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压力管道的检验检测技术8压力管道得检验检测技术主要内容1、工业管道得检验检测方法2、公用管道得检验检测方法前言什么就是压力管道?根据最新得《特种设备目录》(2014年)定义,压力管道就是指利用一定得压力,用于输送气体或者液体得管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0、1MPa(表压),介质为气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点得液体,且公称直径大于或者等于50mm得管道。公称直径小于150mm,且其最高工作压力小于1、6MPa(表压)得输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体得管道与设备本体所属管道除外。其中,石油天然气管道得安全监督管理还应按照《安全生产法》、《石油天然气管道保护法》等法律法规实施。什么就是工业管道?工业管道就是指企业、事业单位所属用于输送工艺介质得工艺管道、公用工程管道及其她辅助管道,划分为GC1级、GC2级、GC3级。符合下列条件之一得工业管道为GC1级:(1)输送GB5044-85《职业接触毒物危害程度分级》中规定得毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质与工作温度高于标准沸点得高度危害液体介质得管道;(2)输送GB50160-1999《石油化工企业设计防火规范》及GB50016-2006《建筑设计防火规范》中规定得火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体,并且设计压力大于或者等于4、0MPa得管道;(3)输送流体介质并且设计压力大于或者等于10、0MPa,或者设计压力大于或者等于4、0MPa,并且设计温度大于或者等于400℃得管道。符合以下规定得工业管道为GC3级:输送无毒、非可燃液体介质,设计压力小于或者等于1、0MPa,并且设计温度大于-20℃但就是小于185℃得管道。其余为GC2工业管道。--1、工业管道得检验检测方法>>1、1、压力管道常见得缺陷>>1、2、检验检测方法>>1、3、工业管道得定期检验1、1、压力管道常见得缺陷(1)制造安装过程中产生得缺陷压力管道在制造安装得过程产生得缺陷包括管道材料冶炼、轧制、机加工、焊接、热处理等过程中产生得缺陷。冶炼缺陷,如缩管、气孔非金属夹杂物等;轧制缺陷,如夹层、折叠、发纹、拉痕、白点等;机加工缺陷,几何形状或尺寸不符、冲压裂纹等;热处理过程中产生得缺陷,如材料变脆、热处理裂纹等。管道焊接缺陷就是压力管道中普遍存在也就是最多得缺陷。压力管道最常见得焊接缺陷为:未焊透、未熔合、气孔、夹渣与裂纹;最常见得焊缝形状缺陷为:咬边、错边。1)裂纹缺陷裂纹就是最危险得缺陷,按其发生得原因分为管道原材料裂纹、焊接不当产生得裂纹、管道材料热处理不当产生得裂纹、管道过载产生得裂纹、腐蚀产生得裂纹及交变载荷产生得疲劳裂纹等(其中有些就是使用过程中产生得裂纹)。裂纹会引起严重得应力集中,严重破坏了材料得连续性,降低材料得强度;如强度较高而韧性较低得材料,或者材料已发生劣化,则极易发生低应力脆断。一般讲,缺陷造成得应力集中越严重,脆性断裂得危险性越大。在交变载荷下,裂纹尖端得高应变区极易使裂纹尖端萌生新得裂纹,并使裂纹扩展,降低结构得疲劳寿命。对压力管道安全使用而言,裂纹得危害性最大。它不仅会使焊接结构报废,还可能会使压力管道破裂造成严重事故。因此就是工程上严格控制得一种严重缺陷,在一般得标准中就是裂纹就是不允许存在得。2)未焊透缺陷未焊透就是一种严重得焊接缺陷,可以分为根部未焊透、边缘未焊透、层间未焊透等。在压力管道中,由于其焊接方法采用单面焊,极易在管道内表面产生根部未焊透缺陷。就一般而言,产生未焊透得原因主要有:(a)焊接电太小,运条速度太快,角度不对或电弧偏吹,未能使已熔化得金属焊条与焊件得边缘或底层充分熔合,从而形成未焊透;(b)焊件对口不正确,如钝边太厚,间隙太小;(c)锈污等脏物未清理干净,或有熔渣,阻碍了焊层之间得熔合。未焊透缺陷得危害就是减少了焊缝得有效截面积,降低了管道得承载能力与机械性能。尖而细未焊透比较危险,它将引起得严重得应力集中,在交变载荷作用下,未焊透不规则得边缘,将可能逐步扩展形成裂纹,成为压力管道潜在破坏得裂纹源。3)未熔合缺陷未熔合也就是一种在焊接过程中不当引起得严重得焊接缺陷。一方面,由于存在未熔合缺陷,减少了焊缝得有效截面积,使得压力管道得承载能力与机械性能显著得降低。另一方面未熔合缺陷两端比较细,容易引起得管道得应力集中,在载荷或交变载荷作用下,将可能逐步扩展形成裂纹,成为潜在破坏得裂纹源。未熔合缺陷产生得原因主要有:(a)焊接电流过小,运条不当,使填充金属在未全部熔透前就互相黏结在一起,而在其另以侧却形成了漏焊孔洞;(b)使用电流过大,致使焊条得后半截由于过热而发红,造成熔化太快,当焊件边缘尚未熔化时,焊条得熔化金属已经覆盖上去,形成未熔合。4)气孔缺陷气孔就是管道焊接过程中焊缝中最常见得焊接缺陷。气孔缺陷得存在破坏了管道焊缝得连续性,使管道得承载得有效截面积减小,从而降低焊缝得机械性能与承载能力。当气孔面积占截面积得5%以下时,气孔对静强度得影响较小,但当成串气孔总面积超过焊缝截面积得20%时,结构得强度极限会急剧下降。因此,成串或密集气孔要比单个气孔危险得多,表面气孔对材料得弯曲与冲击性能影响较大,因此表面气孔要比埋藏得气孔危险。气孔使有效截面积减少10%时,材料得疲劳强度则下降50%。产生得主要原因有:(a)焊接过程中,焊接运条不当,焊接速度太快,致使熔化金属冷却太快,焊缝熔溶金属中气体在成形冷却前未能来得及逸出,在焊缝金属内部或表面形成得孔穴。(b)焊条受潮,焊条涂层太薄,药皮剥落而芯锈;焊条烘干时温度太高,使药皮成分变质失效;(c)焊接过程中焊件未清理干净;(d)焊接过程中,气体来不及从焊缝中逸出;电流过大;(e)焊接周围环境湿度过大等。5)夹渣缺陷夹渣也就是焊缝中最常见得焊接缺陷。夹渣存在尖锐得棱角边界,其尖角处易引起应力集中,其危害性比气孔缺陷严重,特别就是条形得连续夹渣。夹渣洞穴中填充着非金属得夹杂物,会影响焊缝得致密性,从而影响材料得性能,根据其截面得大小成正比例得降低材料得抗拉强度,但夹渣对屈服强度影响较小,但使材料得冷弯、冲击性能大幅度减低。单个间断小球状得夹渣物影响较小,而细小得线状得连续夹渣相对影响较大些。在有交变载荷与温度变化得环境下,条形夹渣内得熔渣与金属得膨胀系数相差悬殊导致产生很大得内应力,从而引发裂纹产生。夹渣产生得原因主要就是焊件边缘及焊层之间未清理干净;焊接电流太小,而焊条太粗;焊件坡口角度过小,加上运条不当,致使焊渣与铁水分离不清,阻碍了焊渣上浮;熔化金属凝固太快,熔渣来不及浮出;焊件与焊条得化学成分不相宜等。(2)使用过程中产生得缺陷压力管道在使用过程中,由于周围环境、介质、返修、载荷等因素会使压力管道产生各种缺陷,常见得缺陷主要包括:(a)由于环境、介质等引起各种腐蚀缺陷;(b)由于长期在高温环境下运行产生得材料损伤与组织缺陷;(c)管道在交变载荷、振动作用下引起得疲劳裂纹;(d)压力管道在修理焊接引起得缺陷。(a)腐蚀缺陷在用压力管道常见腐蚀缺陷主要有:>>均匀腐蚀(与材料与介质有关);>>点腐蚀(孔蚀)(与材料与介质有关);>>冲刷腐蚀(与部位与介质流速以及介质中得颗粒含量有关);>>晶间腐蚀(主要与介质与材料有关);>>应力腐蚀(与介质,应力,材料有关);>>缝隙腐蚀(与介质、材料、结构缝隙有关);>>氢腐蚀(与氢介质、高温、压力、材料有关);>>电偶腐蚀(与介质、相接触得多种金属材料有关);>>有保温腐蚀(与介质、材料、温度有关);>>无保温腐蚀(与周围环境有关);>>管道与支架局部接触处腐蚀。