值； 2、K值影响横向裂纹检出率，选择K值不得大于标准规定值； 3、射线能量影响底片对比度、固有不清晰度、颗粒度；选择射线能量应在标准限定范围； 4、曝光量影响底片黑度，选择曝光量应在标准限定范围；,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,16,工艺要点5透照方式选择,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,17,底片质量要求 1、底片上定位和识别标记齐全、影像显示完整、位置正确； 2、底片评定范围内的黑度D 应符合下列规定:A 级：1.5D4.0 AB级：2.

8、0D4.0 ；B 级2.3D4.03、底片的像质计灵敏度满足标准要求； 4、底片评定范围内不应存在干扰缺陷影像识别的水迹、划痕、斑纹等伪缺陷影像。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,18,射线检测的特点1,1、检测结果有直接记录，可以获得缺陷投影的直观图象，缺陷定性定量准确。 2、体积型缺陷检出率很高。而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响。 3、适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件。 4、适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,19,射线检测的特点2,5、对有些试件或结构不适用。 6、对缺陷在工件中厚度方向的位置 和高度尺寸

9、的确定比较困难。 7、射线照相检测成本高，速度慢。 8、射线对人体有伤害。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,20,特殊技术管子-管板焊缝射线照相,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,21,管子-管板角焊缝射线照相原理图（向后透照）,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,22,这是一张标准的管子-管板焊缝射线照相的底片。两条红线中间的区域为管子管板焊缝的影像。,气孔,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,23,其它射线检测新技术,计算机X射线照相（CR）、 线阵列扫描直接成像（LDA）、 非晶硅和非晶硒数字平板成像、 CMOS数字平板成像。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,24,计

10、算机射线照相(C R),将X射线透过工件后的信息记录在成像板上，经扫描装置读取，再由计算机生出数字化图像的技术。整个系统由成像板、激光扫描仪、读出器、数字图像处理和储存系统组成。,计算机射线照相（CR）原理示意图计算机射线照相（CR）原理示意图图8-10 计计算机射线照相（CR）原理示意图算机射线照相（CR）原理示意图,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,25,LDA线阵列扫描数字成象系统,图8-11 LDA线阵列扫描数字成象系统,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,26,线阵列扫描成像（LDA）移动式集装箱检测系统,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,27,CMOS数字平板1.通过“内

11、部触点”转换屏，将X射线转换成图像 2.图像被转换成电子被储存在电容内 3.每一个像元拥有自己的放大器 4.在每一个像元上有时间和控制电路 5.在成像板的边缘，有模数转换电路,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,28,飞机翅膀检验,CMOS 检验图片,飞机翅膀蜂窝结构检验图像,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,29,蜂窝材料,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,30,手枪,CMOS 检验图片,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,31,超声波检测,超声波检测常规方法 A型脉冲反射超声波检测 发射脉冲信号，接收反射回波，单通道，直接接触法或水浸法，手工操作，A型显示的超声波检测方法 执行

12、标准JB/T4730.32005承压设备无损检测第三部分：超声波检测,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,32,超声波检测基本原理纵波检测示意图（适用于锻件钢板）,图9-9 纵波探伤法原理示意图,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,33,对接焊缝超声横波检测示意图,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,34,角焊缝超声（横波和纵波）检测示意图,插入式管座角焊缝 安放式管座角焊缝,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,35,T型焊缝超声（横波和纵波）检测示意图,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,36,JB/T4730.3适用范围,锅炉、压力容器及压力管道用原材料和零部件 （钢板、锻件、铝

13、及铝合金和钛及钛合金板材、复合板、无缝钢管 、钢螺栓坯件 、奥氏体钢锻件） 锅炉、压力容器焊接接头（钢对接焊接接头 、堆焊层 、铝及铝合金对接焊接接头 ） 压力管道对接环向焊接接头 （钢管道环向焊接接头 、铝及铝合金管道环向焊接接头) 在用锅炉、压力容器及压力管道,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,37,超声检测工艺要素,1、探伤方法的选择； 2、仪器、探头的选择（种类、频率、晶片尺 寸、折射角）； 3、试块的选择； 4、探伤灵敏度的选择； 5、耦合剂和耦合方法的选择； 6、探伤方向和扫查面的选择； 7、探伤时机的选择；,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,38,超声波检测特点1,（1）

