壓力管道無損檢測1ppt課件

1、 本章主要介紹壓力管道無損檢測各種本章主要介紹壓力管道無損檢測各種方法的原理、特點、技術(shù)要求、應用等。方法的原理、特點、技術(shù)要求、應用等。具體內(nèi)容如下：具體內(nèi)容如下：1 1、概述、概述 各種無損檢測方法的原理、各種無損檢測方法的原理、 特點、技術(shù)要求；特點、技術(shù)要求；2 2、 壓力管道元件制造的無損檢測壓力管道元件制造的無損檢測3 3、 壓力管道安裝的無損檢測壓力管道安裝的無損檢測4 4、 在用壓力管道的無損檢測在用壓力管道的無損檢測5 5、 壓力管道無損檢測新技術(shù)壓力管道無損檢測新技術(shù) 無損檢測的定義：無損檢測是指在不損壞試件的前提無損檢測的定義：無損檢測是指在不損壞試件的前提下，以物理或化

2、學方法為手段，借助先進的技術(shù)和設備器下，以物理或化學方法為手段，借助先進的技術(shù)和設備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進行檢查和材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進行檢查和測試的方法。測試的方法。 常用的無損檢測方法常用的無損檢測方法 ；有射線檢測簡稱；有射線檢測簡稱RT）、超聲）、超聲波檢測簡稱波檢測簡稱UT）、磁粉檢測簡稱）、磁粉檢測簡稱MT和滲透檢測和滲透檢測簡稱簡稱PT），稱為四大常規(guī)檢測方法。這四種方法是承），稱為四大常規(guī)檢測方法。這四種方法是承壓類特種設備制造質(zhì)量檢驗和在用檢驗最常用的無損檢測壓類特種設備制造質(zhì)量檢驗和在用檢驗最常用的無損檢測方法。其中方法。其中RT

3、和和UT主要用于探測試件內(nèi)部缺陷，主要用于探測試件內(nèi)部缺陷，MT和和PT主要用于探測試件表面缺陷。其他用于承壓類特種設主要用于探測試件表面缺陷。其他用于承壓類特種設備的無損檢測方法有渦流檢測簡稱備的無損檢測方法有渦流檢測簡稱ET）、聲發(fā)射檢測）、聲發(fā)射檢測 （簡稱（簡稱AE等。等。（1）、無損檢測目的）、無損檢測目的 保證產(chǎn)品質(zhì)量保證產(chǎn)品質(zhì)量 保障使用安全保障使用安全 改進制造工藝改進制造工藝 降低生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本(2 )、無損檢測應用特點、無損檢測應用特點 無損檢測要與破壞性檢測相配合無損檢測要與破壞性檢測相配合 正確選用實施無損檢測的時機正確選用實施無損檢測的時機選用最適當?shù)臒o損檢測方

4、法選用最適當?shù)臒o損檢測方法 綜合應用各種無損檢測方法綜合應用各種無損檢測方法 射線的種類很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、射線、中子射線三種。其中X射線和射線常應用于鍋爐壓力容器壓力管道焊縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測，而中子射線僅用于一些特殊場合。 射線檢測最主要的應用是探測試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷探傷）。按照不同特征例如使用的射線種類、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點等可將射線檢測分為射線照相等多種不同方法。 射線照相法是指X射線或射線穿透試件，以膠片作為記錄信息器材的無損檢測方法，該方法是應用最廣泛的一種最基本的射線檢測方法。本節(jié)主要介紹射線照相法。 X射線和射線和射線通過物質(zhì)時，其強度逐