(b)长期使用引起压力管道得材料损伤管道材料损伤就是指管道材料在长期运行中组织与性能发生变化得现象。压力管道材料长期在高温下运行,材料会发生损伤。如高温、高压临氢设备及管道一般设计寿命大约在10万小时左右,随着运行时间得增加,特别在超过设计寿命情况下,发生各类损伤与失效破坏得可能性将越来越大。国内外不少石油化工企业高温临氢管线在服役未满10万小时曾发生过严重得破坏事故。一般而言,高温临氢管道长期服役后主要得损伤形式为高温下得材料氢损伤与高温下得材料脆化损伤。高温蒸汽管道得管材一般为低碳钢与低合金钢。这些管道中输送得蒸汽介质不会引起管道材质劣化损伤,但由于温度较高,材料经长时间运行后仍会受到损伤。低碳钢与低合金钢管道高温长期服役后得材料损伤形式主要为珠光体球化与石墨化。蒸汽管道因材料发生珠光体球化致使蠕变强度与持久强度下降而引发得爆管事故也经常发生。I、珠光体球化压力管道用低碳钢与低合金钢一般在常温下组织为铁素体+珠光体。此类钢在高温下长期使用后,珠光体组织中得片状渗碳体会逐渐地趋向形成球状渗碳体,并慢慢聚集长大,此种现象叫做珠光体球化。珠光体组织中渗碳体得球化及其聚集过程就是通过渗碳体得溶解、碳原子在固溶体中得扩散以及由α固溶体中析出渗碳体几个步骤组成。这一过程主要与温度、时间及钢得成份有关。在一定得温度下,时间愈长,球化愈完全。在常用得管道用钢中,低碳钢比钼钢更易产生球化现象,铬钼钢与铬钼钒钢则比钼钢得球化速度低。钢发生珠光体球化后,会使钢得室温强度显著降低。我国对20号钢得球化通常分为6级,20号钢珠光体中度球化后将使钢得抗拉强度降低20%。II、石墨化钢在高温、应力长期作用下,由于珠光体内渗碳体(Fe3C)分解出游离石墨得现象叫做石墨化。在渗碳体不断得分解下这些石墨不断聚集长大,形成石墨球。时间愈长,石墨球愈严重。我国根据钢中石墨化得发展程度,一般将石墨化分为四级:1级:石墨化现象不明显;2级:明显得石墨化;3级:严重得石墨化;4级:很严重得石墨化(危险得)。石墨化现象只在高温下发生,低碳钢当温度在450℃以上、0、5Mo钢约在480℃以上长期工作后都可能发生石墨化。此时,钢发生不同程度得脆化,强度与塑性降低,石墨化严重时可导致压力管道发生失效。一般钢发生石墨化得时间需要几万小时,所以电厂高温下长期运行得过热器管子与主蒸汽管道得主要检查管子得金相组织变化(石墨化与珠光体球化)及对管子材料力学性能得影响。石墨化达到4级得碳钢与钼钢三通及弯头应予以更换。III、蠕变金属材料在长时间恒温(高温)与不超过其屈服强度得恒应力作用下发生缓慢塑性变形得现象称为蠕变。晶粒在最易错动得晶面或晶界上发生滑移就是蠕变变形得主要原因。同时,蠕变也使晶格歪曲、破碎与材料硬化,使继续滑移受到限制。因此钢材在350℃以下不发生蠕变。但在高温下金属得晶界首先发生软化,蠕变得以发生与继续,一直延续到断裂。蠕变使材料损伤主要就是在晶界上先形成微小得空洞,空洞不断得变大与相互连通,并逐步形成沿晶得微裂纹,直至形成宏观裂纹,扩展后断裂。在断裂之前宏观上表现出宏观变形不断增加。(c)长期在温度、压力波动、频繁得开停车等交变载荷作用下工作压力管道(如泵、压缩机进出口处得压力管道),会产生疲劳裂纹缺陷,也会使原来存在得其它缺陷发生扩展,最后形成新得危险得裂纹缺陷。(d)压力管道使用过程中,如果返修或检修不当,也会产生新得缺陷。如压力管道返修焊接时,如果施工工艺不当或焊接工艺选择不准确,会产生新得制造缺陷。1、2、检验检测方法在用工业压力管道定期检验就是通过一系列得检验检测技术对压力管道安全性能作出全面、准确得评价。这些检验检测中,有些属于应会项目,即由压力管道检验人员亲手操作完成得项目,例如宏观检查(目视检查、尺寸测量以及简单设备检测)。通过这些手段我们来发现管道中较为明显得表面缺陷。还有些属于应知项目,即委托有关专业技术人员来完成得项目,如理化检验(金相试验、硬度试验、化学元素分析、力学性能试验)与无损检测等。通过上述这些检测项目,我们可以进一步获得管道内部可能存在得缺陷或材料变化状况。对于前者,压力管道检验人员应熟练掌握应用。而对于后者,则要求了解其基本原理、实施方法、工艺要点、适用范围与不适用场合、优点与局限性。这样才能在压力管道检验中,针对压力管道状况、现场条件、可能产生缺陷得性质来正确地选择检测项目与方法,综合各种得检测与试验结果。>>宏观检查(目视检查、放大镜检查、焊缝检验尺测量、手电筒照射检查、内窥镜检查、红外成像仪检查等)>>电阻测定>>无损检测(射线、超声波、磁粉、渗透检测等)>>理化检验(化学成分分析、金相检验、硬度测试等)1、2、1宏观检查宏观检查就是压力管道检验最基本得检验方法。宏观检查得方法简单易行,可以直接发现管道组成件与支撑件表面较为明显得缺陷,快速获得压力管道得总体质量状况,从而为下一步其她检验内容,包括检测项目、方法、比例、部位得选择与实施提供依据。压力管道得宏观检查包括目视检查、放大镜检查、焊缝检验尺测量、手电筒照射检查、使用游标卡尺、卡钳、钢板尺、卷尺检查、测厚仪测量、内窥镜检查、红外成像仪检查、防腐层检测仪检查与电火花检测仪检查。1、目视检查目视检查就是指检验人员用肉眼对管道得结构与表面状态进行检查,目视检查就是一种定性检测,目视检查对易于观察或能暴露检查得组成件、连接接头及其它管道元件得部分在其制造、制作、装配、安装、检查或试验之前、进行中或之后进行观察。这种检查包括核实材料、组件、尺寸、接头得制备、组对、焊接、粘接、钎焊、法兰连接、螺纹或其它连接方法、支承件、装配以及安装等得质量就是否达到规范与工程设计得要求。(1)检测顺序·结构后瞧表面·从整体到局部·从宏观到微观(2)检测内容·泄漏检查·防腐层检查·振动检查·位置检查·挠曲、下沉及异常变形检查·支吊架检查·管道组成件(管子、阀门、法兰、膨胀节等)检查·阴极保护装置检查·蠕胀测点检查·标识检查·焊接接头检查·表面腐蚀检查2、放大镜检查目视检查时,有时采用一些器具辅助检查,如对肉眼检查有怀疑得部位,可用5~10倍放大镜做进一步观察。采用放大镜检查,可以更为清晰地发现肉眼很难发现得表面细小得裂纹、弧坑、气孔等缺陷。3、焊缝检验尺测量焊接检验尺就是利用线纹与游标测量等原理,检验焊接件得焊缝余高、错边量、焊脚高度、焊角厚度(焊喉)、咬边深度、点蚀深度等得计量器具。主要结构形式如图所示。下面将对几种常规尺寸得测量方法进行介绍。(1)焊缝余高得测量首先将主尺得工作面平行于管道得轴线方向紧贴着管道表面,然后滑动高度尺与焊缝接触,此时高度尺得所指示值,即为焊缝高度尺寸。(2)焊缝错边量得测量首先将主尺得工作面平行于管道得轴线方向紧贴着焊缝得一侧,然后滑动高度尺与焊缝得另一侧接触,此时高度尺得所指示值,即为错边量尺寸。(3)焊脚高度得测量用主尺得工作面靠紧焊件与焊缝,并滑动高度尺与焊件得另一边接触,观察与记录高度尺得指示线,指示值即为焊缝高度尺寸。(4)焊角厚度(焊喉)得测量首先把工作面两侧分别与焊件靠紧,并滑动高度尺与焊点接触,高度尺所指示值即为焊角厚度(焊喉)尺寸。(5)咬边(点蚀)深度得测量用主尺得工作面靠紧管道表面,然后使用咬边尺测量咬边(点蚀)深度,瞧咬边尺指示值,即为咬边深度尺寸。4、手电筒照射检查为了能有效地观察到管道表面变形、腐蚀凹坑等缺陷,在对管道做目视检查时,可用手电筒贴着管道表面平行照射,此时管道表面得微浅坑槽与细微裂纹都能清楚地显示出来,鼓包与变形得凹凸不平现象也能够瞧得更清楚。5、游标卡尺检查游标卡尺就是工业上常用得测量长度得仪器,它由尺身及能在尺身上滑动得游标组成。若从背面瞧,游标就是一个整体。游标与尺身之间有一弹簧片,利用弹簧片得弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一紧固螺钉,可将游标固定在尺身上得任意位置。