CS無損檢測相關(guān)知識

1、 無損檢測相關(guān)知識 無損檢測概論 1.1無損檢測的定義 現(xiàn)代無損檢測的定義是：在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)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(jìn)行檢查和測試的方法。 1.2無損檢測技術(shù)發(fā)展的階段 無損探傷 無損檢測 無損評價(jià) 1.3無損檢測五大常規(guī)方法 射線檢測（簡稱RT），超聲檢測（簡稱UT），磁粉檢測（簡稱MT），滲透檢測（簡稱PT）和渦流檢測（簡稱ET）。是開發(fā)較早、應(yīng)用較廣泛的檢測缺陷的方法，稱為五大常規(guī)檢測方法。到目前為止，這五種方法仍是承壓類特種設(shè)備制造和質(zhì)量檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)最常用的無損檢測方法。其中RT和UT主要用于探測試件內(nèi)部缺陷，MT

2、和PT主要用于探測試件表面缺陷。渦流檢測（簡稱ET）主要用于探測形狀規(guī)則的鋼管、鋼板等原材料的表面和近表面缺陷。 1.4怎樣理解無損評價(jià)的含義 NDE是一門綜合性的應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，它依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，在不破壞、不影響被評價(jià)對象 使用性能的前提下，借助無損檢測、測量、試驗(yàn)、計(jì)算和模擬等手段，對被評價(jià)對象固有屬性、功能、狀態(tài)、潛力及其發(fā)展趨勢進(jìn)行分析、驗(yàn)證和預(yù)測，從而作出綜合性評價(jià)結(jié)論。 1.5無損檢測新技術(shù) 射線檢測： 圖像增強(qiáng)器實(shí)時(shí)成像（RRTI）、線陣列掃描成像（LDA）、計(jì)算機(jī)射線成像（CR）、數(shù)字平板成像（DR）、層析成像（CT）等新技術(shù)。 超聲檢測： 衍射時(shí)差法（TOFD）檢測、相控陣（P

3、A）檢測、導(dǎo)波（GW）檢測、電磁超聲（EMT）檢測等新技術(shù)。 電磁檢測： 漏磁檢測（MEL）、磁記憶（MMM）檢測新技術(shù)。 渦流檢測：遠(yuǎn)場渦流（RFEC）、脈沖渦流（PEC）等新技術(shù)。 1.6應(yīng)用無損檢測的目的 1 保證產(chǎn)品質(zhì)量 2 保障使用安全 3改進(jìn)制造工藝 4 降低生產(chǎn)成本 1.7無損檢測應(yīng)用特點(diǎn) 1無損檢測與破壞性檢測相配合 2 正確選用實(shí)施無損檢測的時(shí)機(jī) 3 正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法 1.8恪守職業(yè)道德 1 遵守法律、法規(guī)和有關(guān)規(guī)章 2 忠于職守，認(rèn)真履行職責(zé) 3 誠實(shí)守信，不弄虛作假 4 嚴(yán)格執(zhí)行無損檢測標(biāo)準(zhǔn)、工藝和操作程序 5 重視安全，堅(jiān)持文明生產(chǎn) 1.9 級人員職責(zé) 1

4、正確調(diào)整和使用檢測儀器 2 按照無損檢測作業(yè)指導(dǎo)書或工藝卡進(jìn)行檢測操作 3 記錄檢測數(shù)據(jù)，整理檢測資料 4 執(zhí)行有關(guān)安全防護(hù)規(guī)則 1.10 無損檢測HSE管理 HSE管理系采取的是事前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，確定自身活動可能發(fā)生的危險(xiǎn)及后果，進(jìn)而采取有效的防范手段和控制措施防止事故發(fā)生，以減少可能引起的人員傷害、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染的有效管理方法。 1.11檢測工藝規(guī)程 各單位結(jié)合本單位的實(shí)際情況，根據(jù)相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的要求，編制的能夠指導(dǎo)本單位檢測工作的技術(shù)文件的總稱。其主要內(nèi)容是對檢測人員資格、所有設(shè)備、器材、檢測技術(shù)和質(zhì)量等級的規(guī)定。 1.12檢測工藝卡 檢測工藝卡是依據(jù)工藝規(guī)程編制，針對特定產(chǎn)品或工