5、漸減弱。射線強度的衰射線通過物質(zhì)時，其強度逐漸減弱。射線強度的衰減由以下公式表示：減由以下公式表示： 通過物體后的射線強度減弱主要與物質(zhì)的衰減系數(shù)和物體厚度通過物體后的射線強度減弱主要與物質(zhì)的衰減系數(shù)和物體厚度有關(guān)。一般認為是由光電效應引起的吸收、康普頓效應引起的散射有關(guān)。一般認為是由光電效應引起的吸收、康普頓效應引起的散射和電子對效應引起的吸收三種原因造成的。和電子對效應引起的吸收三種原因造成的。 射線還有一個重要性質(zhì)，就是能使膠片感光。當射線還有一個重要性質(zhì)，就是能使膠片感光。當X射線或射線或射射線照射膠片時，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生線照射膠片時，與普通光線一樣，能使膠

6、片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛象中心，經(jīng)過顯影和定影后就黑化，接收射線越多的部位黑化程潛象中心，經(jīng)過顯影和定影后就黑化，接收射線越多的部位黑化程度越高，這個作用叫做射線的照相作用。因為度越高，這個作用叫做射線的照相作用。因為X射線或射線或射線使鹵化射線使鹵化銀感光作用比普通光線小得多，所以必須使用特殊的銀感光作用比普通光線小得多，所以必須使用特殊的X射線膠片。射線膠片。這種膠片的兩面都涂敷了較厚的乳膠。此外，還使用一種能加強感這種膠片的兩面都涂敷了較厚的乳膠。此外，還使用一種能加強感光作用的增感屏。增感屏通常用鉛箔做成。了解射線穿過物質(zhì)的衰光作用的增感屏。增感屏通常用鉛箔做成。了解射線穿過物質(zhì)的衰減

7、作用和照相作用后，就不難理解射線檢測的原理。減作用和照相作用后，就不難理解射線檢測的原理。 材料中如有缺陷存在會影響射線的吸收，使透過射線強度發(fā)生變化，用膠片可測量出這一變化。如圖85所示，厚度為T厘米的物體中有厚度為T厘米的缺陷時，射線穿透無缺陷部位，透過射線強度為J，曝光得到的底片的黑度為D，而射線穿透有缺陷部位，透過射線強度為J+j，曝光得到的底片黑度應為D+D，把曝過光的膠片在暗室中經(jīng)過顯影、定影、水洗和干燥。再將底片放在觀片燈上觀察，根據(jù)底片上的黑度變化所形成的圖像，就可判斷出有無缺陷，以及缺陷的種類、數(shù)量、大小等，這就是射線照相法的原理。 射線照相設備可分為：射線照相設備可分為：X

8、射線探傷機；射線探傷機；射線探射線探傷機；高能射線探傷設備三大類。傷機；高能射線探傷設備三大類。X射線探傷機管射線探傷機管電壓在電壓在450 kV以下，可分為攜帶式，移動式兩類。以下，可分為攜帶式，移動式兩類。最大穿透鋼鐵厚度可達最大穿透鋼鐵厚度可達100 mm。射線探傷機的射射線探傷機的射線能量取決于放射性同位素的種類，常用線能量取決于放射性同位素的種類，常用源有源有C060、Irl92、Se75三種，最大穿透鋼鐵厚度可達三種，最大穿透鋼鐵厚度可達200 mm。高能射線探傷設備由電子加速器包括。高能射線探傷設備由電子加速器包括直線加速器、回旋加速器產(chǎn)生能量為直線加速器、回旋加速器產(chǎn)生能量為1

9、24 MeV射線。最大穿透鋼鐵厚度可達射線。最大穿透鋼鐵厚度可達500 mm。 一般把被檢的物體安放在離X射線裝置或射線裝置50 cm到1 m的位置處，把膠片盒緊貼在試樣背后，讓射線照射適當?shù)臅r問幾分鐘至幾十分鐘進行曝光。把曝光后的膠片在暗室中進行顯影、定影、水洗和干燥。將干燥的底片放在觀片燈的顯示屏上觀察，根據(jù)片的黑度和圖像來判斷存在缺陷的種類、大小和數(shù)量。隨后按通行的標準，對缺陷進行評定和分級。以上就是射線照相探傷的一般步驟。 按射線源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系，透照方式分為縱縫透照法、環(huán)縫外透法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法五種，見圖86。其中雙壁單影法用于小直徑的容器或大口徑