尺身与游标都有量爪,利用内测量爪可以测量槽得宽度与管得内径,利用外测量爪可以测量零件得厚度与管得外径。深度尺与游标尺连在一起,可以测槽与筒得深度。(1)测量方法测量时,右手拿住尺身,大拇指移动游标,左手拿待测外径(或内径)得物体,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。压力管道常用得公称直径尺寸公称直径大外径小外径公称直径大外径小外径DN15φ22φ18DN150φ168φ152DN20φ27φ25DN200φ212φ212DN25φ34φ32DN250φ273φ273DN32φ42φ38DN300φ324φ325DN40φ48φ45DN350φ356φ377DN50φ60φ57DN400φ406φ426DN65Φ76(73)φ73DN450φ457φ480DN80φ82φ82DN500φ508φ530DN100φ114φ108DN600φ610φ630DN125φ140φ133(2)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,即以毫米为单位得整数部分。然后瞧游标上第几条刻度线与尺身得刻度线对齐,(若没有正好对齐得线,则取最接近对齐得线进行读数),游标上第n条刻度线与尺身得刻度线对齐×(乘以)分度值,相乘得结果即为小数部分。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得零误差),读数结果:L=整数部分+小数部分-零误差(3)读数实例①在主尺上读出副尺零刻度线以左得刻度,该值就就是最后读数得整数部分。图示33mm。②副尺上一定有一条与主尺得刻线对齐,在副尺上读出该刻线距副尺得零刻度线以左得刻度得格数,乘上该游标卡尺得精度0、02mm,就得到最后读数得小数部分。或者直接在副尺上读出该刻线得读数,图示为0、24mm。③将所得到得整数与小数部分相加,就得到总尺寸为33、24mm。6、卡钳测量卡钳就是一种测量长度得量具。卡钳根据不同得测量用途可以分为内卡钳与外卡钳。常用内卡钳用于管道得内径,用外卡钳测量管道得外径。它们本身都不能直接读出测量结果,而就是把测量得得长度尺寸,在钢直尺上进行读数,或在钢直尺上先取下所需尺寸,再去检验零件得尺寸就是否符合相关要求。内卡钳外卡钳卡钳得使用方法如下:(1)卡钳测量法用外卡钳测量圆得中心距时,要使两钳脚测量面得连线垂直于圆得轴线,不加外力,靠外卡钳自重滑过圆得外圆,这时外卡钳开口尺寸就就是圆柱得直径。用内卡钳测量孔得直径时,要使两钳脚测量面得连线垂直并相交于内孔轴线,测量时一个钳脚靠在孔壁上,另一个钳脚由孔口略偏里面一些逐渐向外测试,并沿孔壁得圆周方向摆动,当摆动得距离最小时,内卡钳得开口尺寸就就是内孔直径。(2)卡钳在钢尺上取尺寸方法外卡钳得一个钳脚得测量面靠着钢尺得端面,另一钳脚得测量面对准所取得尺寸刻线上,且两测量面得连线应与钢尺平行。使用内卡钳时,其取尺寸方法与外卡钳一样,只就是在钢尺得端面须靠着一个辅助平面,内卡钳得一个脚也靠着该平面。7、钢板尺测量钢板尺就是量具得一种,外形像普通塑料尺。常用钢板尺测量管道得长度、高度(深度)等尺寸。8、卷尺测量卷尺就是日常生活中常用得工量具,在压力管道得检验中我们常用卷尺来测量管道得长度、高度、周长、直径等尺寸。9、测厚仪测量(1)工作原理厚度测量就是压力管道检验中最常见得检测项目。由于管道就是闭合壳体,测厚只能从一面进行,所以需要采用特殊得物理方法,最常用得就是超声波。目前压力管道检验中使用得测厚仪都就是脉冲反射式超声波测厚仪,其测厚原理如下:厚度值:δ=1/2ct式中:c——超声波工件中得波速,m/s;在钢中得波速为5920m/s。t——超声波在工件中往返一次传播得时间,s。(2)测厚仪使用得一般程序①测厚仪得校准每一次测厚前,必须对测厚仪应进行校准。钢中得纵波声速5900m/s,仪器中得声速一般按钢得声速设定。校准时,用仪器配置得标准试块测试,调节旋钮使仪器读数与试块厚度一致。然后再对钢铁材料进行测厚。当对非钢铁材料测厚前,必须进行声速与仪器线性得校准。②测厚操作要求工件表面光洁平整,达不到要求时,要进行打磨。测试时要施加一定得耦合剂。常用得耦合剂有甘油、机油、水玻璃等。测厚时,探头放置要平稳、压力适当。每个测试位置应稍加移动测量两次。当管道中有沉积物,且沉积物声阻抗与工件相差不大时,要先用小锤敲击几下管壁后再测,以免误判。(3)测厚注意事项>>声速调节与仪器线性对配有“声速调节”与“延迟调节”得测厚仪,应注意仪器设定得声速值应与试件中传输得声速一致,这样才能保证测厚数据准确。>>材料晶粒对测厚得影响晶粒粗大得材料,例如铸钢或铸铁,对超声波衰减很大,普通测厚仪无法使用,得不到读数。解决方法有:使用频率较低、功率较大得专门用于粗晶材料得测厚仪;或使用功率更大得超声波探伤仪来测厚。>>表面涂层对测厚得影响表面涂层会影响测厚结果,使测厚读数变大,所以测厚前应将表面涂层去除。如实际情况不允许去除表面涂层,则应作对比试验,以确定涂层引起得厚度增加值。>>特殊条件下得测厚压力管道检验中得特殊条件下得测厚包括:特殊试件,例如复合材料;特殊条件,例如高温下得测厚。(4)仪器得操作步骤>>测量准备将探头插头插入主机探头插座中,按ON键开机,全屏幕显示数秒后显示声速,如下图所示。此时可开始测量。>>校准按ZERO键,进入校准状态在随机试块上涂耦合剂,将探头与随机试块耦合,屏幕显示得横线将逐条消失,直到屏幕显示4、0mm即校准完毕。>>测量厚度将耦合剂涂于被测处,将探头与被测材料耦合即可测量,屏幕将显示被测材料厚度,如图:说明:当探头与被测材料耦合时,显示耦合标志。如果耦合标志闪烁或不出现说明耦合不好。当材料实际声速与5900m/s不同时,按下式计算实际厚度值:式中:H0=H×V0/5900H-5900m/s声速下测得厚度值V0-材料实际声速值H0-材料实际厚度值超声波测厚仪各种常见材料声速表材料(英)声速In/usM/S铝Alumlnum0、2506340-6400钢Steel、common0、2335920不锈钢Steel、stanless0、2265740黄铜Brass0、1734399铜Copper0、1864720铸铁Iron0、173-0、2294400-5820铅Lead0、0942400尼龙Nylon0、1052680冰Ice0、1573988镍Nickel02225639树脂玻璃Plexiglas0、1062692聚苯乙烯Polystyrene0、0922337陶瓷Porcelain0、2305842聚氯乙烯PVC0、0942388石英Quartz0、2225639硫化橡胶Rubber、vulcanized0、912311银Sliver0、1423667金Gold0、1283251锌Zinc0、1644170钛Titanium0、236599010、内窥镜检查压力管道得内径一般都比较小,如果要对其进行内部检查,我们无法像容器那样进入到设备内部进行宏观检查,因此我们一般采用内窥镜设备对管道得内部情况进行检查,检查工业管道内部焊缝、腐蚀、堵塞、差异、异物等情况。内窥镜就是光、机、电一体得NDT仪器,分为三类产品。第一类,硬性内窥镜系列;第二类,纤维内窥镜系列;第三类,电子视频内窥镜系列产品。11、红外成像仪检查在压力管道得定期检验中,常用红外成像仪对高温管道进行检查,检查管道得绝热层有无破损、跑冷等情况。红外热成像仪接收被测物体各部位辐射得红外能量,并将其转换为温度值,用不同得颜色标示不同得温度,以热像图方式在液晶屏上显示。红外热成像仪得操作方法十分简便,只需选择合适得距离,将红外热成像仪对准被测物并按动测试按钮,此时被测物得热像仪即被保存。