无损检测基础知识

无损检测基础知识第一页，共五十五页，2022年，8月28日

第一章无损检测的概念及方法

一、无损检测的定义：

无损检测技术是利用物质的某些物理性质因存在缺陷或组织结构上的差异使其物理量发生变化这一现象，在不损伤被检物质使用性能及形态的前提下，通过测量这些变化来了解和评价被检测的材料，产品和设备构件的性质、状态、质量或内部结构等的一种特殊的检测技术，简称：NDT。wangyi第二页，共五十五页，2022年，8月28日二、无损检测的目的

1、保证产品质量：检查缺陷，鉴定质量；

2、保障使用安全：定期检验在用设备、防止失效；

3、改进制造工艺：对试验工艺进行检验确定最佳的制造工艺；

4、降低生产成本：制造过程在中间环节检测可防止以后工序返修浪费。wangyi第三页，共五十五页，2022年，8月28日三、无损检测的应用特点1、无损检测要与破坏性检测相配合（爆破、金相、力学性能、断口等）；2、正确选用实施无损检测时机（锻件粗加工后，高强钢焊后24小时，热处理）；3、正确选用最适当的无损检测方法（被检物的材质、结构、尺寸、形状、预计的缺陷）；4、综合应用各种无损检测方法。wangyi第四页，共五十五页，2022年，8月28日四、常用的无损检测方法：

1、射线检测RT2、超声波检测UT3、磁粉检测MT4、渗透检测PT5、涡流检测ETwangyi第五页，共五十五页，2022年，8月28日五、无损检测人员技术资格

特种无损检测人员的级别分为级Ⅰ级（初级）、Ⅱ级（中级）、Ⅲ级（高级）。

取得国家质量监督检验检疫总局统一颁发的证件，方可从事相应方法的特种设备无损检测工作。

wangyi第六页，共五十五页，2022年，8月28日六、无损检测人员责任范围

特种设备无损检测人员只能从事与其证书新注明的方法与级别相适应的无损检测工作。其中：Ⅰ级人员可在Ⅱ、Ⅲ级人员指导下进行无损检测操作，记录检测数据，整理检测资料。

Ⅱ级人员可编制一般的无损检测程序，按照无损检测工艺规程或在Ⅲ级人员的指导下编写工艺卡，并按无损检测工艺独立进行检测操作，评定检测结果，签发检测报告。

Ⅲ级人员可根据标准编制无损检测工艺审核和鉴发检测报告，协调Ⅱ级人员对检测结论的技术争议。

wangyi第七页，共五十五页，2022年，8月28日七、无损检测人员工作职责

检测人员应当遵循诚信原则从事检测工作，客观、公正、及时地出具检测结果、鉴定结论，并对检测结果、鉴定结论负责。

检测报告的编制人、审核的人持证项目不符合要求或签发单位与签发人、审核人所持证件中注明的聘用单位不一致时，该检测报告无效。wangyi第八页，共五十五页，2022年，8月28日

八、承压设备无损检测标准

<一>JB/T4730-2005本标准规定了承压设备的无损检测方法及质量分级。至于何种情况采用何种无损检测方法及如何确定质量等级，则要分别遵循相关法规及产品标准的有关规定。本标准分为6个部分，第一部分为通用要求；第二部分为射线检测；第三部分为超声波检测；第四部分为磁粉检测；第五部分为渗透检测；第六部分为涡流监测及验收。

wangyi第九页，共五十五页，2022年，8月28日<二>标准的使用原则应根据受检承压设备的材质、结构、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和方向，选择适宜的无损检测方法。射线和超声波主要用于承压设备的内部缺陷的检测。磁粉检测主要用于铁磁性材料制承压设备的表面和近表面缺陷的检测；渗透检测主要用于非多孔性金属材料和非金属材料制承压设备的表面开口缺陷的检测；涡流检测主要用于导电金属材料制承压设备表面和近表面的检测。

wangyi第十页，共五十五页，2022年，8月28日第二章射线检测（简称RT）一、常规的射线检测是指使用χ射线和γ射线辐照工件，通过χ射线照相胶片记录透照的射线强度差异进行无损检测的方法，又称射线照相检测。二、射线照相的检测原理