10、管子焊縫，雙壁雙影法用于100 mm以下管子對接環(huán)焊縫。 圖86焊縫透照方式示意圖a縱縫透照法 b環(huán)縫外透法 c環(huán)縫內(nèi)透法 d雙壁單影法 e雙壁雙影法 為得到高靈敏度的底片，照相規(guī)范的選擇應注意以下幾點：為得到高靈敏度的底片，照相規(guī)范的選擇應注意以下幾點：a.透照方式的選擇：透照方式的選擇： 有外透法、內(nèi)透法。有外透法、內(nèi)透法。 外透法的優(yōu)點是操作比較方便，內(nèi)透法外透法的優(yōu)點是操作比較方便，內(nèi)透法的優(yōu)點是透照厚度差小，在滿足透照厚度的優(yōu)點是透照厚度差小，在滿足透照厚度比比K值的情況下，一次透照長度較大。值的情況下，一次透照長度較大。 b. K值控制透照厚度比值控制透照厚度比K的含義見圖的含義見

11、圖88，由圖中關(guān)系可知射線源到膠片的距離由圖中關(guān)系可知射線源到膠片的距離F愈大愈大，射線源尺寸盔越小，工作表面到膠片的距離越小，半影越小，射線源尺寸盔越小，工作表面到膠片的距離越小，半影越小，也就是說工件越薄，膠片貼得越緊，清晰度越好。標準規(guī)定，鍋爐也就是說工件越薄，膠片貼得越緊，清晰度越好。標準規(guī)定，鍋爐壓力容器壓力管道焊縫射線照相，縱縫的壓力容器壓力管道焊縫射線照相，縱縫的K值不得大于值不得大于1.03，環(huán)縫，環(huán)縫的的K值不得大于值不得大于1.1。限制透照厚度比，也就間接控制了橫向裂紋檢。限制透照厚度比，也就間接控制了橫向裂紋檢出角口，使之不致過大。過大的角占有可能導致橫向裂紋漏檢。采出角

12、口，使之不致過大。過大的角占有可能導致橫向裂紋漏檢。采用源在中心的內(nèi)透法，是最佳透照方式。用源在中心的內(nèi)透法，是最佳透照方式。 c.透照距離的選擇焦距在選擇透照距離時，應將焦距選得大一些。但是由于射線的強度工與焦距F的平方成反比，所以不能把焦距選得過大，不然透照時，射線強度將不夠。焦距應在滿足幾何不清晰度j要求的前提下合理選擇。一般在透照中，焦距選擇在600800 mm。 d.曝光量的選擇曝光量E為射線強度j與曝光時間t的乘積，即E=jt。曝光量的j大小要能保證足夠的底片黑度。如果管電壓偏高，那么小的曝光量也能使底片達到規(guī)定黑度，但這樣的底片靈敏度不夠好。所以，一般情況下X射線照相的曝光量選擇

13、15 mA.min以上。 e.膠片、增感屏的選擇與底片黑度控制 通常照相時是將厚度為0.030.2 mm的鉛箔增感屏與非增感型膠片一起使用。而且由于鉛箔吸收散亂射線，能使散射比減小，從而提高底片的對比度。非增感型膠片有多種，低感光度的膠片有較大的G值，而且粒度細，其底片對比度D也大。底片黑度D一般規(guī)定為1.54.0的范圍內(nèi)，黑度D值增大，膠片G值也增大，因此一般來說，應使底片黑度D大些，但黑度大于4.0觀片燈有時就不容易看清了，所以底片黑度也不宜太大。 在底片合格的前提下，再對底片上的缺陷進行定性、定量和定位，對照標準評出工件質(zhì)量等級，寫出探傷報告。 對底片的質(zhì)量要求包括： 底片的黑度應在規(guī)定