5、件所采用的檢測具體參數(shù)的詳細(xì)規(guī)定。檢測人員必須按照工藝卡的規(guī)定進(jìn)行無損檢測的操作。 材料力學(xué)知識 1.1 外力和內(nèi)力 存在于被研究的對象內(nèi)部、外部是區(qū)分內(nèi)、外力的先決條件。 1.2 應(yīng)力和應(yīng)變 應(yīng)力是指存在于材料內(nèi)部單位面積的作用力。用表示，顯然是壓強(qiáng)的單位（量綱）。 1Pa=1N/1M2 K=1000 M=1000000 1.3 常見的應(yīng)力應(yīng)變形式 拉伸-軸向拉伸 壓縮-軸向壓縮 剪切-剪切變形 扭曲-扭轉(zhuǎn)變形 彎曲-彎曲變形 拉、壓應(yīng)力又稱正應(yīng)力 桿件彎曲時(shí)即存在拉伸又存在壓縮，未變化部分叫中性層 -起重機(jī)主梁 上述的變形可單一存在，也可同時(shí)存在-塔機(jī)工作時(shí) 1.4有關(guān)應(yīng)力的幾個(gè)概念 工作

6、應(yīng)力-由于試件在工作中受到外加載荷作用而產(chǎn)生的應(yīng)力 殘余應(yīng)力-工藝過程結(jié)束后，加工影響不能隨之消失仍有部分作用殘留在試件內(nèi)的應(yīng)力 薄膜應(yīng)力-理想狀態(tài)下，承壓設(shè)備承受的拉應(yīng)力 拉應(yīng)力與內(nèi)壓、直徑、壁厚及設(shè)備的開孔有關(guān) 應(yīng)力集中-結(jié)構(gòu)件的不連續(xù)引起的應(yīng)力變化 交變應(yīng)力-結(jié)構(gòu)件受到交變載荷的作用而產(chǎn)生的應(yīng)力 疲勞破壞-結(jié)構(gòu)件受到交變應(yīng)力產(chǎn)生的斷裂。如塔機(jī)根部；方形消毒柜拐角處。 金屬材料知識1.1承壓設(shè)備使用的材料 大多數(shù)為金屬材料（非金屬有石墨） 碳素結(jié)構(gòu)鋼-Q235B 低合金結(jié)構(gòu)鋼 -Q345R 有色金屬-Ti ;Cu;Ni;Ai; 高合金鋼-1Cr18Ni9 1.2有關(guān)材料的幾個(gè)概念 強(qiáng)度-金

7、屬的強(qiáng)度是指抵抗永久變形和斷裂的能力 拉伸試驗(yàn)可獲取 ：屈服強(qiáng)度（Re）、抗拉強(qiáng)度（Rm） 屈強(qiáng)比-屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度 塑性-金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不致破壞的性能 韌性-金屬材料抵抗沖擊力而不被破壞的能力 沖擊試驗(yàn)-沖擊吸收功（V型缺口KV2） 硬度材料抵抗局部塑性變形或表面損傷的能力 布氏硬度HB 用于比較軟的材料 洛氏硬度HR 用于比較硬的材料 維氏硬度-HV 用于小區(qū)域 里氏硬度-HL 用于現(xiàn)場 強(qiáng)度與硬度成正比例關(guān)系（低碳鋼0.35倍） 冷作硬化-金屬發(fā)生屈服和塑性變形以后，強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象 1.3承壓設(shè)備材料要求 低碳鋼-碳作為強(qiáng)化元素 低合金鋼-加入合金元素如Mn