14、面积型缺陷的检出率较高，而体积型缺陷的检出率较低。 （2）适宜检验厚度较大的工件，不适宜检验较薄的工件。 （3）应用范围广，可用于各种试件。 （4）检测成本低、速度快，仪器体积小，重量轻，现场使用较方便。 （5）无法得到缺陷直观图象，定性困难，定量精度不高。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,39,超声波检测特点2,（6）检测结果无直接见证记录。 （7）对缺陷在工件厚度方向上的定位较准确。 （8）材质、晶粒度对探伤有影响。 （9）工件不规则的外形和一些结构会影响检测。 （10）不平或粗糙的表面会影响耦合和扫查，从而影响检测精度和可靠性。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,40,特殊技术

15、端点衍射法缺陷测高,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,41,超声波检测新技术,TOFD超声波检测技术、 相控阵超声波检测技术、 导波检测技术。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,42,TOFD超声波检测技术原理,Transmitter,Receiver,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,43,技术描述,多通道系统允许TOFD和脉冲回波同时进行检测和分析。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,44,TOFD超声波检测技术,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,45,典型TOFD 成像,直通波,底面回波,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,46,表面裂纹,裂纹阻挡了直通波，下尖端衍

16、射信号显示在A-扫描中。,2,1,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,47,未焊透,注意上下尖端的两个信号,1,2,3,4,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,48,根部未熔合,注意直通波和缺陷信号之间的波形相位转换,1,2,3,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,49,相控阵阵列探头在不同位置作多次扇形扫描，信息归并后显示缺陷单个图像,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,50,相控阵阵列探头对体积状缺陷作分层扫描，信息归并后显示缺陷切片图像,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,51,压力管道导波检测,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,52,这是一张管道表面有点状腐蚀坑的导波检测

17、图,此段范围内管壁表面有腐蚀坑,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,53,磁粉检测,执行标准JB/T4730.4 2005 承压设备无损检测第四部分：磁粉检测 承压设备焊接接头常用检测方法：连续法，荧光或非荧光磁粉，交流电，磁轭磁化，湿法。 承压设备焊接接头一般不采用的检测方法：剩磁法，直流电，干法。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,54,磁粉检测原理缺陷漏磁场的形成,（a）表面缺陷 （b）近表面缺陷 图10-6 缺陷漏磁场,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,55,磁化方法1线圈法,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,56,磁化方法2磁轭法,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,

18、57,磁化方法3轴向通电法,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,58,磁化方法4触头法,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,59,磁化方法5 中心导体法,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,60,磁化方法6交叉磁轭法,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,61,磁粉检测的工艺要素,1、磁化方法（16）的选择； 2、磁粉种类（荧光/非荧光）、载体（干法/湿法）、磁悬液（油/水）的选择； 3、电流类型（交流/直流）的选择； 4、标准试片(A/C；低/中/高灵敏度）的选择 5、磁化规范的选择； 6、被检工件表面的制备； 7、检测时机的选择； 8、缺陷磁痕的观察条件。,压力容器制造评审员培训-无

19、损检测知识,62,磁粉检测的特点,1、适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材料检验。 2、可以检出表面和近表面缺陷，不能用于检查内部缺陷。 3、检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷。 4、检测成本很低，速度快。 5、工件的形状和尺寸有时对探伤有影响，因其难以磁化而无法探伤。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,63,渗透检测基本原理,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,64,渗透检测,执行标准JB/T4730.52005 承压设备无损检测第五部分 ：渗透检测 JB/T4730.5规定的检测方法: 1、溶剂清洗型着色; 2、溶剂清洗型荧光; 3、水洗型着色; 4、水洗型荧光; 5、后

20、乳化型着色; 6、后乳化型荧光. 显象方法：快干式显象、湿式显象、干式显象,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,65,承压特种设备焊接接头常用方法,溶剂清洗型着色快干式显象； 水洗型着色快干式显象； 一般不采用的渗透剂类型荧光： 一般不采用的清洗方法后乳化法； 一般不采用的显象方法湿式显象、干式显象 一般不采用的渗透检测方法水洗型荧光; 溶剂清洗型荧光；后乳化型着色；后乳化型荧光,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,66,各种渗透检测方法适用性1,1、着色法需在白光或日光下进行，在没有电源的场合下也能工作。荧光法需要配备黑光灯和暗室，无法在没有电源及暗室的场合下工作。 2、水洗着色法适于检