14、范圍內(nèi)，影像清晰，反差適中，靈敏度符合標準要求，即能識別規(guī)定的象質(zhì)指數(shù)?，F(xiàn)行的射線檢測標準中，底片黑度下限一般規(guī)定為1.52.O，上限黑度一般為4.0。 標記齊全，擺放正確。必須擺放標記有設備號、焊縫號、底片號、中心標記和邊緣 標記等。標記應距焊縫邊緣5 mm。 評定區(qū)內(nèi)無影響評定的偽缺陷。底片上產(chǎn)生的偽缺陷有：劃傷、水跡、折痕、壓痕、靜電感光、顯影斑紋、霉點等。(5)射線的安全防護射線的安全防護 射線防護，就是在盡可能的條件下采取各種措射線防護，就是在盡可能的條件下采取各種措施，使操作人員和周圍其他人員接受的劑量當量施，使操作人員和周圍其他人員接受的劑量當量不超過限值。不超過限值。 主要的防

15、護措施有以下三種：屏蔽防護、距離主要的防護措施有以下三種：屏蔽防護、距離防護和時間防護。防護和時間防護。 屏蔽防護就是在射線源與操作人員及其他鄰近屏蔽防護就是在射線源與操作人員及其他鄰近人員之間加上有效合理的屏蔽物來降低輻射的方人員之間加上有效合理的屏蔽物來降低輻射的方法。如射線探傷機體襯鉛，現(xiàn)場使用流動鉛房和法。如射線探傷機體襯鉛，現(xiàn)場使用流動鉛房和建立固定曝光室等都是屏蔽防護。建立固定曝光室等都是屏蔽防護。 距離防護是用增大射線源距離的辦法來防止射距離防護是用增大射線源距離的辦法來防止射線傷害。因為射線強度線傷害。因為射線強度P與距離與距離R的平的平方成反比，即所以在沒有屏蔽物或屏蔽物厚度

16、不方成反比，即所以在沒有屏蔽物或屏蔽物厚度不夠時，用增大射線源距離的辦法也能達到防護的夠時，用增大射線源距離的辦法也能達到防護的目目 (6).關(guān)于射線照相法特點的概括.檢測結(jié)果有直接記錄底片可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定.射線照相檢測速度慢.射線對人體有傷害超聲波檢測主要用于探測試件的內(nèi)部缺陷，它的應用十分廣泛。所謂超聲波是指超過人耳聽覺，頻率大于20 kHz的聲波。用于檢測的超聲波，頻率為0.425 MHz，其中用得最多的是15 MHz。超聲波探傷方法很多，通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。但目前用得最多的是脈沖反射法。超聲信號顯示方面，目前用得最多而且較為成熟的是A型顯示。下面主要敘述A

17、型顯示脈沖反射超聲探傷法。 (1) 超聲波的發(fā)生及其性質(zhì)超聲波的發(fā)生及其性質(zhì) 超聲波的發(fā)生和接收超聲波的發(fā)生和接收 聲波是一種機械波，機械波是由機械振動產(chǎn)生的。聲波是一種機械波，機械波是由機械振動產(chǎn)生的。工業(yè)探傷用的高頻超聲波，是通過壓電換能器產(chǎn)生的。工業(yè)探傷用的高頻超聲波，是通過壓電換能器產(chǎn)生的。壓電材料可以將電振動轉(zhuǎn)換成機械振動，也能將機械振壓電材料可以將電振動轉(zhuǎn)換成機械振動，也能將機械振動轉(zhuǎn)換成電振動。動轉(zhuǎn)換成電振動。 要使壓電材料產(chǎn)生超聲波，可把它切成能在一定頻要使壓電材料產(chǎn)生超聲波，可把它切成能在一定頻率下共振的片子，這種片子叫做晶片。將晶片兩面都鍍率下共振的片子，這種片子叫做晶片。