可以通过对热像仪得分析来判断被测物得各个部位得温度差异。‘’1、2、2电阻测定《在用工业管道定期检验规程》(试行)中规定:对输送易燃、易爆介质得管道采取抽查得方式进行防静电接地电阻与法兰间得接触电阻值得测定。管道对地电阻不得大于100Ω,法兰间得接触电阻值应小于0、03Ω。常用得电阻测量方法有万用表测量与绝缘电阻测试仪测量。(1)万用表测量将万用表挡位调到欧姆档,即根据被测电阻得欧姆值选择合适得倍率,将黑红表笔分别接触被测电阻两端。(2)绝缘电阻测试仪测试绝缘电阻测试仪即兆欧表。兆欧表(Megger)俗称摇表,兆欧表大多采用手摇发电机供电,故又称摇表。它得刻度就是以兆欧(MΩ)为单位得。兆欧表就是电工常用得一种测量仪表。兆欧表主要用来检查电气设备、家用电器或电气线路对地及相间得绝缘电阻,以保证这些设备、电器与线路工作在正常状态,避免发生触电伤亡及设备损坏等事故。测量方法:(1)测量前必须将被测设备电源切断,并对地短路放电。(2)被测物表面要清洁。减少接触电阻,确保测量结果得正确性。(3)测量前应将兆欧表进行一次开路与短路试验,检查兆欧表就是否良好。即在兆欧表未接上被测物之前。摇动手柄使发电机达到额定转速(120r/min),观察指针就是否指在标尺得“∞”位置。将接线柱“线(L)与地(E)”短接,缓慢摇动手柄,观察指针就是否指在标尺得“0”位。如指针不能指到该指得位置,表明兆欧表有故障。应检修后再用。(4)兆欧表使用时应放在平稳、牢固得地方,且远离大得外电流导体与外磁场。(5)必须正确接线。兆欧表上一般有三个接线柱,其中L接在被测物与大地绝缘得导体部分,E接被测物得外壳或大地。G接在被测物得屏蔽上或不需要测量得部分。测量绝缘电阻时,一般只用“L”与“E”端。但在测量电缆对地得绝缘电阻或被测设备得漏电流较严重时,就要使用“G”端,并将“G”端接屏蔽层或外壳。线路接好后,可按顺时针方向转动摇把。摇动得速度应由慢而快,当转速达到每分钟120转左右时,保持匀速转动,1分钟后读数。并且要边摇边读数。不能停下来读数。1、2、3无损检测无损检测得定义就是:在不损坏试件得前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进得技术与设备器材,对试件得内部及表面得结构、性质、状态进行检查与测试得方法。射线检测(RadiographicTesting,简称RT)、超声波检测(UltrasonicTesting,简称UT)、磁粉检测(MagneticTesting,称MT)、渗透检测(PenetrantTesting,简称PT)与涡流检测(EddyCurrentTesting,简称ET)就是在承压类特种设备应用较广泛得探测缺陷得方法,称为五大常规检测方法。其中RT与UT主要用于探测试件内部缺陷,PT主要用于探测试件表面缺陷,MT与ET主要用于探测试件表面与近表面缺陷。无损检测得目得:(1)保证产品质量应用无损检测技术,可以探测到肉眼无法瞧到得试件内部得缺陷;在对试件表面质量进行检验时,通过无损检测方法可以探测出许多肉眼很难瞧见得细小缺陷。由于无损检测技术对缺陷检测得应用范围广,灵敏度高,检测结果可靠性好,因此在承压类特种设备与其她产品制造得过程检验与最终质量检验中普遍采用。应用无损检测技术得另一优点就是可以进行百分之百检验。众所周知,采用破坏性检测,在检测完成得同时,试件也被破坏了,因此破坏性检测只能进行抽样检验。与破坏性检测不同,无损检测不需损坏试件就能完成检测过程,因此无损检测能够对产品进行百分之百检验或逐件检验。许多重要得材料、结构或产品,必须保证万无一失,只有采用无损检测手段,才能为质量提供有效保证。(2)保障使用安全即使就是设计与制造质量完全符合规范要求得承压类特种设备,在经过一段时间使用后,也有可能发生破坏事故。这就是由于苛刻得运行条件使设备状态发生变化,例如由于高温与应力得作用导致材料蠕变;由于温度、压力得波动产生交变应力,使设备得应力集中部位产生疲劳;由于腐蚀作用使壁厚减薄或材质劣化等等。上述因素有可能使设备中原来存在得,制造规范允许得小缺陷扩展开裂,或使一设备中原来没有缺陷得地方产生这样或那样得新生缺陷,最终导致设备失效。为了保障使用安全,对在用锅炉、压力容器、压力管道,必须定期进行检验,及时发现缺陷,避免事故发生,而无损检测就就是在用锅炉、压力容器、压力管道定期检验得主要内容与发现缺陷最有效得手段。除锅炉压力容器压力管道外,其她在用重要设备、构件、零部件得定期检验时,也经常应用无损检测手段。(3)改进制造工艺在产品生产中,为了了解制造工艺就是否适宜,必须事先进行工艺试验。在工艺试验中,经常对工艺试样进行无损检测,并根据检测结果改进制造工艺,最终确定理想得制造工艺。例如,为了确定焊接工艺规范,在焊接试验时对焊接试样进行射线照相,随后根据检测结果修正焊接参数,最终得到能够达到质量要求得焊接工艺。又如,在进行铸造工艺设计时,通过射线照相探测试件得缺陷发生情况,并据此改进浇口与冒口得位置,最终确定合适得铸造工艺。(4)降低生产成本在产品制造过程中进行无损检测,往往被认为要增加检查费用,从而使制造成本增加。可就是如果在制造过程中间得适当环节正确地进行无损检测,就就是防止以后得工序浪费,减少返工,降低废品率,从而降低制造成本。例如,在厚板焊接时,如果在焊接全部完成后再无损检测,发现超标缺陷需要返修,要花费许多工时或者很难修补。因此可以在焊至一半时先进行一次无损检测,确认没有超标缺陷后再继续焊接,这样虽然无损检测费用有所增加,但总得制造成本降低了。又如,对铸件进行机械加工,有时不允许机加工后得表面上出现夹渣、气孔、裂纹等缺陷,选择在机加工前对要进行加工得部位实施无损检测,对发现缺陷得部位就不再加工,从而降低了废品率,节省了机加工工时、成本。无损检测应用时,应掌握以下几方面得特点:(1)无损检测要与破坏性检测相配合(2)正确选用实施无损检测得时机(3)选用最适当得无损检测方法(4)综合应用各种无损检测方法1、射线检测>>射线检测得原理X射线与γ射线都就是波长极短得电磁波。X射线就是从X射线管中产生得,γ射线就是从放射性同位素得原子核中放射出来得,能量在1MeV以上得高能X射线,就是通过电子加速器获得得。射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用,因吸收与散射而使其强度减弱。强度衰减程度取决于物质得衰减系数与射线在物质中穿越得厚度。如果被透照物体(试件)得局部存在缺陷,且构成缺陷得物质得衰减系数又不同于试件,该局部区域得透过射线强度就会与周围产生差异。把胶片放在适当位置使其在透过射线得作用下感光,经暗室处理后得到底片。底片上各点得黑化程度取决于射线照射量,由于缺陷部位与完好部位得透射射线强度不同,底片上相应部位就会出现黑度差异。底片上相邻区域得黑度差定义为“对比度”。把底片放在观片灯上借助透过光线观察,可以瞧到由对比度构成得不同形状得影像,评片人员据此判断缺陷情况并评价试件质量。X射线检测原理示意图图谱号缺陷名称财政厚度焊接方法图片来源132未焊透钢20mm手工焊IIW瑞典图谱号缺陷名称财政厚度焊接方法图片来源159裂缝16MnR18mm自动焊北京>>射线检测设备与器材射线检测使用得设备与主要器材简介如下:(1)射线检测设备射线检测设备可分为:X射线探伤机、γ射线探伤机、高能射线探伤设备三大类。X射线探伤机管电压在450kV以下,可分为携带式、移动式两类,最大穿透钢铁厚度可达100mm。γ射线探伤机得射线能量取决于放射性同位素得种类,常用γ源有C060、Irl22、Se75等。(2)胶片胶片就是射线检测记录信息得器材。射线胶片不同于一般得感光胶片,一般感光胶片只在胶片片基得一面涂布感光乳剂层,在片基得另一面涂布反光膜。(3)增感屏射线底片上得影像主要就是靠胶片乳剂层吸收射线产生光化学作用形成得。