壓力管道無損檢測(cè)1

第四章壓力管道無損檢測(cè)(1)江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作內(nèi)容提要本章主要介紹壓力管道無損檢測(cè)各種方法的原理、特點(diǎn)、技術(shù)要求、應(yīng)用等。具體內(nèi)容如下：1、概述各種無損檢測(cè)方法的原理、特點(diǎn)、技術(shù)要求；2、

壓力管道元件制造的無損檢測(cè)3、

壓力管道安裝的無損檢測(cè)4、在用壓力管道的無損檢測(cè)5、壓力管道無損檢測(cè)新技術(shù)江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作4.1概述無損檢測(cè)的定義：無損檢測(cè)是指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(duì)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(cè)試的方法。常用的無損檢測(cè)方法；有射線檢測(cè)（簡(jiǎn)稱RT）、超聲波檢測(cè)（簡(jiǎn)稱UT）、磁粉檢測(cè)（簡(jiǎn)稱MT）和滲透檢測(cè)（簡(jiǎn)稱PT），稱為四大常規(guī)檢測(cè)方法。這四種方法是承壓類特種設(shè)備制造質(zhì)量檢驗(yàn)和在用檢驗(yàn)最常用的無損檢測(cè)方法。其中RT和UT主要用于探測(cè)試件內(nèi)部缺陷，MT和PT主要用于探測(cè)試件表面缺陷。其他用于承壓類特種設(shè)備的無損檢測(cè)方法有渦流檢測(cè)（簡(jiǎn)稱ET）、聲發(fā)射檢測(cè)（簡(jiǎn)稱AE）等。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作4.1.1無損檢測(cè)目的及應(yīng)用特點(diǎn)（1）、無損檢測(cè)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(2)、無損檢測(cè)應(yīng)用特點(diǎn)

①無損檢測(cè)要與破壞性檢測(cè)相配合②正確選用實(shí)施無損檢測(cè)的時(shí)機(jī)選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測(cè)方法④綜合應(yīng)用各種無損檢測(cè)方法江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作4.1.2射線檢測(cè)

射線的種類很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、γ射線、中子射線三種。其中X射線和γ射線常應(yīng)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(cè)，而中子射線僅用于一些特殊場(chǎng)合。射線檢測(cè)最主要的應(yīng)用是探測(cè)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(diǎn)等）可將射線檢測(cè)分為射線照相等多種不同方法。射線照相法是指X射線或γ射線穿透試件，以膠片作為記錄信息器材的無損檢測(cè)方法，該方法是應(yīng)用最廣泛的一種最基本的射線檢測(cè)方法。本節(jié)主要介紹射線照相法。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作(1).射線照相法的原理

X射線和γ射線通過物質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度逐漸減弱。射線強(qiáng)度的衰減由以下公式表示：通過物體后的射線強(qiáng)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(rèn)為是由光電效應(yīng)引起的吸收、康普頓效應(yīng)引起的散射和電子對(duì)效應(yīng)引起的吸收三種原因造成的。射線還有一個(gè)重要性質(zhì)，就是能使膠片感光。當(dāng)X射線或γ射線照射膠片時(shí)，與普通光線一樣，能使膠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度越高，這個(gè)作用叫做射線的照相作用。因?yàn)閄射線或γ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X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(qiáng)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)的衰減作用和照相作用后，就不難理解射線檢測(cè)的原理。

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

材料中如有缺陷存在會(huì)影響射線的吸收，使透過射線強(qiáng)度發(fā)生變化，用膠片可測(cè)量出這一變化。如圖8—5所示，厚度為T厘米的物體中有厚度為△T厘米的缺陷時(shí)，射線穿透無缺陷部位，透過射線強(qiáng)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(qiáng)度為J+△j，曝光得到的底片黑度應(yīng)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。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作(2)、射線檢測(cè)設(shè)備