18、將晶片兩面都鍍上銀，作為電極。當高頻電壓加到這兩個電極上時，晶上銀，作為電極。當高頻電壓加到這兩個電極上時，晶片就在厚度方向產(chǎn)生伸縮振動），這樣就把電振動轉(zhuǎn)片就在厚度方向產(chǎn)生伸縮振動），這樣就把電振動轉(zhuǎn)換成機械振動了。這種機械振動發(fā)生的超聲波，可傳播換成機械振動了。這種機械振動發(fā)生的超聲波，可傳播到被檢物中去。反之，將高頻機械振動傳到晶片上時，到被檢物中去。反之，將高頻機械振動傳到晶片上時，晶片就被振動，在晶片兩電極之間就會產(chǎn)生頻率與超聲晶片就被振動，在晶片兩電極之間就會產(chǎn)生頻率與超聲波相等、強度與超聲波成正比的高頻電壓。這個高頻電波相等、強度與超聲波成正比的高頻電壓。這個高頻電壓可經(jīng)放大、檢

19、波，并顯示在示波屏上。這就是超聲波壓可經(jīng)放大、檢波，并顯示在示波屏上。這就是超聲波的接收。的接收。 通常在超聲波探傷中只使用一個晶片，這個晶片既通常在超聲波探傷中只使用一個晶片，這個晶片既作發(fā)射又作接收。作發(fā)射又作接收。 超聲波有許多種類，在介質(zhì)中傳播有不同的方式，波型不同，其振動方式不同，傳播速度也不同。，聲波的介質(zhì)質(zhì)點振動方向與傳播方向一致，叫做縱波。質(zhì)質(zhì)點振動方向和波傳播的方向垂直的波叫橫波?？v波可在氣、液、固體中傳播。可是橫波只能在固體介質(zhì)中傳播。此外，還有在固體介質(zhì)的表面?zhèn)鞑サ谋砻娌?、在固體介質(zhì)的表面下傳播的爬波和在薄板中的傳播板波。它們都可用來探傷。 .聲速 聲波在介質(zhì)中是以一定的

20、速度傳播的，如空氣中的聲速為340 m/s，水中的聲速為1500 m/s，鋼中縱波的聲速為5900 m/s，橫波的聲速為3230 m/s，表面波的聲速3007m/s。橫波的聲速大約是縱波聲速的一半，而表面波聲速大約是橫波的0.9倍。波長波在一個周期內(nèi)或者說質(zhì)點完成一次振動所經(jīng)過的路程稱為波長，用表示。超聲場及其特征量充滿超聲波的空問叫作超聲近場區(qū)與遠場區(qū)在超聲波探頭的聲場中，按聲壓變化規(guī)律分為近場區(qū)和遠場區(qū)兩個區(qū)域?？拷筋^附近的區(qū)域叫近場區(qū)。 4.1.4 磁粉檢測磁粉檢測(1) 磁粉檢測原理磁粉檢測原理 自然界有些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的特性。自然界有些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的特

21、性。這些具有磁性的物體稱為磁體。使原來不帶磁性的物體變這些具有磁性的物體稱為磁體。使原來不帶磁性的物體變得具有磁性叫磁化。能夠被磁化的材料稱為磁性材料。磁得具有磁性叫磁化。能夠被磁化的材料稱為磁性材料。磁體各處的磁性大小不同，在它的兩端最強。這兩端稱為磁體各處的磁性大小不同，在它的兩端最強。這兩端稱為磁極。每一磁體都有一對磁極即極。每一磁體都有一對磁極即N極和極和S極。極。 鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強的磁感應鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強的磁感應強度，磁力線密度增大幾百倍到幾千倍。如果材料中存在強度，磁力線密度增大幾百倍到幾千倍。如果材料中存在不連續(xù)性包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、外形、材質(zhì)不連續(xù)性包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、外形、材質(zhì)等原因造成的不連續(xù)性），磁力線便會發(fā)生畸變，部分磁等原因造成的不連續(xù)性），磁力線便會發(fā)生畸變，部分磁力線有可能逸出材料表面，從空間穿過，形成漏磁場。漏力線有可能逸出材料表面，從空間穿過，形成漏磁場。漏磁場的局部磁極能夠吸引