8、 Cr Mo V Nb 有害元素-S熱脆；P冷脆 材料標(biāo)準(zhǔn)均要求上線 低溫容器 -奧氏體不銹鋼 材料加工方法 1.1材料常見的加工方法 冷加工-機(jī)加工的車、銑、刨、鉆、鏜、磨 冷作加工沖壓、彎曲、 熱加工-鑄造、鍛壓、軋制、焊接、熱處理 1.2鑄造 鑄造是指將金屬熔成液體，澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清理處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程 常見缺陷：氣孔、縮孔、疏松、砂眼、熱裂紋、冷裂紋、夾砂、冷隔等 1.3軋制 軋制是將金屬坯料通過旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙，因受軋輥的壓縮使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法。 軋制型材：板材、帶材、線材、棒材、管材 常見缺陷：折迭、麻點(diǎn)、表面夾雜、分層、裂

9、紋、劃傷等 熱處理后：過熱、過燒、熱裂紋等 1.4鍛造 鍛造是指利用鍛壓機(jī)械對加熱的金屬坯料施力，使金屬材料在足夠的壓力下產(chǎn)生塑性變形，以獲得形狀、尺寸和性能符合要求的鍛件的加工方法 鍛造工藝: 自由鍛、模鍛和特種鍛造 常見缺陷：表面裂紋、層狀斷口、非金屬夾雜、白點(diǎn)等 鍛造裂紋、龜裂、折疊等 過熱、過燒、脫碳、冷卻裂紋等 1.5熱處理 熱處理就是將金屬按預(yù)定的要求進(jìn)行加熱，保溫和冷卻，以改變其內(nèi)部組織，從而獲得想要的力學(xué)性能和使用性能的一種工藝過程 三大要素：加熱溫度、保溫時(shí)間、冷卻速度 退火-將工件加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間后緩慢冷卻的熱處理工藝，用A表示 目的：降低硬度，減少應(yīng)力 正火-

10、將工件加熱到規(guī)定溫度，保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻的熱處理工藝，用N表示 目的：細(xì)化晶粒，均勻組織和降低應(yīng)力 淬火-將工件加熱到規(guī)定溫度，保持一定時(shí)間后快速冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的過程，用Q表示 目的：獲得高的硬度和強(qiáng)度 回火-將工件加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻，以獲得所需組織和性能，用T表示 目的： 降低內(nèi)應(yīng)力，提高韌性 調(diào)質(zhì)-淬火后再高溫回火 承壓類特種設(shè)備焊后熱處理（PWHT）主要是消除應(yīng)力退火熱處理 一般為500-650保溫后緩慢冷卻 鋼板的供貨狀態(tài)：熱軋、正火、正火+回火 奧氏體不銹鋼加熱到1050-1100 ，保溫一定時(shí)間，然后快速冷卻，以獲得均勻的奧氏體組織，這種

11、方法叫固溶處理，用S表示 熱處理缺陷：裂紋、變形超標(biāo)、殘余應(yīng)力過大、組織不合格、力學(xué)性能不合格等 1.6焊接 焊接是指通過加熱被焊工件達(dá)到熔化狀 態(tài)或施加一定壓力或兩法并用，利用工件 原子間的擴(kuò)散與結(jié)合，使兩個(gè)或兩個(gè)以上 的工件結(jié)合到一起的連接方法 手工電弧焊-焊條電弧焊代號SMAW 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，便于操作，適用于各種位置、各種材料、各種接頭形式 缺點(diǎn)：效率低，勞動強(qiáng)度大，對焊工要求高 埋弧自動焊-埋弧焊 代號SAW 優(yōu)點(diǎn):與手工電弧焊比效率高5-10倍 焊接規(guī)范參數(shù)穩(wěn)定，焊縫成分均勻，外形光滑美觀，焊接質(zhì)量良好、穩(wěn)定 焊接過程中看不到弧光，焊接煙霧 少，勞動條件得到了改善 缺點(diǎn)：設(shè)備比較復(fù)

