常用无损检测方法介绍课件

常用无损检测方法介绍无损检测监督检查关注的重点总站质量大检查中经常发现的问题第1页/共42页第1页/共42页1常用无损检测方法介绍１.射线检测２.超声波检测３.磁粉检测４.渗透检测５.TOFD检测６.各种检测方法比较第2页/共42页常用无损检测方法介绍１.射线检测第2页/共42页2１.射线检测１.１射线检测原理

１.２射线检测灵敏度

１.３安全防护第3页/共42页１.射线检测第3页/共42页3１.１射线检测原理射线能穿透物质，并能使胶片感光，射线强度越大，感光的胶片冲洗后黑度越大，反之则黑度小。射线透照布置见图１.射线在穿透物质时呈指数规律被吸收衰减，当物质内存在异物或表面不均匀时，在异物或不均匀表面所在的部位会形成对射线衰减的不均衡，其不均衡的程度与所透过物质的厚度差成正比。将透过工件的射线用胶片进行记录，经暗室处理后形成底片，其底片黑度不均匀程度与工件内部组织状况和异物的吸收系数密切相关。第4页/共42页１.１射线检测原理射线能穿透物质，并能使胶片感光，射线强度越4１.１射线检测原理将透过工件的射线用胶片进行记录，经暗室处理后形成底片，其底片黑度不均匀程度与工件内部组织状况和异物的吸收系数密切相关。如焊缝中存在气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹、内凹、咬边等在底片上呈黑色。焊瘤、焊缝余高过高等在底片上呈较白的影像。夹钨缺陷由于其吸收系数比钢材大的多，其在底片上的影像呈亮的白点。第5页/共42页１.１射线检测原理将透过工件的射线用胶片进行记录，经暗室处理5１.１射线检测原理图１射线检测原理图工件胶片增感屏暗袋第6页/共42页１.１射线检测原理工件胶片增感屏暗袋第6页/共42页6１.１射线检测原理射线检测能识别缺陷的性质和准确测量缺陷尺寸，是目前公认较好的检测方法。第7页/共42页１.１射线检测原理射线检测能识别缺陷的性质和准确测量缺陷尺寸7１.２射线检测灵敏度射线检测灵敏度用“像质计”来测定，标准对不同厚度的工件规定了应观察到的钢丝直径。工件越厚所需的射线能量越高，不然透过工件时衰减过多底片黑度达不到要求。射线能量越高检测灵敏度越低。射线对体积状缺陷敏感，对面状缺陷不敏感，没有厚度差的缺陷是无法检测出来的。相对灵敏度在１~２%左右。第8页/共42页１.２射线检测灵敏度射线检测灵敏度用“像质计”来测定，标准对8１.３安全防护X射线和γ射线的本质都是电磁波，其波长非常短，能穿透物质，能杀伤人体细胞，波长越短杀伤力越强。科学控制受照剂量，检测人员在不超过20mSv/年时不会对人体产生伤害。第9页/共42页１.３安全防护X射线和γ射线的本质都是电磁波，其波长非常短，9１.３安全防护X/γ射线的衰减呈与距离的平方成正比关系，距离越远，射线衰减越多。X射线机具有方向性，单向X射线机辐射角为４０度圆锥角，其它方向射线很少，如图２所示；周向X光机用于环缝周向透照，X射线呈２５度的扇面３６０辐射，如图３所示，射线透过工件后衰减了大部分射线。X射线机不接电源或接通电源不送高电压不产生X射线。第10页/共42页１.３安全防护X/γ射线的衰减呈与距离的平方成正比关系，距离10１.３安全防护γ射线机在透照时呈360度球面辐射，如图４所示，射线透过工件后衰减了大部分射线，没有透过工件的射线强度较大。如果有需要可以采用定向器限制γ射线的辐射角度。也可以在射线源背面盖一层较厚的铅板，以减弱背面射线的强度。这样工作效率会有所降低。第11页/共42页１.３安全防护γ射线机在透照时呈360度球面辐射，如图４所示11１.３安全防护Ir192射线源相当于４００KV