射線照相設(shè)備可分為：X射線探傷機(jī)；γ射線探傷機(jī)；高能射線探傷設(shè)備三大類。X射線探傷機(jī)管電壓在450kV以下，可分為攜帶式，移動(dòng)式兩類。最大穿透鋼鐵厚度可達(dá)100mm。γ射線探傷機(jī)的射線能量取決于放射性同位素的種類，常用γ源有C060、Irl92、Se75三種，最大穿透鋼鐵厚度可達(dá)200mm。高能射線探傷設(shè)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1～24MeV射線。最大穿透鋼鐵厚度可達(dá)500mm。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作（3）射線照相工藝要點(diǎn)

一般把被檢的物體安放在離X射線裝置或γ射線裝置50cm到1m的位置處，把膠片盒緊貼在試樣背后，讓射線照射適當(dāng)?shù)臅r(shí)問（幾分鐘至幾十分鐘）進(jìn)行曝光。把曝光后的膠片在暗室中進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，對(duì)缺陷進(jìn)行評(píng)定和分級(jí)。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8—6。其中雙壁單影法用于小直徑的容器或大口徑管子焊縫，雙壁雙影法用于Φ≤100mm以下管子對(duì)接環(huán)焊縫。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

圖8—6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）雙壁雙影法江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

①照相規(guī)范的確定為得到高靈敏度的底片，照相規(guī)范的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a.透照方式的選擇：有外透法、內(nèi)透法。外透法的優(yōu)點(diǎn)是操作比較方便，內(nèi)透法的優(yōu)點(diǎn)是透照厚度差小，在滿足透照厚度比K值的情況下，一次透照長(zhǎng)度較大。

b.K值控制透照厚度比K的含義見圖8—8，由圖中關(guān)系可知射線源到膠片的距離F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，也就是說工件越薄，膠片貼得越緊，清晰度越好。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍋爐壓力容器壓力管道焊縫射線照相，縱縫的K值不得大于1.03，環(huán)縫的K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出角口，使之不致過大。過大的角占有可能導(dǎo)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。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

c.透照距離的選擇焦距在選擇透照距離時(shí)，應(yīng)將焦距選得大一些。但是由于射線的強(qiáng)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(shí)，射線強(qiáng)度將不夠。焦距應(yīng)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600～800mm。

d.曝光量的選擇曝光量E為射線強(qiáng)度j與曝光時(shí)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(dá)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15mA.min以上。

e.膠片、增感屏的選擇與底片黑度控制通常照相時(shí)是將厚度為0.03～0.2mm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(duì)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(xì)，其底片對(duì)比度△D也大。底片黑度D一般規(guī)定為1.5～4.0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(yīng)使底片黑度D大些，但黑度大于4.0觀片燈有時(shí)就不容易看清了，所以底片黑度也不宜太大。

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作②象質(zhì)計(jì)（透度計(jì)）的應(yīng)用

為了評(píng)定底片的靈敏度，需要采用象質(zhì)計(jì)，象質(zhì)計(jì)是用來檢查透照技術(shù)和膠片處理質(zhì)量的。衡量該質(zhì)量的數(shù)值是象質(zhì)指數(shù)，它等于底片上能識(shí)別出的最細(xì)鋼絲的線編號(hào)。用底片上必須顯示的最小鋼絲直徑與相應(yīng)的象質(zhì)指數(shù)來表示照相的靈敏度。所謂射線照相的靈敏度是射線照相能發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力。射線照相靈敏度分為絕對(duì)靈敏度和相對(duì)靈敏度。絕對(duì)靈敏度是指射線透照某工件時(shí)能發(fā)現(xiàn)最小缺陷的尺寸，射線照相的相對(duì)靈敏度K用透照方向上所能發(fā)現(xiàn)缺陷的最小厚度尺寸AD與該處的穿透厚度d的百分比表示，即

目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的象質(zhì)指數(shù)，換算成相對(duì)靈敏度，其值大約在1%～2%之間。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作(4).底片評(píng)定