12、雜昂貴 接頭加工與裝配要求嚴(yán)格 焊接位置受到限制 氬弧焊-鎢極氣體保護(hù)焊代號GTAW 優(yōu)點(diǎn)：適用于各種材料 可實(shí)現(xiàn)全位置自動焊接 焊接速度較快，熱影響區(qū)小，工 件焊接變形小 焊縫致密，成形美觀 缺點(diǎn)：效率相對低 坡口形式-不開坡口、V形坡口、X形坡口、單U形坡口、雙U形坡口 接頭形式-對接接頭、搭接接頭、角接接頭、T形接頭 焊接接頭-包括焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū) 注意：接頭與焊縫的關(guān)系，焊工考核與工藝評定針對的是焊縫 焊縫中常見的缺陷： 外觀缺陷-咬邊、焊瘤、凹陷及變形、表面氣孔、表面裂紋、單面焊根部未焊透 內(nèi)部缺陷-裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未融合等 其他缺陷-化學(xué)成分、組織成分不符合要求、過

13、熱、過燒、白點(diǎn)等 承壓類特種設(shè)備基本知識 0 承壓類特種設(shè)備稱呼的演變及特種設(shè)備的變化： 2003年6月1日前，特種設(shè)備是指： 電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施、場（廠）內(nèi)專用機(jī)動車輛 2003年6月1日起施行特種設(shè)備安全監(jiān)察條例中，特種設(shè)備是指：鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施。 俗稱：鍋、容、管、特 由于這七類設(shè)備中前三類均承受壓力，后 四類設(shè)備為機(jī)械與電氣的組合，故又把鍋 爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道稱為 承壓類特種設(shè)備，其余為機(jī)電類特種設(shè)備 特點(diǎn)： 承壓類相對靜 ；機(jī)電類絕對動 國務(wù)院對確需保留的行政審批項(xiàng)目設(shè)定行政許可的決定（200

14、4年6月29日中華人民共和國國務(wù)院令第412號發(fā)布，自2004年7月1日起施行）中，明確把場（廠）內(nèi)機(jī)動車輛的制造、安裝、改造、維修、使用、檢驗(yàn)許可交由質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門進(jìn)行管理。自此，特種設(shè)備成為了八類 ：鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施和場（廠）內(nèi)機(jī)動車輛。 2009年1月24日國務(wù)院修訂特種設(shè)備安全監(jiān)察條例正式將上述八類特種設(shè)備寫進(jìn)了第二條。 2013年6月29日，人大通過了特種設(shè)備安全法自2014年1月1日起施行，特種設(shè)備范圍是上述的八類和法律、行政法規(guī)規(guī)定適用本法的其他特種設(shè)備。 國家對特種設(shè)備實(shí)行目錄管理。特種設(shè)備目錄由國務(wù)院負(fù)責(zé)特種設(shè)備安全

15、監(jiān)督管理的部門制定，報(bào)國務(wù)院批準(zhǔn)后執(zhí)行。 1鍋爐 11 概述 111鍋爐的定義 鍋爐是利用燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能或者其他能源的熱能，把工質(zhì)加熱到一定溫度和壓力的熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備。由于被加熱的工質(zhì)大多具有一定的壓力，因此從廣義上講，鍋爐也是一種壓力容器。用于鍋爐直接受火焰加熱，故與其它壓力容器又有所區(qū)別，因此，將鍋爐從容器范圍內(nèi)區(qū)分出來，單獨(dú)進(jìn)行安全監(jiān)督和技術(shù)檢驗(yàn)。 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例（修訂版）對鍋爐作如下限制性定義：鍋爐，是指利用各種燃料、電或其它能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對外輸出熱能的設(shè)備，其范圍規(guī)定為容積大于或者等于30L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓），