χ射线是一种波长很短的电磁波，容易穿透试件。在穿透试件的过程中，由于受到吸收和散射影响，使穿透后的强度低于穿透前的强度。强度衰减大小取决于物体材料、厚度。当试件为均匀时，在整个透照面上χ射线强度的减少也是基本均匀的。若试件中存在有对χ射线吸收较大〔例如高原子序数成份、高密度夹杂物、试件厚度截面变大（如夹钨）、吸收较小（例如气孔、疏松裂纹夹渣与非金属夹杂物、空气缝隙、试件厚度截面变小）〕的区域时，透过试件的χ射线强度将在一定面积上呈现不均匀分布。wangyi第十一页，共五十五页，2022年，8月28日三、射线照相检测适用范围及特点

射线照相检测适用于焊缝等探测内部缺陷夹渣、气孔、裂纹、未熔合、未焊透等焊接缺陷。不适用于锻件、管材、棒材的检测,一般也不适用于T型焊接接头、角焊缝以及堆焊层的检测。

优点是有永久性的比较直观的记录结果（照相底片），对试件中的密度变化敏感（适宜探测体积型缺陷）。

缺点是检测设备价格较高、消耗大、工序多，周期长，从而使得检测成本较高。且效率较低。此外，在照相底片上不能反映缺陷的深度、位置或高度尺寸，并且缺陷取向和形状影响检测的可靠性；射线照相检测有辐射危害。

射线照相底片如图：wangyi第十二页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第十三页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第十四页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第十五页，共五十五页，2022年，8月28日

wangyi第十六页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第十七页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第十八页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第十九页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第二十页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第二十一页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第二十二页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第二十三页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第二十四页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第二十五页，共五十五页，2022年，8月28日wangyi第二十六页，共五十五页，2022年，8月28日四、熔化焊对接接头射线检测质量分级（钢、镍、铜）1、质量分级的依据：根据对接接头中存在的缺陷性质，数量和密度程度，其质量等级可划分为四个等级。2、Ⅰ级对接焊接头内不允许存在裂纹、未熔合未焊透和条形缺陷。3、Ⅱ级和Ⅲ级对接焊接头内不允许存在裂纹、未熔合、未焊透（承压设备）。4、对接焊接头中缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。5、当各类缺陷评定的质量级别不同时，以质量最差的级别作为对接焊接接头的质量级别。wangyi第二十七页，共五十五页，2022年，8月28日五、园形缺陷的分级评定1、长宽比不大于3的气孔、夹渣和夹钨等缺陷定义为园形缺陷。2、园形缺陷用评定区进行质量分级评定，凡在园形缺陷评定区内或与园形缺陷评定区边界相割的缺陷应划入评定区内。3、园形缺陷评定区为一个与焊缝平行的矩形尺寸见下表。园形缺陷评定区应选在缺陷最严重的区域。wangyi第二十八页，共五十五页，2022年，8月28日园形缺陷评定尺寸表母材公称厚度T≤25T＞25～100T＞100评定区尺寸10×1010×2010×30园形缺陷点数换算表缺陷长径mm≤1＞1～2＞2～3＞3～4＞4～6＞6～8＞8缺陷点数1236101525wangyi第二十九页，共五十五页，2022年，8月28日个级别允许的园形缺陷点数评定区mm×mm10×1010×2010×30母材公称厚度T.mm≤10＞10～15＞15～25＞25～50＞50～100—＞100Ⅰ级12345—6Ⅱ级3691215—18Ⅲ级612182430—36Ⅳ级缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于T/2注：当母材公称厚度不同时，取较薄板的厚度综合评级：在园形缺陷评定区内同时存在园形缺陷和条形缺陷时应进行综合评级，评定时对园形缺陷和条形缺陷分别评定级别，将两者级别之和减1作为综合评级的质量级别。