在底片合格的前提下，再對(duì)底片上的缺陷進(jìn)行定性、定量和定位，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)評(píng)出工件質(zhì)量等級(jí)，寫出探傷報(bào)告。對(duì)底片的質(zhì)量要求包括：①底片的黑度應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，影像清晰，反差適中，靈敏度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，即能識(shí)別規(guī)定的象質(zhì)指數(shù)?，F(xiàn)行的射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，底片黑度下限一般規(guī)定為1.5～2.O，上限黑度一般為4.0。②標(biāo)記齊全，擺放正確。必須擺放標(biāo)記有設(shè)備號(hào)、焊縫號(hào)、底片號(hào)、中心標(biāo)記和邊緣標(biāo)記等。標(biāo)記應(yīng)距焊縫邊緣5mm。③評(píng)定區(qū)內(nèi)無影響評(píng)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(diǎn)等。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作(5)射線的安全防護(hù)

射線防護(hù)，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(dāng)量不超過限值。主要的防護(hù)措施有以下三種：屏蔽防護(hù)、距離防護(hù)和時(shí)間防護(hù)。屏蔽防護(hù)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法。如射線探傷機(jī)體襯鉛，現(xiàn)場(chǎng)使用流動(dòng)鉛房和建立固定曝光室等都是屏蔽防護(hù)。距離防護(hù)是用增大射線源距離的辦法來防止射線傷害。因?yàn)樯渚€強(qiáng)度P與距離R的平方成反比，即所以在沒有屏蔽物或屏蔽物厚度不夠時(shí)，用增大射線源距離的辦法也能達(dá)到防護(hù)的目江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

(6).關(guān)于射線照相法特點(diǎn)的概括

①.檢測(cè)結(jié)果有直接記錄——底片

②可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確

③體積型缺陷檢出率很高。而面積型缺陷的檢出率受到多種因素影響

④.適宜檢驗(yàn)較薄的工件而不適宜較厚的工件

⑤適宜檢測(cè)對(duì)接焊縫。檢測(cè)角焊縫效果較差，不適宜檢測(cè)板材、棒材、鍛件。

⑥.有些試件結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)條件不適合射線照相

⑦對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的確定比較困難

⑧檢測(cè)成本高。

⑨.射線照相檢測(cè)速度慢

⑩.射線對(duì)人體有傷害江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作4.1.3超聲波檢測(cè)超聲波檢測(cè)主要用于探測(cè)試件的內(nèi)部缺陷，它的應(yīng)用十分廣泛。所謂超聲波是指超過人耳聽覺，頻率大于20kHz的聲波。用于檢測(cè)的超聲波，頻率為0.4～25MHz，其中用得最多的是1～5MHz。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(hào)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型顯示脈沖反射超聲探傷法。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作(1)超聲波的發(fā)生及其性質(zhì)①超聲波的發(fā)生和接收聲波是一種機(jī)械波，機(jī)械波是由機(jī)械振動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)，也能將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電振動(dòng)。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。將晶片兩面都鍍上銀，作為電極。當(dāng)高頻電壓加到這兩個(gè)電極上時(shí)，晶片就在厚度方向產(chǎn)生伸縮（振動(dòng)），這樣就把電振動(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)了。這種機(jī)械振動(dòng)發(fā)生的超聲波，可傳播到被檢物中去。反之，將高頻機(jī)械振動(dòng)傳到晶片上時(shí)，晶片就被振動(dòng)，在晶片兩電極之間就會(huì)產(chǎn)生頻率與超聲波相等、強(qiáng)度與超聲波成正比的高頻電壓。這個(gè)高頻電壓可經(jīng)放大、檢波，并顯示在示波屏上。這就是超聲波的接收。通常在超聲波探傷中只使用一個(gè)晶片，這個(gè)晶片既作發(fā)射又作接收。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

②超聲波的種類

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(dòng)方式不同，傳播速度也不同。，聲波的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向一致，叫做縱波。質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播的方向垂直的波叫橫波。縱波可在氣、液、固體中傳播?？墒菣M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。

③.聲速聲波在介質(zhì)中是以一定的速度傳播的，如空氣中的聲速為340m/s，水中的聲速為1500m/s，鋼中縱波的聲速為5900m/s，橫波的聲速為3230m/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。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