21、查表面较粗糙的零件，操作简便，成本较低。该法灵敏度较低，不易发现微细缺陷。 3、后乳化型着色法具有较高灵敏度，适宜检查较精密零件，但对螺栓，有孔、槽零件，以及表面粗糙零件不适用。 4、溶剂去除型着色法应用较广，特别是使用喷罐，可简化操作，适宜于大型零件的局部检验。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,67,各种渗透检测方法适用性2,5、水洗型荧光法成本较低，有明亮的荧光，易于水洗，检查速度快，适用于表面较粗糙零件，带有螺纹、键槽的零件及大批量小零件的检查。 6、后乳化型荧光法具有极明亮的荧光，对细小缺陷检验灵敏度高，能检出宽而浅的缺陷，重复检验效果好，但成本较高，因清洗困难，不适用有螺纹、键

22、槽及盲孔零件的检查，也不适用于表面粗糙零件的检验。 7、溶剂去除型荧光法轻便，适用于局部检查，重复检查效果好，可用于无水源场所，灵敏度较高，成本亦较高。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,68,渗透检测工艺要点,（1）预处理质量； （2）渗透时间； （3）渗透温度； （4）清洗方法； （4）显象时间。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,69,渗透检测的特点1,（1）渗透探伤可以用于除了疏松多孔性材料外任何种类的材料。 （2）工件的形状复杂程度不影响渗透探伤。 （3）一次操作就可大致做到全部表面检测，且一次操作就可同时完成不同方向缺陷的检测。 （4）不需要大型的设备，可不用水、电。 （5

23、）探伤结果容易受操作人员水平和试件表面光洁度的影响。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,70,渗透检测的特点2,（6）可以检出表面开口的缺陷，但对埋藏缺陷或闭合型的表面缺陷无法检出。 （7）检测工序多，速度慢。 （8）检测灵敏度比磁粉探伤低。 （9）材料较贵、成本较高。 （10）有些材料易燃、有毒。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,71,各种无损检测方法对不同检测对象的适应性1,检测对象 内部缺陷 表面缺陷 检测方法 检测方法 RT UT MT PT ET 锻件 铸件 压延件 （管、板、型材） 焊缝 很适用，适用，有附加条件适用，不适用,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,72,各

24、种无损检测方法对不同检测对象的适应性2,内部缺陷 检测方法 RT UT 分层 疏松 缩孔 裂纹 未熔合 未焊透 夹渣 气孔 白点 很适用，适用，有附加条件适用，不适用,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,73,各种无损检测方法对不同检测对象的适应性3,表面缺陷 检测方法 RT UT MT PT ET 表面裂纹 表面针孔 折叠 断口白点 很适用，适用，有附加条件适用，不适用,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,74,承压类特种设备制造过程中无损检测方法的选择1,1.原材料检验 （1）板材 UT；（2）锻件和棒材 UT、MT（PT）；（3）管材UT（RT）、MT（PT）；（4）螺栓UT、MT（

25、PT） 2.焊接检验 （5）坡口部位 UT、PT（MT）；（6）清根部位 PT（MT）；（7）对接焊缝RT（UT）、MT（PT）；（8）角焊缝和T型焊缝UT（RT）、PT（MT）；,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,75,承压类特种设备制造过程中无损检测方法的选择2,3.其它检验（9）工卡具焊疤 MT（PT）；（10）复合材料复合层检测，爆炸复合层 UT；（11）复合材料复合层检测，堆焊复合层，堆焊前MT（PT）；（12）复合材料复合层检测，堆焊复合层，堆焊后UT、PT；（13）水压试验后MT,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,76,怎样提高缺陷检出率和保证无损检测的可靠性,掌握无损检

26、测应用特点，严格执行法规标准。 1. 无损检测与破坏性检测相配合 2. 正确选用实施无损检测的时机 3. 正确选用最适当的无损检测方法 4. 综合应用各种无损检测方法 5.严格执行探伤比例、扩探、复探的规定,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,77,无损检测质量管理,无损检测的质量管理涵盖了两个方面内容：一是作为产品质量体系的一个环节，如何通过无损检测的实施对产品质量控制起到保证作用；二是作为一项技术业务工作，如何努力提高无损检测自身的质量。 无损检测全面质量管理涉及五个方面的因素：人的因素、设备的因素、材料的因素、方法的因素、环境的因素。,压力容器制造评审员培训-无损检测知识,78,无损检测人员管理,人力资源配备和储备，人员培训与考核、人员技术业绩档案建立与管理等。 凡从事承压特种设备无损检测的人员必须按