16、且額定功率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；有熱機(jī)載體鍋爐。 1.12鍋爐的種類 按用途分-電站鍋爐和工業(yè)鍋爐 按載熱介質(zhì)-蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和有機(jī)熱載體鍋爐 113鍋爐的主要參數(shù) 1容量（輸出功率） 蒸汽鍋爐指蒸發(fā)量，即每小時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量，通常以“D”符號表示，單位是“噸/時(shí)”。熱水鍋爐，有機(jī)熱載體鍋爐指供熱量，即每小時(shí)輸出的熱量，通常以“Q”符號表示，單位是“大卡/時(shí)”（焦耳 /時(shí)）。 2壓力 指鍋爐出口處（鍋筒或過熱器）的工作壓力（表壓），通常以“P”符號表示，單位是“MPa”，或“kgf/cm2”。 1大氣壓1kgf/cm2=0.0980665MPa 測量壓力的方法有兩種基準(zhǔn)：一種

17、是以壓力為零（即絕對真空）作為測量起點(diǎn)的，這時(shí)測出的壓力叫絕對壓力；另一種是以大氣壓力作為測量起點(diǎn)，即壓力表上直接讀出的壓力值，稱作表壓力。平時(shí)我們所說的鍋爐壓力或介質(zhì)壓力都是指的表壓力，但在蒸汽熱力特性表中所列的壓力值和熱工計(jì)算中用的壓力值都是指絕對壓力。 絕對壓力表壓力+1個(gè)大氣壓力 3溫度 指鍋爐出口介質(zhì)的溫度。對于蒸汽鍋爐為出口處飽和蒸汽或過熱蒸汽的溫度，對于熱水鍋爐為進(jìn)、出口熱水的溫度，單位是“”或者“ ”、“K”，它們之間換算如下： 攝氏溫標(biāo)（）， 華氏溫標(biāo)（ ） ，開氏溫標(biāo)（絕對溫標(biāo)）（ K）： 5/9（ 32） 9/5 32 K273.2 2 壓力容器 21概述 211壓力容器

18、的定義 從廣義上說，凡承受流體介質(zhì)壓力的密閉殼體都可稱作壓力容器。 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例（修訂版）附則中規(guī)定，壓力容器的含義：是指盛裝氣體或液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或等于2.5MPaL的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容積和移動式容器；盛裝公稱工作壓力大于或等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或等于1.0MPaL的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或低于60的液體的氣瓶；氧艙等。 固定式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程適用的壓力容器同時(shí)具備以下三個(gè)條件： 1 工作壓力大于或等于0.1MP

19、a 2 工作介質(zhì)與容積的乘積大于或等于2.5MPaL 3 盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體以及介質(zhì)最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體 212壓力容器的主要參數(shù) 壓力容器的工藝參數(shù)是進(jìn)行壓力容器強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。工藝參數(shù)是由生產(chǎn)的工藝要求確定的。影響壓力容器設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有壓力、溫度、直徑等。 固定式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程-分為第一、第二、第三類壓力容器 按壓力-分為低壓、中壓、高壓、超高壓容器 按用途-反應(yīng)、換熱、分離、儲存壓力容器 按結(jié)構(gòu)和型式-單層、多層；圓筒形、球形 包括筒體、封頭（端蓋）、膨脹節(jié)、設(shè)備法蘭，球罐的球殼板，換熱器的管板和換熱管，M36以上（含M36）的設(shè)備主螺栓以及公

20、稱直徑大于或者等于250mm的接管和管法蘭。 3 壓力管道 國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)察條例（修訂版）中關(guān)于壓力管道的定義為：壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道。 312壓力管道的分類 壓力管道品種繁多，其分類方法也有多種。 1按用途分類 壓力管道按其用途劃分為工業(yè)管道、公用管道和長輸管道。工業(yè)管道系指企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的管道、公用工程管道及其它輔助管道。包括延伸出工廠邊界線，但歸屬企、事業(yè)單位管轄的工藝管道。公用管道系統(tǒng)指城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)用于公用事業(yè)或民用的燃?xì)夤艿篮蜔崃艿?。長輸管道系指產(chǎn)地、儲存庫、使用單位間用于輸送商品介質(zhì)的管道。 2從安全管