④波長(zhǎng)

波在一個(gè)周期內(nèi)或者說質(zhì)點(diǎn)完成一次振動(dòng)所經(jīng)過的路程稱為波長(zhǎng)，用λ表示。

⑤超聲場(chǎng)及其特征量

充滿超聲波的空問叫作超聲場(chǎng)，描述超聲場(chǎng)的特征量有聲壓、聲強(qiáng)和聲阻抗。

⑥.界面的反射和透射

當(dāng)超聲波傳到缺陷、被檢物底面或者異種金屬結(jié)合面，即兩種不同聲阻抗的物質(zhì)組成的界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射。

⑦.指向性

聲束集中向一個(gè)方向輻射的性質(zhì)，叫做聲波的指向性。探傷采用高頻超聲波，其理由之一就是希望它具有指向性。

⑧近場(chǎng)區(qū)與遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)

在超聲波探頭的聲場(chǎng)中，按聲壓變化規(guī)律分為近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)兩個(gè)區(qū)域。靠近探頭附近的區(qū)域叫近場(chǎng)區(qū)。

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

(2).超聲波檢測(cè)的原理

超聲波檢測(cè)可以分為超聲波探傷和超聲波測(cè)厚，以及超聲波測(cè)晶粒度、測(cè)應(yīng)力等。在超聲探傷中，有根據(jù)缺陷的回波和底面的回波進(jìn)行判斷的脈沖反射法；有根據(jù)缺陷的陰影來判斷缺陷情況的穿透法；還有根據(jù)由被檢物產(chǎn)生駐波來判斷缺陷情況或者判斷板厚的共振法。

目前用得最多的方法是脈沖反射法。脈沖反射法在垂直探傷時(shí)用縱波，在斜入射探傷時(shí)大多用橫波。把超聲波射入被檢物的一面，然后在同一面接收從缺陷處反射回來的回波，根據(jù)回波情況來判斷缺陷的情況?？v波垂直探傷和橫波傾斜入射探傷是超聲波探傷中兩種主要探傷方法。

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作(3).試塊

超聲探傷中是以試塊作為比較的依據(jù)。試塊上有各種已知的特征，例如特定的尺寸，規(guī)定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、橫通孔、凹槽等。用試塊作為調(diào)節(jié)儀器、定量缺陷的參考依據(jù)，是超聲探傷的一個(gè)特點(diǎn)。

試塊在超聲探傷中的用途主要有三方面：

①確定合適的探傷方法。在超聲探傷中，可以應(yīng)用在某個(gè)部位有某種人工缺陷（平底孔、槽等）的試塊來摸索探傷方法。

②確定探傷靈敏度和評(píng)價(jià)缺陷大小。對(duì)于不同種類，不同厚度、不同要求的工件，需要不同的探傷靈敏度。為了確定探傷時(shí)的靈敏度，就需要帶有各種人工缺陷的試塊。用人工缺陷的波高來表示探傷靈敏度，這是試塊常用的一種方法。為了評(píng)價(jià)工件中某處缺陷大小，用試塊中同一深度各種尺寸的人工缺陷與之相比較，這就是探傷中應(yīng)用的缺陷當(dāng)量法。

③校驗(yàn)儀器和測(cè)試探頭性能。通過試塊可以測(cè)試儀器聲或探頭的性能，以及儀器和探頭連接在一起的系統(tǒng)綜合性能。

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

(4).超聲波檢測(cè)工藝要點(diǎn)

①探傷方法的分類

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

②基本操作

A、探傷時(shí)機(jī)選擇根據(jù)要達(dá)到的檢測(cè)目的，選擇最適當(dāng)?shù)奶絺麜r(shí)機(jī)。

B、探傷方法選擇根據(jù)工件情況，選定探傷方法。例如，對(duì)焊縫，選擇單斜探頭接觸法；對(duì)鋼管，選擇聚焦探頭水浸法；對(duì)軸類鍛件，選用單探頭垂直探傷法。