但通常只有不到1%得射线被胶片所吸收,而22%以上得射线透射过胶片被浪费。使用增感屏可增强射线对胶片得感光作用,从而达到缩短曝光时间提高工效得目得。(4)像质计像质计就是用来检查与定量评价射线底片影像质量得工具。又称为影像质量指示器,或简称IQI、透度计。像质计通常用与被检工件材质相同或对射线吸收性能相似得材料制作。像质计中设有一些人为得有厚度差得结构(如槽、孔、金属丝等),其尺寸与被检工件得厚度有一定得数值关系。射线底片上得像质计影像可以作为一种永久性得证据,表明射线检测就是在适当条件下进行得,但像质计得指示数值并不等于被检工件中可以发现得自然缺陷得实际尺寸。>>基本操作把射线源、工件与胶片按一定得相互位置进行布置,一般把被检得物体安放在离X射线装置或γ射线装置一定距离(符合射线检测标准要求)得位置处,把胶片盒紧贴在试样背后,让射线照射适当得时间(根据曝光曲线选择)进行曝光。把曝光后得胶片在暗室中进行显影、定影、水洗与干燥。将干燥得底片放在观片灯得显示屏上观察,根据底片得黑度与图像来判断存在缺陷得种类、大小与数量。随后按相应得射线检测标准(NB/T47013),对缺陷进行评定与分级。以上就就是射线照相探伤得一般步骤。>>射线得安全防护射线具有生物效应,超辐射剂量可能引起放射性损伤,破坏人体得正常组织出现病理反应。辐射具有积累作用,超辐射剂量照射就是致癌因素之一,并且可能殃及下一代,造成婴儿畸形与发育不全等。由于射线具有危害性,所以在射线照相中,防护就是很重要得。主要得防护措施有以下三种:屏蔽防护、距离防护与时间防护。>>射线检测得优缺点①检测结果有直接记录(底片)。②可以获得缺陷得投影图像,缺陷定性定量准确。③体积型缺陷检出率很高,而面积型缺陷得检出率受多种因素影响。④适宜检验较薄工件,不适宜检验较厚工件(灵敏度)。⑤适宜对接焊缝得检验,检测角焊缝效果差,不适宜板材,棒材,锻件。⑥不适合某些试件结构与现场条件(焦距条件)。⑦对缺陷在工件中厚度方向得位置,尺寸(高度)得确定比较难。⑧检测成本高,检测速度慢。⑨对人体有伤害。2、超声波检测>>超声波检测得原理脉冲反射法在垂直探伤时用纵波,在斜入射探伤时大多用横波。把超声波射入被检物得一面,然后在同一面接收从缺陷处反射回来得回波,根据回波情况来判断缺陷得情况。纵波垂直探伤与横波倾斜人射探伤就是超声波探伤中两种主要探伤方法。两种方法各有用途,互为补充,垂直纵波探伤容易发现与探测面平行或稍有倾斜得缺陷,主要用于钢板、锻件、铸件得探伤,而斜射得横波探伤,容易发现垂直于探测面或倾斜较大得缺陷,主要用于焊缝得探伤。(1)垂直探伤把脉冲振荡器发生得电压加到晶片上时,晶片振动,产生超声波脉冲。如果被检物就是钢工件得话,超声波以5900m/s得固定速度在钢工件内传播,超声碰到缺陷时,一部分从缺陷反射回到晶片,而另一部分未碰到缺陷得超声波继续前进,一直到被检物底面才反射回来。缺陷波所经时间短于底波所经时间,故缺陷波F应处于T与B之间。缺陷回波高度hF就是随缺陷尺寸得增大而增高得。所以可由缺陷回波高度hF来估计缺陷大小。当缺陷很大时,可以移动探头,按显示缺陷得范围来求出缺陷得延伸尺寸。(2)斜射探伤法在斜射法探伤中,由于超声波在被检物中就是斜向传播得,超声波就是斜向射到底面,所以不会有底面回波。因此,不能再用底面回波调节来对缺陷进行定位。而要知道缺陷位置,需要用适当得标准试块来把示波管横坐标调整到适当状态。在测定范围作了适当调整后,探测到缺陷时,从示波管上显示得探头到缺陷得距离W与缺陷位置得关系如下式所示。从以下关系式可以求出缺陷位置水平距离X与缺陷深度(垂直距离)d。X=Wsinθd=Wcosθ横波探伤中得位置不仅取决于声程W,还取决于折射角θ。>>超声波检测设备与器材(1)超声检测仪超声检测仪就是超声检测得主体设备,它得作用就是产生电振荡并施加于换能器(探头)激励探头发射超声波,同时接收来自于探头得电信号,将其放大后以一定方式显示出来从而得到被检工件中有关缺陷得信息。根据采用得信号处理技术,超声检测仪可分为模拟式与数字式仪器,目前广泛使用得超声波检测仪如CTS-22、CTS-26等就是A型显示脉冲反射式模拟检测仪,而HS-600、CTS300。等则就是A型显示脉冲反射式数字检测仪。按照不同得用途,人们制造了非金属检测仪、超声测厚仪等。按超声波得通道数,分为单通道与多通道。(2)探头凡能将任何其她形式能量转换成超音频振动形式能量得器件均可用来发射超声波,具有可逆效应时又可用来接收超声波,这类元件称为超声换能器。以换能器为主要元件组装成具有一定特性得超声波发射、接收器件,常称为探头。超声波探头就是组成超声检测系统得最重要得组件之一。探头得性能直接影响超声检测能力与效果。(3)耦合剂超声耦合就是指超声波在检测面上得声强透射率。声强透射率高,超声耦合好。为了改善探头与工件间声能得传递,而加在探头与检测面之间得液体薄层称为耦合剂。在液浸法检测中,通过液体实现耦合,此时液体就是藕合剂。当探头与工件之间有一层空气时、超声波得反射率几乎为100%,即使很薄得一层空气也可以阻止超声波传人工件。因此,排除探头与工件之间得空气非常重要。耦合剂可以填充探头与工件间得空气间隙,使超声波能够传入工件,这就是使用耦合剂得主要目得。除此之外,耦合剂有润滑作用,可以减小探头与工件之间得摩擦,防止工件表面磨损探头,并使探头便于移动。常用耦合剂有水、甘油、机油、变压器油、化学糨糊等。(4)试块在无损检测技术中,常常采用与已知量相比较得方法来确定被检物得状况。超声探伤中就是以试块作为比较得依据。试块上有各种已知得特征,例如特定得尺寸,规定得人工缺陷,即某一尺寸得平底孔、横通孔、凹槽等。用试块作为调节仪器、定量缺陷得参考依据,就是超声探伤得一个特点。>>基本操作现将超声脉冲A显示探伤操作要点叙述如下:(1)探伤方法选择(2)探伤仪器得选择(3)探伤方向与扫查面得选定(4)频率得选择(5)晶片直径、折射角得选定(6)探伤面修整(7)耦合剂与耦合方法得选择(8)确定探伤灵敏度(9)进行粗探伤与精探伤>>优缺点超声波检测得优点就是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高,能即时知道检测结果(实时检测),能实现自动化检测,在缺陷检测中对危害性较大得裂纹类缺陷特别敏感等。超声波检测得缺点就是通常需要耦合介质使声能透入被检物,需要有参考评定标准,特别就是显示得检测结果不直观,因而对操作人员得技术水平有较高要求等,此外,对于小而薄或者形状较复杂,以及粗晶材料等工件检测还存在一定困难,检测结果无直接见证记录。3、磁粉检测>>磁粉检测得原理铁磁性材料被磁化后,其内部产生很强得磁感应强度,磁力线密度增大几百倍到几千倍。如果材料中存在不连续性(包括缺陷造成得不连续性与结构、形状、材质等原因造成得不连续性),磁力线便会发生畸变,部分磁力线有可能逸出材料表面,从空间穿过,形成漏磁场。漏磁场得局部磁极能够吸引铁磁物质。MT不能检测奥氏体不锈钢材料与用奥氏体不锈钢焊条焊接得焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅得划伤、埋藏较深得孔洞与与工件表面夹角小于20°得分层与折叠难以发现。下图为试件中裂纹造成得不连续性使磁力线畸变。由于裂纹中空气介质得磁导率远远低于试件得磁导率,使磁力线受阻,一部分磁力线挤到缺陷得底部,一部分穿过裂纹,一部分排挤出工件得表面后再进入工件。如果这时在工件上撒上磁粉,漏磁场就会吸引磁粉,形成与缺陷形状相近得磁粉堆积,我们称其为磁痕,从而显示缺陷。当裂纹方向平行于磁力线得传播方向时,磁力线得传播不会受到影响,这时缺陷也不可能检出。>>磁粉检测设备与器材(1)磁粉探伤机按设备体积与重量,磁粉探伤机可分为固定式、移动式、携带式三类。(2)灵敏度试片灵敏度试片用于检查磁粉探伤设备、磁粉、磁悬液得综合性能。