X射线机的能量，Ir192源的半衰期是７５天，出厂活度为１００Ci的源约使用１５０天后还剩２５Ci。只能透照厚度和直径较小的管子。Se75射线源相当于２００KV

X射线机的能量，Se75源的半衰期是１２０天，出厂活度为１００Ci的源约使用１２０天后还剩５０Ci，只能透照簿壁管。第12页/共42页１.３安全防护Ir192射线源相当于４００KVX射线机的能12１.３安全防护安全防护标准：GBZ132—2008《工业γ射线探伤放射防护标准》GBZ117—2006《工业X射线探伤放射卫生防护标准》这两个标准均规定控制区边界线的剂量率为15µGy/h

。X透照、加定向器或背面用铅板屏蔽的γ透照，若每张片曝光时间按3~5分钟计，安全距离约为40~50米，如果γ透照时不加定向器、背面也不用铅板屏蔽，则安全距离要达到100米，甚至更远，要视源的活度而异。第13页/共42页１.３安全防护安全防护标准：第13页/共42页13图２X射线机透照示意图机头控制箱铅板管子第14页/共42页图２X射线机透照示意图机头控制箱铅板管子第14页/共4214图３X射线机透照示意图机头控制箱管壁焊缝第15页/共42页图３X射线机透照示意图机头控制箱管壁焊缝第15页/共4215图４γ射线透照示意图第16页/共42页图４γ射线透照示意图第16页/共42页16２.超声波检测２.１超声波检测原理２.２超声波检测程序２.３超声波检测灵敏度第17页/共42页２.超声波检测２.１超声波检测原理第17页/共42页17２.１超声波检测原理超声波检测也叫脉冲反射法超声波检测，其原理是利用换能器（探头）将高频电脉冲转换为高频机械波（超声波），超声波通过耦合剂传入工件，超声波在传播过程中遇到异质界面时会发生反射、折射和波形转换，反射回来的声波再通过耦合剂被探头接收、放大后在荧光屏上显示，根据反射回波位置判断是否根据回波高度判断缺陷反射面的当量大小。第18页/共42页２.１超声波检测原理超声波检测也叫脉冲反射法超声波检测，其原18图４超声波检测原理图１FT2TO第19页/共42页图４超声波检测原理图１FT2TO第19页/共42页19２.２超声波检测程序１）仪器调校２）现场检测３）缺陷等级评判第20页/共42页２.２超声波检测程序１）仪器调校第20页/共42页20２.２超声波检测程序１）仪器调校超声波检测前应根据标准要求用与被检工件材质相同或相近的标准试块对仪器进行调校，其目的是：确定检测灵敏度：能够发现缺陷的当量尺寸；确定荧光屏水平刻度所代表的回波比例：即判回波所在的位置，用于判断该回波是否缺陷波。第21页/共42页２.２超声波检测程序１）仪器调校第21页/共42页21２.２超声波检测程序２）现场检测发现的回波后应先根据其回波位置判断其是否缺陷波；确认是缺陷波后，根据波的高度判断其大当量大小；再按标准规定的方法测其长度。然后根据规定的尺寸判定级别。第22页/共42页２.２超声波检测程序２）现场检测第22页/共42页22２.２超声波检测程序２）现场检测管道焊缝是单面焊接，根部未焊透、未熔合缺陷易与焊瘤反射波相混淆，造成缺陷漏检或误判，因此管道焊缝超声波检测人员必须经过专业培训，合格后方可独立进行工作。

第23页/共42页２.２超声波检测程序２）现场检测第23页/共42页23２.２超声波检测程序３）缺陷等级评判根据测定的缺陷尺寸按标准进行判定级别。第24页/共42页２.２超声波检测程序３）缺陷等级评判第24页/共42页24２.３超声波检测灵敏度超声波检测效果受缺陷反射面积和其与声束所成的角度有关，当声束与缺陷反射面垂直时，反射回波最强，最易发现缺陷，当缺陷的反射面与声束平行时，反射面极小，易造成漏检。因此，在超声波检测前应按标准要求制定检测工艺，选择符合要求的探头和检测灵敏度。检测标准不同，检测厚度不同，检测灵敏度有所差异。第25页/共42页２.３超声波检测灵敏度超声波检测效果受缺陷反射面积和其与声束25超声波检测典型试块CSK-ⅢA超声波试块第26页/共42页超声波检测典型试块第26页/共42页26３.磁粉检测３.１磁粉检测原理３.２磁粉检测灵敏度及试片３.３磁粉检测工艺第27页/共42页３.磁粉检测３.１磁粉检测原理第27页/共42页27３.１磁粉检测原理只能对铁磁性材料进行磁粉检测；磁化时在工件表面施加较强的磁场，则在材料中所产生密集分布的磁力线，若工件表面或近表面存在缺陷，则磁力线传播受到阻碍，致使磁力线弯曲溢出工件表面，形成漏磁场，漏磁场吸附工件表面的磁粉形成磁粉堆积（磁痕），从而得以观察发现缺陷。原理见图５.第28页/共42页３.１磁粉检测原理只能对铁磁性材料进行磁粉检测；第28页/共28图５磁粉检测原理图第29页/共42页图５磁粉检测原理图第29页/共42页29３.２磁粉检测灵敏度及试片磁粉检测的灵敏度用标准灵敏度试片验证。灵敏度试片有多种，常用A型灵敏度试片，其分15/100,