C、探傷方向很重要。探傷方向應(yīng)以能發(fā)現(xiàn)缺陷為準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)缺陷的種類和方向來決定。

D、頻率的選擇根據(jù)工件的厚度和材料的晶粒大小，合理的選擇探傷頻率。

E、確定探傷靈敏度用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試塊的人工缺陷或試件無缺陷底面調(diào)節(jié)到一定的波高，確定探傷靈敏度。

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

(5)關(guān)于超聲波檢測(cè)特點(diǎn)的概括

①-面積型缺陷的檢出率較高，而體積型缺陷的檢出率較低從理論上說，反射超聲波的缺陷面積越大，回波越高，越容易檢出。

②.適合檢驗(yàn)厚度較大的工件，不適合檢驗(yàn)較薄的工件。

③應(yīng)用范圍廣，可用于各種試件包括對(duì)接焊縫、角焊縫、T形焊縫、板材、管材、棒材、鍛件，以及復(fù)合材料等。板材、管材、棒材、鍛件，以及復(fù)合材料的內(nèi)部缺陷檢測(cè)超聲波是首選方法。

④檢測(cè)成本低、速度快，儀器體積小，重量輕，現(xiàn)場(chǎng)使用較方便。

⑤無法得到缺陷直觀圖像。定性困難。定量精度不高

⑥.檢測(cè)結(jié)果無直接見證記錄

⑦.材質(zhì)、晶粒度對(duì)探傷有影響

晶粒粗大的材料，例如鑄鋼、奧氏體不銹鋼焊縫，未經(jīng)正火處理的電渣焊焊縫等，一般認(rèn)為不宜用超聲波進(jìn)行探傷。

⑧.工件不規(guī)則的外形和一些結(jié)構(gòu)會(huì)影響檢測(cè)

⑨.不平或粗糙的表面會(huì)影響耦合和掃查。影響檢測(cè)精度和可靠性

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

4.1.4磁粉檢測(cè)(1)磁粉檢測(cè)原理

自然界有些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的特性。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(qiáng)。這兩端稱為磁極。每一磁體都有一對(duì)磁極即N極和S極。鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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)、形狀、材質(zhì)等原因造成的不連續(xù)性），磁力線便會(huì)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(chǎng)。漏磁場(chǎng)的局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)，如磁粉，通過觀察達(dá)到檢測(cè)目的。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

(2)磁粉檢測(cè)設(shè)備器材

①.磁力探傷機(jī)分類

磁力探傷機(jī)可分為固定式、移動(dòng)式、攜帶式三類。

②靈敏度試片

靈敏度試片用于檢查磁粉探傷設(shè)備、磁粉、

磁懸液的綜合性能。使用時(shí)，如果磁化方法、

規(guī)范選擇得當(dāng)，在試片表面上應(yīng)能看到與人工

刻槽相對(duì)應(yīng)的清晰顯示。

③.磁粉與磁懸液

磁粉是具有高磁導(dǎo)率和低剩磁的四氧化三鐵或三氧化二鐵粉末。按加入的染料可將磁粉分為熒光磁粉和非熒光磁粉，非熒光磁粉有黑、紅、白幾種不同顏色供選用。由于熒光磁粉的顯示對(duì)比度比非熒光磁粉高得多，所以采用熒光磁粉進(jìn)行檢測(cè)具有磁痕觀察容易，檢測(cè)速度快，靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。但熒光磁粉檢測(cè)需一些附加條件：暗環(huán)境和黑光燈。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作(3)磁粉檢測(cè)工藝要點(diǎn)①.磁化方法常用的磁化方法如圖10一8所示，②磁粉探傷方法分類磁粉探傷方法有多種分類方法。按檢驗(yàn)時(shí)機(jī)可分為連續(xù)法和剩磁法。磁化、施加磁粉和觀察同時(shí)進(jìn)行的方法稱為連續(xù)法。先磁化，后施加磁粉和檢驗(yàn)的方法稱為剩磁法。后者只適用于剩磁很大的硬磁材料。按使用的電流種類可分為交流法、直流法兩大類。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作③.磁粉探傷的一般程序