wangyi第三十页，共五十五页，2022年，8月28日六、条形缺陷的分级评定1、长宽比大于3的气孔、夹渣和夹钨等缺陷定义为条形缺陷。2、条形缺陷用评定区进行质量分级评定。3、条形缺陷评定区是指与焊缝方向平行的具有一定宽度的矩形区，T≤25mm宽度为4mm，25mm＜T≤100mm宽度为6mm，T＞100mm宽度为8mm。wangyi第三十一页，共五十五页，2022年，8月28日七、各级别对接焊接接头允许的条形缺陷长度级别单个条形缺陷最大长度一组条形缺陷累计最大长度Ⅰ级不允许Ⅱ级≤T/3最小可为4且≤20在长度为12T的任意选定条形缺陷评定区内，相邻缺陷间距不超过6L的任意一组条形缺陷的累计长度应不超过T，但最小可为4Ⅲ级≤2T/3最小可为6在长度为6T的任意选定条形缺陷评定区内，相邻缺陷间距不超过3L的任意一组条形缺陷的累计长度应不超过T，但最小可为6Ⅳ级大于Ⅲ级wangyi第三十二页，共五十五页，2022年，8月28日条形缺陷的评定说明：1、L为该组条形缺陷中最长缺陷本身的长度，T为母材公称厚度，当母材公称厚度不同时取较薄板的厚度值。2、当两个或两个以上条形缺陷处于同一直线上，且相邻缺陷的间距小于或等于较短缺陷长度时，应作为1个缺陷处理，且间距也应计入缺陷的长度之中。wangyi第三十三页，共五十五页，2022年，8月28日八、条形缺陷的综合评级1、理解：在条形缺陷评定区内同时存在多种缺陷时，应进行综合评级（不是园形缺陷评定区）2、应用：例1：在条形缺陷评定区内未焊透评Ⅲ级内凹评Ⅱ级，条形缺陷Ⅳ级综合评级后该底片的最终评级为Ⅳ级。（未焊透指承压设备管子及压力管道中的不加垫板单面焊的未焊透）；例2：在条形缺陷评定区内未焊透评Ⅱ级，内凹评Ⅱ级，条形缺陷评Ⅱ级，综合评级后该底片的最终评级为Ⅲ级。3、注意：综合评级也应在检测报告中注明。

wangyi第三十四页，共五十五页，2022年，8月28日第三章超声波检测UT一、超声波及超声波检测1、一般把频率在20kHZ到25MHZ范围的声波叫做超声波。2、利用超声波在物体中的多种传播特性。例如，反射、折射、散射以及衰减等变化，探测物体的尺寸、表面与内部缺陷等的无损检测技术称超声检测。wangyi第三十五页，共五十五页，2022年，8月28日二、超声波检测的原理在超声波检测技术中用以产生和接收超声波的方法最主要利用的是某些晶体的压电效应，制成超声波换能器（探头）对其输入高频电脉冲，则探头将以相同频率产生超声波发射到被检物体中去，在接收超声波时，探头则产生相同频率的高频电信号用检测显示。wangyi第三十六页，共五十五页，2022年，8月28日三、超声波的检测特点

1、超声波具有波长短、沿直线传播、指向性好能在固体中传播、产生反射与折射、衰减与吸收、声速等多种变化，因此其适用范围非常广泛，包括金属、非金属、锻件、铸件，焊接件、型材胶接结构与复合材料和紧固件等。

2、超声波检测的优点：穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高，能及时知道检测结果（实时检测）

3、超声波检测的缺点：通常需要光滑的表面，耦合介质使声能透入被检物，需要有参考评定标准，特别是显示的结果不直观，对于小而薄或者形状较复杂以及粗晶材料等工件的检测还存在一定困难。

wangyi第三十七页，共五十五页，2022年，8月28日四、超声检测的质量分级

JB/T4730－2005标准第三部分

wangyi等级板厚T反射波幅(所在区域)单个缺陷指示长度L多个缺陷累计长度L′Ⅰ6～120Ⅰ非裂纹类缺陷6～120ⅡL＝T/3，最小为10，最大不超过30在任意9T焊缝长度范围内L′不超过T