30/100,

60/100三种规格。试片厚度为100μｍ，槽深分别为15、30、60μｍ，灵敏度依次降低。其中30/100为最常用的试片。第30页/共42页３.２磁粉检测灵敏度及试片磁粉检测的灵敏度用标准灵敏度试片验30３.３磁粉检测工艺由原是可知，磁粉检测只能检测出表面和近表面缺陷。为防止漏检，每一检测部位应进行两次接近相互垂直的磁化检测。不然会有一个方向的缺陷漏检。为了提高灵敏度，可以采用反差增强剂提高工件表面与磁粉之间的色差，易于观察磁痕。要求更高灵敏度时，可采用荧光磁粉检测。第31页/共42页３.３磁粉检测工艺由原是可知，磁粉检测只能检测出表面和近表面31４.渗透检测４.１渗透检测原理４.２渗透检测灵敏度试片第32页/共42页４.渗透检测４.１渗透检测原理第32页/共42页32４.１渗透检测原理渗透检测是利用毛细管吸附原理。操作程序如下：将工件表面均匀涂覆含有染料的渗透液，在毛细作用下，渗透液将渗入表面开口缺陷，渗透时间完成后，用布或纸去除表面渗透液（缺陷内的渗透液影响不大），在工件表面喷施显像剂后在毛细作用下，缺陷中的渗透液又回渗到显像剂中，并扩散形成肉眼或放大镜即可发现的缺陷显示。第33页/共42页４.１渗透检测原理渗透检测是利用毛细管吸附原理。第33页/共33４.２渗透检测灵敏度试片灵敏度试片用于验证检测工艺图5-11镀铬辐射状裂纹试片1.镀硬铬表面；2.打硬度表面第34页/共42页４.２渗透检测灵敏度试片图5-11镀铬辐射状裂纹试片第334５.TOFD检测５.１检测原理５.２应用方法５.３数据判定第35页/共42页５.TOFD检测５.１检测原理第35页/共42页35５.TOFD检测超声波衍射时差法（TimeofFlightDiffraction），是采用一发一收探头工作模式、利用缺陷端点的衍射波信号探测和测定缺陷尺寸的一种自动超声检测方法。国家《固定式压力容安全技术监察规程》已将TOFD检测列入与射线检测同等的方法，可以替代射线检测。第36页/共42页５.TOFD检测超声波衍射时差法（TimeofFligh36５.１TOFD检测原理发射探头接收探头横向波LW上端点下端点内壁反射波BW第37页/共42页５.１TOFD检测原理发射探头接收探头横向波LW上端点下端点37５.１TOFD检测原理探头架接收探头发射探头焊缝探头移动方向计数器第38页/共42页５.１TOFD检测原理探头架接收探头发射探头焊缝38５.２使用方法该法使用２个探头，一发一收，分别位于焊缝两侧，要保证良好耦合。因此，对于直管或压力容器适用。对于直管与弯头、直管与法兰等管件对接或管件与管件对接的焊缝，如果不能满足焊缝两侧探头良好耦合，则不能采用此法检测。TOFD检测灵敏度高，有人在球罐检测与射线作过对比，射线检测合格率很高，TOFD检测较射线法要多返修不少部位。第39页/共42页５.２使用方法该法使用２个探头，一发一收，分别位于焊缝两侧39５.３数据判定

B扫上表面下表面A扫LWBW第40页/共42页５.３数据判定B扫上表面下表面A扫LWBW第40页/共4240６.各种检测方法的对比比较内容检测灵敏度主要检测对象局限性射线检测１—