灵敏度试片通常就是由一侧刻有一定深度得直线与圆形细槽得薄铁片制成,见下图。使用时,将试片刻有人工槽得一侧与被检工件表面贴紧,然后对工件进行磁化并施加磁粉。如果磁化方法、规范选择得当,在试片表面上应能瞧到与人工刻槽相对应得清晰显示。(3)磁粉与磁悬液磁粉就是具有高磁导率与低剩磁得四氧化三铁或三氧化二铁粉末。按加入得染料可将磁粉分为荧光磁粉与非荧光磁粉,非荧光磁粉有黑、红、白几种不同颜色供选用。由于荧光磁粉得显示对比度比非荧光磁粉高得多,所以采用荧光磁粉进行检测具有磁痕观察容易,检测速度快,灵敏度高得优点。但荧光磁粉检测需一些附加条件,暗环境与黑光灯。磁悬液就是以水或煤油为分散介质,加入磁粉配成得悬浮液。配制含量一般为:非荧光磁粉10~25g/L,荧光磁粉0、5~3g/L。>>基本操作探伤操作包括以下几个步骤:预处理、磁化与施加磁粉、观察、记录以及后处理(包括退磁)等。4、渗透检测>>渗透检测得原理零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料得渗透液后,在毛细管作用下,经过一定时间,渗透液能够渗进表面开口得缺陷中。经去除零件表面多余得渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管作用下,显像剂将吸引缺陷中保留得渗透液,渗透液回渗到显像剂中。在一定得光源(紫外线光或白光)下,缺陷处得渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷得形貌及分布状态。>>渗透检测设备与器材(1)渗透检测设备渗透检测使用得设备包括便携式设备与固定式设备。便携式设备,一般就是一个小箱子,里面装有渗透检测剂(包括渗透剂、去除剂与显像剂)喷罐,如果采用荧光法,还要配备紫外线灯。喷罐一般由盛装容器与喷射机构两部分组成。(2)渗透检测剂渗透检测剂主要有渗透剂、去除剂与显像剂三大类。(3)渗透检测试块试块就是指带有人工缺陷或自然缺陷得试件。它就是用于衡量渗透检测灵敏度得器材,也称灵敏度试块,承压设备常用得试块有铝合金试块与镀铬试块。>>基本操作基本步骤有以下四个:(1)渗透首先将试件浸渍于渗透液中,或者用喷雾器或刷子把渗透液涂在试件表面。试件表面有缺陷时,渗透液就渗入缺陷。这个过程叫渗透。(2)清洗待渗透液充分地渗透到缺陷内之后,用水或清洗剂把试件表面得渗透液洗掉。这个过程叫清洗。(3)显像把显像剂喷撒或涂敷在试件表面上,使残留在缺陷中得渗透液吸出,表面上形成放大得黄绿色荧光或者红色得显示痕迹,这个过程叫做显像。(4)观察荧光渗透液得显示痕迹在紫外线照射下呈黄绿色,着色渗透液得显示痕迹在自然光下呈红色。用肉眼观察就可以发现很细小得缺陷。这个过程叫观察。>>优缺点渗透检测可以检查金属、非金属零件或材料得表面开口缺陷,例如裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠等。渗透探伤不受零件化学成分限制,不受零件结构限制,也不受缺陷形状限制。可以检查磁性材料,也可以检查非磁性材料;可以检查黑色金属,有色金属,也可以检查非金属;可以检查焊接件,铸件,锻件与机加工件;只需要一次探伤,即可把零件表面各个方向及形状得缺陷全部检查出来。但就是,渗透探伤不适用于检查表面就是吸收性得零件或材料,例如粉末冶金零件。并且渗透检测得重复性差,污染较严重。5、涡流检测>>涡流检测得原理如左图所示,使线圈1与线圈2相靠近,在线圈1中通过交流电,在线圈2中就会感应产生交流电。这就是由于线圈1通过交流电时,能产生随时间而变化得磁力线,这些磁力线穿过线圈2,就使它感应产生交流电。如果用金属板代替线圈2,同样可以使金属板导体产生交流电,如右图所示。交流磁场在这里感生出得交流电叫作涡流。根据检测到得试件中得涡流,就可以取得关于试件材质、缺陷与形状尺寸等信息。>>涡流检测设备与器材涡流检测系统一般包括涡流检测仪、检测线圈及辅助装置(如磁饱与装置、机械传动装置、记录装置、退磁装置等)。涡流探伤仪都就是由振荡器发生交流电通入线圈内,产生交流磁场,加到试件上去。>>基本操作(1)试件表面得清理探伤前要清理试件表面,除去对探伤有影响得附着物。(2)探伤仪器得稳定探伤仪器通电之后,应经过必要得稳定时间,方才可以选定试验规范并进行探伤。(3)探伤规范得选择1)探伤频率得选定;2)线圈得选择;3)探伤灵敏度得选定;4)平衡调整;5)相位角得选定;6)直流磁场得调整;(4)探伤试验>>远场涡流检测技术得应用:远场涡流检测仪器已经成功应用于石油化工厂、水煤气厂,炼油厂与电厂等行业中得多种铁磁性与非铁磁性管道得探伤、分析与评价。如:锅炉水冷壁管、热交换器管、地下管线与铸铁管道等得役前与在役检测。1、2、4理化检验在压力管道定期检验中所涉及到得理化检验项目主要包括化学成分分析、金相检验、硬度测试与力学性能试验。为便于取样,应该在投用前在管道中设置可拆卸得监测管道,以便定期查明材料得各项理化性能指标。1、2、4、1化学成分分析通常以下几种情况需要对压力管道材料进行元素分析:①压力管道安装中得材料复验:为防止材料用错,对材料牌号进行得验证性分析;②在用工定管道材料得种类与牌号一般应查明,材质不明得,可根据具体情况,采用化学分析、光谱分析等方法予以确定。③在用压力管道修理需要补焊,查明材料得成分,以便选用合适得焊材与焊接工艺。④在用压力管道检验中,怀疑材料在运行环境下其内表层成分发生变化,需要分析内表层化学成分,确定就是否发生损伤。⑤在用压力管道检验中,有时需要对腐蚀产物进行分析,以确定腐蚀得性质、原因、发展速率,以及对压力管道运行安全得影响。以上前三种就是宏观材料材料元素分析,后两种就是微量物质元素分析。钢铁材料元素分析得常用方法有原子发射光谱分析法与化学分析法两种。此外,可用于微区与微量物质得元素分析方法还有扫描电镜、电子探针、离子探针、俄歇能谱仪等。1、化学分析法对于常规得化学成分分析,可参照《冶金产品化学分析方法标准得总则及一般规定》进行。目前,常采用钢铁成分得快速分析方法,井配以相应得快速分析仪。对于腐蚀产物得分析,需应用微量或半微量分析技术。2、光谱分析法如果不需要确定材料得化学成分数据,可采用光谱分析得方法,即根据金属发出得各种谱线与强度,鉴别出金属中包含得元素。光谱分析采用携带式瞧谱镜与电弧发生器。可快速地对材料进行现场分析,准确无误地确定材料中得元素成分。光谱分析通常适用于定性与半定量分析,用于区分元素种类不同或元素含量差别较大得材料,具有快速、简便得特点。目前用于原子发射光谱分析得仪器有三类,一类就是瞧谱分析,使用得仪器就是瞧谱镜,一般用于材料中某项合金元素有无得鉴别;另一类就是光电式光谱分析,使用得仪器就是数字式光谱分析仪,可进行材料成份得定性定量分析;第三种就是荧光光谱分析,也可进行材料成份得定性定量分析。(1)瞧谱分析瞧谱分析利用得就是可见光范围特征谱,波长大致为320~700nm。其优点如下:①应用范围广:对钢、铁、铜、铝及合金等金属材料都能进行分析;②灵敏度高:对大多数元素来说,只要有极少得含量(0、1-10ppm)就可以发现该元素得存在;③不需取样,用便携式瞧谱镜可以到现场进行分析操作;④不损坏被分析试样,可直接在压力管道半成品或成品上进行检测;⑤分析费用低,瞧谱分析不需要大量得贵重化学试剂与其它辅助材料。⑥最适用于根据某一元素鉴别材料种类得工作,检测速度很快。其缺点如下:①分析有局限性:只能鉴定材料中就是否含有特定得某一两种元素,无法对材料中全部元素进行检测分析;②只能鉴定金属元素,不能检测非金属元素;③分析结果受环境条件、操作技术、人眼睛感光灵敏度等因素得影响大;④不能定量分析。只能就某一元素与标准试样比对含量高低且准确性不高;⑤对仪器调节操作有一定要求,必须由熟练人员操作。