Ⅱ6～120ⅡL＝2T/3，最小为12，最大不超过40在任意4.5T焊缝长度范围内L′不超过TⅢ6～120Ⅱ超过Ⅱ级者超过Ⅱ级者Ⅲ所有缺陷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ裂纹等危害性缺陷注1：母材板厚不同时，取薄板侧厚度值。注2：当焊缝长度不足9T（Ⅰ级）或4.5T（Ⅱ级）时，可按比例折算。当折算后的缺陷累计长度小于单个缺陷指示长度时，以单个缺陷指示长度为准。第三十八页，共五十五页，2022年，8月28日第四章磁粉检测MT一、磁粉检测的概念与原理1、磁粉检测是利用磁现象来检测工件中缺陷的方法2、原理：铁磁性材料的工件磁化后，在表面和近表面的缺陷处磁力线发生变形，逸出工件表面形成磁极，并形成可检测的漏磁场。此时，在工作表面上洒上磁粉或浇上磁悬液，磁粉粒子便会吸附在缺陷区域，显示出缺陷的位置、形状和大小。3、磁粉检测的适用范围及特点粉检测铁磁性材料表面缺陷的灵敏度较高，检测速度快，费用低，环境污染轻，可检测铁磁性材料表面及近表面的裂纹，折叠和夹渣等缺陷，缺陷的方位与磁力线的交角愈大灵敏度愈高，但对于非铁磁性材料根本不能应用该种检测方法，也不适用平行于材料表面的分层缺陷，对材料表面的点状缺陷也有一定的局限性。wangyi第三十九页，共五十五页，2022年，8月28日二、磁粉检测质量分级JB/T4730－2005第四部分等级线性缺陷磁痕圆形缺陷磁痕（评定框尺寸35mm×100mm）Ⅰ不允许d≤1.5，且在评定框内不大于1个Ⅱ不允许d≤3.0，且在评定框内不大于2个Ⅲl

≤3.0d≤4.5，且在评定框内不大于4个Ⅳ大于Ⅲ级注：l

表示线性缺陷磁痕长度，mm；

d

表示圆形缺陷磁痕长径，mm；不允许存在任何裂纹；在圆形缺陷评定区内存在多种缺陷应综合评级。wangyi第四十页，共五十五页，2022年，8月28日SNNSSNSN漏磁场wangyi第四十一页，共五十五页，2022年，8月28日第五章渗透检测(PT)一、渗透检测的原理方法是把渗透液施加到已清洗干净的试件表面，待渗透已渗入试件表面上的开口缺陷后，将试件表面上多余的渗透液去除干净，然后在试件表面上施加显像剂，将已渗入缺陷的渗透液吸附到试件表面，形成可供观察的迹痕，反映出缺陷的状况。wangyi第四十二页，共五十五页，2022年，8月28日二、渗透检测的特点1、优点：不受被检试件材质、几何形状尺寸大小、内部结构的影响；显示结果直观，结果容易判断和解释；灵敏度高（已能达到检测开口宽度达0.5um的裂缝）使用设备与材料简单，检测成本低，操作轻便简易，速度快，效率高。2、缺点：受试件表面状态影响很大，并只能适用于检查表面开口型缺陷，如果缺陷中塞有较多杂质时，将影响其检出灵敏度。对表面粗糙多孔性工件检出灵敏度低，虽然操作简单，但常常由于操作不当影响检测效果。wangyi第四十三页，共五十五页，2022年，8月28日三、渗透检测质量分级JB/T4730-2005第五部分焊接接头和坡口的渗透检测质量分级等级线性缺陷圆形缺陷（评定框尺寸35mm×100mm）Ⅰ不允许d≤1.5，且在评定框内少于或等于1个Ⅱ不允许d≤4.5，且在评定框内少于或等于4个ⅢL≤3.0d≤8，且在评定框内少于或等于6个Ⅳ大于Ⅲ级注：L为线性缺陷长度，mm；

