轮机维护与修理 第五章(培训教材)

1、2020年7月6日Chapter 5船舶部件缺陷检查和故障排除，flaw detection and fault diagnose，2020年7月6日，课程目标，2020年7月6日，部件缺陷是什么？船舶零部件为什么有缺陷？零件使用过程：零件生成过程：上述每个连接都会导致零件出现严重缺陷：头发、裂纹、夹层、收缩和成本折叠。磨损，腐蚀，疲劳，材料老化等是持续发展的关键技术，优秀的设计，精益制造，通过严格的质量检查，尽量避免。设计，材料选择，坯料，加工，这些缺陷随着时间t恶化。只能慢下来！所以零件有寿命。Chapter 5船舶部件缺陷检查和故障诊断，缺陷，2020年7月6日，Chapter 5船舶部

2、件缺陷检查和故障诊断，2.什么是零件故障？零件缺陷和故障的关系？零件功能的丧失，缺陷在一定程度上的发展会导致零件功能的丧失(故障)。部件故障，原因？零件功能损失，缺陷程度判断？是否需要测试或监视是否导致失败？需要诊断，结论：对船舶设备来说，零件缺陷是危险的，是不可避免的，过了一定时间总会发生。因此，需要检测缺陷和诊断机器故障的方法。2020年7月6日，如：船舶动力如何保证其运行可靠性？1 .在船舶机械的制造和安装中，必须通过严格的质量检查和船级社检查，并取得预付证。2 .航行船舶必须保持船舶等级。通过年度检查、中期检查、对接检查、特别检查等多种技术检查，保持良好的技术状态。3 .船舶机械在使用

3、过程中需要工程师进行日常维护。对零件进行各种检查和测量，对有缺陷设备进行计划维修，严重缺陷进入工厂进行维修，防止故障发生。概括地说，检验在严格保持船舶质量方面起着重要作用。2020年7月6日，机器检查方法引用了医学检查、诊断方法的学习和模仿。检查、诊断方法和原理与目前使用的疾病诊断方法类似。这一比较是2020年7月6日，医疗诊断和设备诊断比较，2020年7月6日，本章的优先事项，1。确定各种缺陷检测方法、特征和适应范围，实现适当选择的目的；了解无损检测的基本原理和特点。3.了解常用故障诊断方法(振动和噪音监测、油监测、性能趋势监测、温度监测)、基本原理及在船舶机械中的应用。2020年7月6日，

4、本章内容，5-1船舶部件缺陷检查，5-2船舶故障诊断技术，测试问题，2020年7月6日，5-2船舶进入工厂修理时，重要部件的缺陷需要无损检验。2020年7月6日，一，船舶零部件缺陷的简单检查方法，一，观察方法(肉眼检查)，二，声学方法，三，测量方法，四，液压测试方法，2020年7月6日，一，观察其准确性与检查员的细心和经验有关。2020年7月6日，2，清音法，适用范围：适用于小零件，只能定性分析，缺陷种类、大小、部位不清楚。准确度取决于检查员的经验。应用：多应用于买锅、买碗等生活。船舶零件：用于确认轴承瓦外壳和瓦衬的结合。2020年7月6日，3，测量方法，原则：通过测量检测零件尺寸，配合间隙等

5、确定零件磨损和腐蚀情况。类别：直接和间接评级。测量工具：一般测量工具：内径千分尺、千分尺、转子等。特殊仪表：桥式仪表(检查主轴承磨损)、检查活塞顶部是否切削等模板。应用：从船舶到内径千分尺检查缸套内径，计算圆度误差和圆柱度误差。测量准确度取决于仪表、仪表的准确度和测量技术水平。2020年7月6日，4，液压(气压)检查法，原则：检查表面是否泄漏，检查表面是否有穿透裂纹。适用范围：适用于密封要求高的零件。(无损检测方法)测试介质：根据需要水、油或空气。测试压力：取决于零件作业条件。柴油机缸盖冷却剂室，缸套外缘的手工测试压力为5min是0.7MPa。缸套上部(1/3气缸全长)燃烧室组件，试验压力1.