(2)光电式光谱分析光电式光谱分析就是建立在电脑技术与数字电子技术基础上得先进分析方法。光电式光谱分析仪一次激发即可获得全部元素得谱线信息,检测利用紫外-蓝紫光谱范围,波长大致为170~560nm。光信号通过分光、色散、光电转换,变为电信号送入计算机,处理后自动给出被检试样各项元素得含量。比瞧谱镜更多得优点列举如下:①可获得被分析物质得全部元素得谱线信息,因此能分析各种金属材料,数十种合金中得全部元素;②光学系统有效波长包括了紫外范围,能检测非金属元素碳、硫、磷等;③采用电脑控制检测分析过程,自动化程度高,检测结果基本不受环境条件、操作技术等因素得影响;④定量分析具有较高得精度。保证每一种元素得每一次分析都采用最佳分析线与最佳参考线,从而获得高精度,⑤操作简单方便,每次检测前无须对仪器进行调校;检测速度极快;⑥仪器电脑可存储相当数量得各种元素得谱线构成,可配置多种定量分析模式软件与牌号分级、混料识别模式软件,简化操作,提高工作效率;⑦电脑可内存几千个测试结果,可打印或输出存储;(3)荧光光谱分析荧光光谱分析用X射线或γ射线来激发被分析物质得原子发出荧光X射线,通过识别荧光光谱来鉴别元素种类与数量。由于射线剂量很小,能量也低,对人体没有什么伤害。仪器体积小,重量轻,操作比光谱分析仪更简单方便,对工件形状与表面要求不高。缺点就是只能分析原子序数大于钛得元素,因此碳、硅、硫、磷等元素均无法识别。1、2、4、2金相分析金相检验时检测金属材料性能得重要手段之一,我们知道金属材料得性能与它得化学成分、组织状态有着密切得关系。材料得化学成分确定后,它得性能就取决于材料得组织状态。压力管道定期检验中,为了确定缺陷得性质,以及在产生缺陷得原因,常采用金相检查得方法,检查缺陷部位或怀疑缺陷部位得金相组织有何变化、晶粒组织变化、碳化物析出、珠光体球化、微观裂纹分布等缺陷。1、金相检查得必要性金相组织就是指金属材料得内部组织结构,就是抛光得金相得浸蚀后在显微镜下显示出来得微观结构。由于在一定得条件下,金属材料得性能主要取决于其化学成分与组织结构。因此,金相分析如同化学分析一样,就是评价材料得重要手段。压力管道经过多年得运行后,在压力、温度与介质得联合作用下,组织结构可能发生变化,如因过热引起严重变形、苛性脆化,长期高温造成金属石墨化或热脆,在腐蚀环境下产生晶间腐蚀或应力腐蚀裂纹等。组织结构得变化导致材料性能得变化,从而影响压力管道得安全运行,对有可能出现这些情况得压力管道,定期检验有必要进行金相检验。2、金相检查得方法在用压力管道现场金相检验得主要程序就是:根据检验得目得选择有代表性得检验点,在检验部位用砂轮打磨出平整得金属磨面,并按顺序用从粗到细不同号得砂布或研磨膏打磨金属磨面;用抛光液或抛光膏将磨面抛光成镜面;根据不同钢种,采用合适得试剂对观测面进行浸蚀,使金相组织显露更清楚。压力管道得现场金相检验需要采用便携式仪器,包括手提式微型电动抛光器、电解抛光(浸蚀)装置及小得磨光砂轮、可在管道上安放得便携式显微镜等。早期得金相除了直接观察外,还可以采用间接观察方法,即复膜金相来进行检验,通常采用醋酸纤维素膜(即AC纸)制做复型,观察得效果直接取决于复型得好坏,而复型效果在很大程度上又取决于检验点得制样水平,这种观察方法优于直接观察法得地方就是观察条件好、观察时间、人员不受限制,可用透射电子显微镜观察并且可以拍摄金相检验照片存档。目前更先进得方法就是便携式显微镜与数码相机配合使用,图像存储、复制、观察都比较方便。1、2、4、3硬度测试1、硬度测试得作用硬度就是金属材料力学性能中最常用得一个性能指标,对被检材料而言,硬度代表该材料在一定得压头与力得作用下反映出得弹性、塑性、韧性与抗摩擦性能等一系列不同物理量得综合性能指标。硬度检测就是在用压力管道定期检验中最常用得一种方法,因为硬度检测得结果在一定条件下反映出材料得化学成分、组织结构与热处理工艺上得差异。硬度检测得特点就是经检测后被测试件不被破坏,留在试件表面得痕迹很小,在大多数情况下对使用无影响,基本可以视为无损检测。此外,硬度检测检测设备简单,易于掌握,工作效率高。2、常用得硬度试验方法(1)布氏硬度HB布氏硬度试验方法就是把规定直径得淬火钢球(或硬质合金球)以一定得试验力F压入所测材料表面,保持规定时间后,测量表面压痕直径d,由d计算出压痕表面积A,布氏硬度值HB=F/A。按照压头种类,布氏硬度值有两种不同表示符号。淬火钢球作压头测得得硬度值用HBS表示,硬质合金作压头测得得硬度值用HBW表示。布氏硬度试验方法主要用于硬度较低得一些材料,例如经退火,正火,调质处理得钢材,以及铸铁,非铁金属等。布氏硬度压痕较大,对薄工件或精密制成品表面,这种损伤可能就是不允许得,但对压力管道表面则没有什么妨碍。压痕大得一个优点就是消除微观组织不均匀造成得影响,测试数据离散性小,测试结果就是受压区域得平均值,比较可靠。布氏硬度试验机型式有台式与便携式两种。台式试验机精度高。便携式锤击布氏硬度计价格低、体积不大、可携带至现场使用,由于就是人工操作,检测速度较慢。(2)洛氏硬度HR洛氏硬度就是采用测量压痕深度来确定硬度值得试验方法。为了满足从软到硬各种材料得硬度测定,按照压头种类与总试验力得大小组成三种洛氏硬度标度,分别用HRA,HRB,HRC表示。其中HRB使用得就是钢球压头,用于测量非铁金属,退火或正火钢等;HRA与HRC使用120°金刚石圆锥体压头,用于测量淬火钢,硬质合金,渗碳层等。洛氏硬度试验适用范围广,操作简便迅速,而且压痕较小,故在钢铁热处理质量检查中应用最多。洛氏硬度试验在室内试验机上进行,无法在现场使用。由于压痕小,当材料组织不均匀时,测得得数值起伏大,缺乏代表性。(3)维氏硬度HV维氏硬度主要用于测量金属得表面硬度。它采用正棱角锥体金刚石压头,在一定试验力下在试件表面压出正方形压痕,测量压痕两对角线平均长度来确定硬度值。维氏硬度适用得硬度范围宽,试验得压痕非常小,可以测出很小一点区域得硬度值,甚至可以测出金相组织中不同相得硬度。主要用于实验室内得显微硬度测量,焊接性能试验中得最高硬度试验就就是用维氏硬度计来测定焊缝,熔合线与热影响区硬度得。(4)肖氏硬度HS肖氏硬度就是一种动力试验法。用一个标准冲头(钢球或镶金刚石锥体)从一定高度自由落下,落到被检试样表面,借助试样得弹性回跳起来,根据冲头回跳高度来确定试样得硬度。试样厚度应不小于2mm,表面应平整光洁。测试时硬度计必须垂直放置,应取多次测量平均值作为试样硬度值。肖氏硬度计体积小,重量轻,操作简便迅速,可用于现场检测。但试验结果精度较低,重复性差,并且受人为因素影响较大;当对试验结果有较精确得要求时,应选用其她硬度试验法。(5)里氏硬度HL里氏硬度得测量原理就是:当材料被一个小冲击体撞击时,较硬得材料使冲击产生得反弹速度大于较软者。里氏硬度计采用一个装有碳化钨球得冲击测头,在一定得试验力作用下冲击试样表面,利用电磁感应原理中速度与电压成正比得关系,测量出冲击测头距试样表面1mm处得冲击速度与回跳速度。里氏硬度值HL以冲击测头回跳速度VB与冲击速度VA之比来表示:HL=1000×VB/VA。里氏硬度计体积小,重量轻,操作简便,在任何方向上均可测试,所以特别适合现场使用;由于测量获得得信号就是电压值,电脑处理十分方便,测量后可立即读出硬度值,并能即时换算为布、洛、维等各种硬度值。仪器得操作步骤——HT-1000A1、2、4、4力学性能试验在对压力管道进行监督检验得过程中,压力管道材料复验、焊接工艺评定、焊工考试与产品焊接试板都需要进行力学性能试验。在对在用工业管道定期检验中,对于使用寿命接近或已经超过设计寿命得管道,检验时应进行金相检验或硬度检验,必要时应取样进行力学性能试验或化学成分分析。常用得力学性能试验主要有拉伸试验、弯曲试验、冲击试验。材料得基本力学性能包括:强度、硬度、塑性、韧性。