d为圆形缺陷在任何方向上的最大尺寸，mm；不允许任何裂纹。第四十四页，共五十五页，2022年，8月28日第六章无损检测资质（料）的报验与审查一、无损检测机构资质凡从事对外检测的企业机构必须取得由国家质量监督检验检疫总局及相关部门统一验收颁发的对外检测机构资质证书。二、放射卫生许可证书由当地卫生环保部门颁发，持有放射源的检测单位还应在当地公安部门登记备案。三、无损检测仪器校验证书在施工现场，凡是使用于检测项目的仪器，都应有当地或仪器使用地的计量校验部门统一检验的有效合格证书。四、无损检测人员资格证书第一章第五节已有概述，但从事γ射线的操作人员应持有γ射线操作培训上岗证。wangyi第四十五页，共五十五页，2022年，8月28日五、无损检测技术施工工艺方案的审查

(一)无损检测方案的基本内容

检测单位应根据工程的概况和要检测的对象(如被检测工件的材质、规格、数量、检测比例、检测方法等），并依据有关设计文件要求和国家相关标准规范编制出无损检测技术工艺方案，方案除编写出要使用检测方法的通用工艺流程外，还应结合检测工程的特点，检测工作的范围进行编制，主要是提高检测方案对工程的针对性和可靠性。此外方案的内容还应包括质量控制（保证）体系，项目人员的配备、检测仪器配备的情况，以及放射源工作安全应急预案。

wangyi第四十六页，共五十五页，2022年，8月28日（二）方案审查的要点1、无损检测工艺技术方案的可行性及编写、审核、批准人员资格；2、无损检测工艺技术方案编制的依据；3、无损检测质量控制（保证）体系（程序）；4、无损检测机构的组织形式及检测人员的配备；5、无损检测设备的配置；6、无损检测工艺流程；7、质量目标；8、现场安全保障措施。wangyi第四十七页，共五十五页，2022年，8月28日

六、对施工检测单位工作环境的监理

1、暗室（洗片室）：应有足够的空间，并完全遮光，分湿区和干区两部分。要求通风换气设施和排水系统良好，应有控制温度和湿度的设施。

2、评片室（观片室）：应与其它工作岗位隔离，单独布置，室内光线柔和偏暗，通风好，噪音小，湿度适中。

3、底片、资料存放室（档案室）：室内通风应良好，温度和湿度应保证底片在存放期不变质不变形，应配有存放底片的专用架或存放柜。wangyi第四十八页，共五十五页，2022年，8月28日七、监理对无损检测工作的控制点

1.底片质量合格率；

2.焊接一次合格率；

3.检测比例执行率；

4.底片评定准确率；

5.固定焊口检验比例执行率；

6.焊口扩探执行率；

7.抽查和复位焊口一次合格率。

八、无损检测报告的审核

无损检测综合报告应与委托检测的工件内容相符,如：设备（管线）编号、焊口号、材质、规格、检测比例、验收级别、检测部位、检测方法等；检测综合报告还应与检测原始记录、评片记录相符；单线图及设备布片图上所标注的检测位置也应与探伤委托单、检测报告相符；检测操作人员、评片人员、审核人员、检测机构公章都应与上报资质相符。否则检测报告将视为无效。wangyi第四十九页，共五十五页，2022年，8月28日九、对无损检测现场射线作业的监督

1、施工现场进行射线作业前，检测单位应按有关规定办理施工作业手续，并以书面的形式对作业现场的地点、作业时间做出通知。

2、凡是从事射线检测操作人员应经过射线安全防护知识的培训，并取得放射工作人员操作证书后方可从事γ射线源工作的操作。

3、在作业前，应督促检验人员认真勘察作业现场的地形，并按GB18465的规定划定控制区和监督区，正确设置警戒线、声光警戒灯，确保工作现场周边环境辐射水平达到规定范围之内。检测工作人员应佩带个人剂量计，并携带剂量报警仪。工作时还应有专人监护，严禁其他无关人员入内。

wangyi第五十页，共五十五页，2022年，8月28日环境辐射：控制区边界外空气比释动能率≯40μGy/h；

监督区边