6、5pz(爆炸压力)。2020年7月6日，第二，船舶部件缺陷的无损检测(Non-Destructive-Testing=NDT)，缺陷(特别是内部缺陷)的两种检测方法：1)破坏方法，即拆卸检测到的目标可靠，但对零件的检查不起作用。2)在不损坏无损检测部件的情况下检测部件表面和内部缺陷的方法称为无损检测。2020年7月6日，第二，船舶部件缺陷的无损检测，目前国外一般为1)无损检测(Non destructive Testing=NDT) 2)无损检测(Non destructive Inspection=Non destructive Inspection=NDI:表示设备验收和服务条件检查。ND

7、T的意思类似于NDI)NDE:这是无损检测的高级阶段，重点是评估缺陷的风险程度。我国的无损检测技术从20世纪50年代开始，现在几乎所有的方法都变得实用。中国机械工程师学会无损检测学会目前挂在上海材料研究所。2020年7月6日，第二，船舶零部件缺陷的无损检测，无损检测的种类：现有检测方法，1。渗透探伤，2。磁粉探伤，3。超声波探伤，4。射线探伤，5 .涡流探伤，无损检测新技术，1。声发射技术，2 .激光全息检测技术，3 .红外探测技术，4 .微波检测技术等，2020年7月6日，1，渗透探伤(Penetrate Testing=PT)，1)概述方法：将渗透剂涂抹在组件的测试表面，如果表面有开放缺陷

8、，渗透剂会渗透到缺陷中，去除表面的多馀部分，然后涂上显影剂，适当的光线此方法称为。检测金属和非金属材料表面裂纹的最简单、最古老的无损检测方法。原理：利用液体流动性、渗透性，通过表面裂纹的毛细管作用，展示表面微裂纹。优点：成本最低，设备简单，操作方便，适用于所有材料，显示直观，灵敏度比视觉高510倍。缺点：仅适用于表面开放缺陷类型，灵敏度不高，不容易自动化，没有深度的指示。想法：敏感度与什么因素有关？未焊接的焊缝，渗透探伤可以使用吗？2020年7月6日，渗透探伤类别，方法1:煤油白色粉末法，操作：在煤油中浸泡清洗部件或在零件表面涂抹煤油，1530分钟后将白色粉末，干燥后正确燃烧或加热部件，缺陷煤

9、油渗入白色粉末，产生黑色痕迹。缺点：太小的裂纹不容易显示(裂纹宽度为0.01mm，裂纹深度为0.03mm)。方法2:着色检测Dye Penetration Inspection，原理如上。差异：渗透剂是颜色(如红色)溶液，象白色液体，易于观察。方法3:荧光探伤荧光检测，渗透剂用荧光材料(水银石英灯)紫外线照射，缺陷内渗透剂释放荧光，显示表面裂纹。缺点：需要紫外线发射装置，在暗室里做对人体有害。方法4渗透泄漏检测，一般为煤油泄漏检测。一边涂白粉，另一边涂煤油，2020年7月6日渗透探伤类别，煤油白粉，着色，荧光探伤比较：荧光探伤，煤油白粉法，灵敏度，简便性，荧光探伤，着色探伤，煤油白粉法，外国有

10、50年的历史，国内也有30多年的历史。1)磁粉探伤原理拼写器材元件表面或附近表面有瑕疵时，磁电阻大，磁化时，会形成一些磁力线溢出泄漏的磁场，它吸附在元件表面的磁粉上，显示出根据磁粉痕迹判断缺陷的大小、方向、位置等的缺陷痕迹。漏磁场的强度和分布：取决于缺陷的长度、方向、位置(靠近表面)和被测试表面的磁化强度。如果缺陷垂直于磁化方向，则灵敏度最高。当缺陷与磁化方向平行时，不会显示磁粉痕迹。2020年7月6日，2)磁粉探伤方法根据磁化电流的特性分为交流磁化和直流磁化方法。根据显示介质状态和特性，分为干粉方法、湿粉末方法和荧光磁粉方法等。磁化方法分为直接电供给法、局部磁化分支法、中轴法、线圈法和铁曜石

11、法等。根据磁场方向分割：垂直磁化后，零件具有平行零件轴磁力线，可以检测到与轴垂直或一定角度的缺陷。直流或交流通过线圈或磁轭磁化，如图5-3所示。在圆周磁化零件内创建垂直零件轴磁力线，以检测轴向缺陷，即平行或接近平行零件轴的缺陷，如图5-4所示。在复合磁化零件上创建纵向和圆周磁力线，以在零件的各个方向检测缺陷，如图5-5所示。2020年7月6日，3)磁化电流，磁化电流可以使用直流或交流电源。为了确保强磁场和安全，根据部件大小选择的低压大电流，一般电压为12V以下，10004500A(大电流)。特性：直流磁化：磁力线大，磁力线均匀分布在零件截面上，适用于表面缺陷或表面缺陷附近(67mm)的显示。但