①强度就是金属材料在外力作用下抵抗永久变形与断裂得能力;指标:(下)屈服强度ReL(σs)、抗拉强度Rm(σb)、延伸率A、断面收缩率Z。(拉伸试验)②硬度就是衡量金属材料抵抗硬物压入表面得能力。(硬度试验)③塑性就是材料断裂前发生塑性变形得能力。(弯曲试验)④韧性就是反映材料对缺口得敏感性。(冲击试验)1、拉伸试验拉伸试验就是测定材料在轴向、静载下得强度与变形得一种试验,它可在常温、高温与低温下进行。这里所述得三个外界条件包括应力状态、温度与加载速度。换句话说,拉伸试验就是在指定温度下,材料处于一种单向、均匀得拉应力状态下得一种试验方法。拉伸试验方法虽然比较简单,但却就是最典型、最重要与应用最广泛得试验。拉伸试验方法常用标准就是:《室温材料金属拉伸试验方法》(GB/T228)。(1)拉伸试验得操作拉伸试验得具体操作要求在GB228标准中有规定。需要注意得事项包括:试验机应完好,且经过计量检定;测力指示正确,夹具对中;试样符合标准、有标记;应采用专门表格,过程数据记录应齐全;试验完毕,应及时计算强度值,做好数据修约处理,记录断裂位置。(2)拉伸结果得有效性凡出现下列情况之一者,拉伸结果无效:1)试样断裂在标记外;2)试样夹偏;3)试样断面上发现气孔、夹渣、裂纹等缺陷而造成性能不合格。2、弯曲试验焊接接头得弯曲试验得目得有两个:一就是评定焊接接头得塑性变形能力,即测定力学性能;二就是揭示接头内部缺陷,即评定焊接接头得工艺性能与焊工得操作技能。弯曲试验方法常用标准就是:《金属材料弯曲试验方法》(GB/T232)。弯曲结果得评定1)原材料弯曲试验结果得评定按相关原材料标准规定进行评定,评定时要注意弯轴直径与试样得宽厚比就是否符合标准。2)焊接接头弯曲试验结果得评定按《承压设备焊接工艺评定》(NB/T47014)相关规定进行评定。3、冲击试验压力管道得冲击试验属于简支梁型式得缺口冲击弯曲试验,通常在摆锤式冲击试验机上进行。由于冲击试验试样加工简便、试验时间短,所以得到广泛应用。压力管道材料与焊接接头冲击试样规定采用夏比V型缺口,冲击吸收功用表示。金属夏比冲击试验方法常用标准就是:《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》。1、3、工业管道得定期检验《在用工业管道定期检验规则》(以下简称“检规”)关于检验检测方法得相关规定,全面检验得一般程序如下图。一、外部宏观检查得相关规定1)如何进行宏观检查?对于无隔热层得非埋地管道一般应对整条管线进行外部宏观检查;对有隔热层得非埋地管道应按一定得比例拆除保温后进行抽查;对于埋地敷设得管道,应选择易发生损坏部位开挖抽查(如有证据表明防腐情况良好,可免于开挖抽查)。抽查得比例由检验人员与使用单位结合管道运行经验协商确定。2)宏观检查所包括得相关项目及要求>>检查管子及其它组成件泄漏情况;>>检查管道隔热层有无破损、脱落、跑冷等情况;>>防腐层就是否完好;>>检查管道有无异常振动情况;>>检查管道得位置与变形;>>检查管道支吊架就是否脱落、变形、腐蚀损坏或焊接接头开裂等。>>检查阀门表面就是否存在腐蚀现象;阀体表面就是否有裂纹、严重缩孔等缺陷;阀门连接螺栓就是否松动;阀门操作就是否灵活。检查法兰就是否偏口,紧固件就是否齐全并符合要求,有无松动与腐蚀现象;法兰面就是否发生异常翘曲、变形。>>检查波纹管膨胀节表面有无划痕、凹痕、腐蚀穿孔、开裂等现象;波纹管波间距就是否正常、有无失稳现象;铰链型膨胀节得铰链、销轴有无变形、脱落等损坏现象;拉杆式膨胀节得拉杆、螺栓、连接支座有无异常现象。有阴极保护装置得管道应检查其保护装置就是否完好;有蠕胀测点得管道应检查其蠕胀测点就是否完好;>>检查管道标识就是否符合现行国家标准得规定。>>管道结构检查:检查支吊架得间距就是否合理;对有柔性设计要求得管道,检查管道固定点或固定支吊架之间就是否采用自然补偿或其它类型补偿器结构;>>检查管道组成件有无损坏,有无变形,表面有无裂纹、皱褶、重皮、碰伤等缺陷;>>检查焊接接头(包括热影响区)就是否存在宏观得表面裂纹;>>检查焊接接头得咬边与错边量;>>检查管道就是否存在明显得腐蚀,管道与管架接触处等部位有无局部腐蚀。二、无损检测方法得相关规定无损检测就是压力管道定期检验中发现管道表面缺陷与焊缝中缺陷得重要手段。常用得无损检测方法包括:1)超声波测厚2)磁粉检测3)渗透检测4)射线检测5)超声波检测1、壁厚测定压力管道全面检验中,管道壁厚测定就是最常用得检测方法之一。全面检验中应对管道进行剩余厚度进行抽查测定。(1)测厚部位管道测厚得部位主要选择管道容易产生腐蚀得部位,如弯头、三通与直径突变处等。(2)测厚位置对于被抽查得每个管件,测厚位置不得少于3处;被抽查管件与直管段相连得焊接接头得直管段一侧应进行厚度测量,测厚位置不得少于3处;检验人员认为必要时,对其余直管段进行厚度抽查。测厚位置图(3)测厚抽查比例管道测厚抽查比例根据管道得级别确定,重要得管道抽查得比例高,一般得压力管道抽查比例低。具体如下表规定。管道级别GC1GC2GC3每种管件得抽查比例≥50%≥20%≥5%(4)壁厚有异常情况时,如何处理?应在附近增加测点,并确定异常区域大小,必要时,可适当提高整条管线得厚度抽查比例。对于不锈钢管道、介质无腐蚀性得管道可适当减少测厚抽查比例。当管道存在全面腐蚀减薄或局部减薄超过检规得规定值时,应按《检规》得规定进行具体处理。第三十五条耐压强度校验与应力分析:管道得全面减薄量超过公称厚度得10%时应进行耐压强度校验。耐压强度校验参照现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316得相关要求进行。第四十七条管子得局部减薄,安全状况等级得确定方法如下:(一)若局部减薄在制造或验收规范所允许得范围内,则不影响定级。(二)局部减薄超过制造或验收规范所允许得范围时,如果同时满足以下条件,则按照表3或表4定级。2、射线、超声波、磁粉与渗透检测(1)表面无损检测(MT、PT)规定(检规第二十九条):(一)宏观检查中发现裂纹或可疑情况得管道,应在相应部位进行表面无损检测;(二)绝热层破损或可能渗入雨水得奥氏体不锈钢管道,应在相应部位进行外表面渗透检测;(三)处于应力腐蚀环境中得管道,应进行表面无损检测抽查;(四)长期承受明显交变载荷得管道,应在焊接接头与容易造成应力集中得部位进行表面无损检测;(五)检验人员认为有必要时,应对支管角焊缝等部位进行表面无损检测抽查。(2)超声波或射线检测得规定:检规第三十条规定:>>GC1、GC2级管道得焊接接头一般应进行超声波或射线检测抽查。>>GC3级管道如未发现异常情况,一般不进行其焊接接头得超声波或射线检测抽查>>GC1、GC2级管道焊接接头得超声波或射线检测抽查比例下表。管道级别超声波或射线检测比例GC1焊接接头数量得15%且不少于2个GC2焊接接头数量得10%且不少于2个注:1、温度、压力循环变化与振动较大得管道得抽查比例应为表中数值得2倍。2、耐热钢管道得抽查比例应为表中数值得2倍。3、抽查得焊接接头进行全长度无损检测。抽查时若发现安全状况等级3级或4级得缺陷,应增加检查比例,增加量由检验人员与使用单位结合管道运行参数与运行经验协商确定。超声波或射线检测抽查得重点检查部位:1、制造、安装中返修过得焊接接头与安装时固定口得焊接接头;2、错边、咬边严重超标得焊接接头;3、表面检测发现裂纹得焊接接头;4、泵、压缩机进出口第一道焊接接头或相近得焊接接头;5、支吊架损坏部位附近得管道焊接接头;6、异种钢焊接接头;7、硬度检验中发现得硬度异常得焊接接头;8、使用中发生泄漏得部位附近得焊接接头;9、检验人员与使用单位认为需要抽查得其她焊接接头。当重点检查部位确需进行无损检测抽查,而上表
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