探傷操作包括以下幾個(gè)步驟：預(yù)處理、磁化和施加磁粉、觀察、記錄以及后處理（包括退磁）等。

(4).關(guān)于磁粉檢測(cè)特點(diǎn)的概括如下：

a.適宜鐵磁材料探傷。不能用于非鐵磁材料檢驗(yàn)

b.可以檢出表面和近表面缺陷，不能用于檢查內(nèi)部缺陷。

一般可檢出深度為1～2mm的近表面缺陷，采用強(qiáng)直流磁場(chǎng)可檢出深度達(dá)3～5mm近表面缺陷。

c.檢測(cè)靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極細(xì)小的裂紋以及其他缺陷

在RT、UT、MT、PT四種無損檢測(cè)方法中，對(duì)表面裂紋檢測(cè)靈敏度最高的仍是MT。

d.檢測(cè)成本很低，速度快

e.工件的形狀和尺寸對(duì)探傷有影響，有時(shí)因其難以磁化而無法探傷江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作

4.1.5滲透檢測(cè)

(1)滲透檢測(cè)基本原理

滲透檢測(cè)的原理是：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一定時(shí)間，滲透液能夠滲進(jìn)表面開口的缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中；在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作②滲透檢測(cè)的分類

a.根據(jù)滲透液所含染料成分分類

根據(jù)滲透液所含染料成分，可分為熒光法、著色法兩大類。

b.根據(jù)滲透液去除方法分類

根據(jù)滲透液去除方法，可分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型三大類。

c.在滲透探傷中，顯像的方法有濕式顯像、快干式顯像、干式顯像和無顯像劑式顯像四種。江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作（2）各種滲透檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用選擇

著色法只需在白光或日光下進(jìn)行，在沒有電源的場(chǎng)合下也能使用。熒光法需要配備黑光燈和暗室，無法在沒有電源及暗室的場(chǎng)合下使用。

水洗著色法適于檢查表面較粗糙的零件，該法靈敏度較低，不易發(fā)現(xiàn)細(xì)微缺陷。

后乳化型著色法具有較高靈敏度，適宜檢查較精密零件，但對(duì)螺栓，有孔、槽零件，以及表面粗糙零件不適用。

溶劑去除型著色法應(yīng)用較廣，特別是使用噴罐，可簡(jiǎn)化操作，適宜于大型零件的局部檢驗(yàn)。

水洗型熒光法成本較低，有明亮的熒光，易于水洗，檢查速度快，適用于表面較粗髓零件，帶有螺紋、鍵槽的零件及大批量小零件的檢查。

后乳化型熒光法具有極明亮的熒光，對(duì)細(xì)小缺陷檢驗(yàn)靈敏度高，能檢出寬而淺的缺陷，不適用有螺紋、鍵槽及盲孔零件的檢查，也不適用于表面粗糙零件的檢驗(yàn)。

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作(3)關(guān)于滲透檢測(cè)特點(diǎn)的概括如下：

a.滲透探傷可以用于除了疏松多孔性材料外任何種類的材料。

b.形狀復(fù)雜的部件也可用滲透探傷，并一次操作就可大致做到全面檢測(cè)。

c.同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷，用一次探傷操作就可完成檢測(cè)。

d..不需要大型的設(shè)備，可不用水、電。

e.試件表面粗糙度影響大，探傷結(jié)果往往容易受操作人員水平的影響。

f.可以檢出表面開口的缺陷，但對(duì)埋藏缺陷或閉合型的表面缺陷無法檢出。

g.檢測(cè)工序多，速度慢。

h..檢測(cè)靈敏度比磁粉探傷低。

i.材料較貴、成本較高。

江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)中心所制作4.1.6渦流檢測(cè)

（1）渦流檢測(cè)的理論基礎(chǔ)是電磁感應(yīng)原理。金屬材料在交變磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流。根據(jù)渦流的大小和分布，可檢出鐵磁性和非鐵磁