12、是直流电源复杂，使用不方便，脱磁困难，现在应用少了。交流磁化：用于表面缺陷(蒙皮效果，11.5mm)的小穿透。能检测表面下2毫米深度的缺陷，检测灵敏度高，容易后退，设备简单，电源方便，用途广泛。圆周方向(横向)磁化检查检查平行于轴方向的表面缺陷。垂直(轴)磁化检查垂直于轴方向的表面缺陷。2020年7月6日，4)磁粉，更细的纯铁磁粉Fe3O4干粉：灵敏度高，但操作不便。湿粉：将磁粉和煤油混合成湿粉，使用方便。2020年7月6日磁粉探伤注意事项，1)零件表面预处理：去污，涂层去除，铁锈等。2)后处理：脱字，以免影响零件的正常运行。零件磁粉探伤后必须退磁，缺陷检验后经过700余件热处理，不能退磁。脱

13、瓷磁粉探伤特征的优点：比渗透探伤敏感，能检测表面及表面附近的缺陷。容易掌握，结果直观等等。缺点：仅适用于铁磁材料的零件，没有深度显示，仅对垂直于磁线的缺陷敏感。2020年7月6日，摘要，1。磁粉探伤用于检测铁磁材料及其组成部分的表面和几乎表面的缺陷(缺陷类型：裂纹、重叠、分层等)，对裂纹、发式、折叠、紫宁、美容折叠等缺陷非常敏感。)2 .设备：固定、移动和便携式三种磁探伤仪。发展方向：目前开发了半自动、全自动磁粉探伤仪及曲轴半自动探伤仪、钢铁自动磁粉探伤仪等特殊自动探伤仪。除了部分项目或磁痕迹检验仍然用眼睛看的情况外，磁粉检验从零件夹紧、磁化、粉磨到脱胎都是自动化的。水下磁粉探伤开发，船体水下

14、部分，海上石油钻井平台水下焊接，海底管道等方面的测试。新的发展：在探测设备上开发了先进的旋转磁场探测器，可以一次检测全范围的缺陷，持续探测。2020年7月6日，脱磁原理、脱磁处理的两个最重要条件： 1)极交叉方法：磁化电流使用交流电源；交替改变直流方向。改变磁场试件的方向。(2)磁场强度减少方法：测试体远离磁场，或磁场逐渐远离测试体；电源控制电流衰减或分段降压。目前世界上有后退、退磁、除磁(装置)型号、规格多种、退磁的对象、效果不同，但都是根据上述原理设计、制作的。2020年7月6日，3，超声波探伤(ultraonic testing=ut)，1)超声波探伤：概述了利用超声波检查金属或非金属材

15、料部件内部缺陷的方法，称为超声波探伤。船上的应用比较广泛。见b超检查，2020年7月6日，1)概述，超声波概念：人类耳朵听觉范围(声波频率):16Hz20kHz；频率16Hz声波是超低频的；频率为20kHz的声波是超声波。超声特征：频率高，波长，穿透力强，在介质中直线传播。频率高的超声波可以形成窄的光束，即方向性。传播方法：超声波根据介质中的振动源分为介质的力传递方向和声波传播方向(纵波、剪切波和面波)。探测器超声波：0.525MHz，此处常用的0.45MHz。特殊要求的检测频率最高为10mhz。2020年7月6日超声波所见使用的单晶原理包括石英、酒石酸钾、硫酸锂等，压电陶瓷包括钛酸钡(BaT

16、iO3)、钛酸铅(PbTiO3)等。石英，利用钛酸钡的正压电效应的发射超声，利用逆压电效应的超声波接收。将高频振动(超声波)作用于决定，在两个电极之间接收与超声波相同的频率、强度和超声波成比例的高频电压，即超声波。2020年7月6日，2)缺陷检测原理：超声波入射后，缺陷(或两种介质的界面)发生折射或反射，使用探针(注：探针采用超声波生成、超声波发射和超声波接受)作为电信号接受并放大，然后显示在屏幕上，根据波形确定缺陷的位置、大小和特性。波形有三种波：底面回波b、缺陷回波f和入射波t。根据欠波b和缺陷回显f之间的信号差异，可以知道缺陷是否存在、特性、部分和大小。根据波形特征判断缺陷的有无和特性(裂纹、气孔、杂质等)。根据X=LF/LB*T获取缺陷位置。LB起始波和下行波之间的距离。根据缺陷回波的高度确定缺陷的大小。2020年7月6日，3)超声波探伤特点，优点：适用材料(金属和非金属均可)；可以在零部件的一侧(厚度为53000mm)进行检测。适用于自动化和计算机处理和显示。低成本；低成本。可以显示内部缺陷。缺点：缺陷检测