壓力管道的檢驗檢測技術(shù)

8壓力管道得檢驗檢測技術(shù)

主要內(nèi)容

1、工業(yè)管道得檢驗檢測方法

2、公用管道得檢驗檢測方法

前言

什么就是壓力管道？

根據(jù)最新得《特種設(shè)備目錄》（2014年）定義，壓力管道就是指利用一定得壓力，用于輸送氣體或者液體得管狀設(shè)備，

其范圍規(guī)定為坡高工作壓力大于或者等于0、IMPa（表壓），介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕

性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點得液體，且公稱直徑大于或者等于50mm得管道。

公稱直徑小于150mm,且其最高工作壓力小于1、6MPa（表壓）得輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體得管道與設(shè)備本體所

屬管道除外。其中，石油天然氣管道得安全監(jiān)督管理還應(yīng)按照《安全生產(chǎn)法》、《石油天然氣管道保護法》等法律法規(guī)實施。

什么就是工業(yè)管道？

工業(yè)管道就是指企業(yè)、事業(yè)單位所屬用于輸送工藝介質(zhì)得工藝管道、公用工程管道及其她輔助管道，劃分為GC1級、GC2

級、GC3級。

符合下列條件之一得工業(yè)管道為GC1級：

（1）輸送GB5044-85《職業(yè)接觸毒物危害程度分級》中規(guī)定得毒性程度為極度危害介質(zhì)、高度危害氣體介質(zhì)與工作溫度

高于標(biāo)準(zhǔn)沸點得高度危害液體介質(zhì)得管道：

（2）輸送GB50160T999《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》及GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定得火災(zāi)危險性為

甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體，并且設(shè)計壓力大于或者等于4、OHPa得管道；

（3）輸送流體介質(zhì)并且設(shè)計壓力大于或者等于10、OMPa,或者設(shè)計壓力大于或者等于4、OMPa,并且設(shè)計溫度大于或者

等于400℃得管道。

符合以下規(guī)定得工業(yè)管道為GC3級：

輸送無毒、非可燃液體介質(zhì)，設(shè)計壓力小于或者等于1、OMPa,并且設(shè)計溫度大于-20C但就是小于185e得管道。

其余為GC2工業(yè)管道。

1、工業(yè)管道得檢驗檢測方法

〉〉1、1、壓力管道常見得缺陷

>>1、2、檢驗檢測方法

>>1、3、工業(yè)管道得定期檢驗

1、1、壓力管道常見得缺陷

(1)制造安裝過程中產(chǎn)生得缺陷

壓力管道在制造安裝得過程產(chǎn)生得缺陷包括管道材料冶煉、軋制、機加工、焊接、熱處理等過程中產(chǎn)生得缺陷。

冶煉缺陷，如縮管、氣孔非金屬夾雜物等；

軋制缺陷，如夾層、折疊、發(fā)紋、拉痕、白點等；

機加工缺陷，幾何形狀或尺寸不符、沖壓裂紋等；

熱處理過程中產(chǎn)生得缺陷，如材料變脆、熱處理裂紋等。

管道焊接缺陷就是壓力管道中普遍存在也就是最多得缺陷。

壓力管道最常見得焊接缺陷為：未焊透、未熔合、氣孔、夾渣與裂紋；

最常見得焊縫形狀缺陷為：咬邊、錯邊。

1)裂紋缺陷

裂紋就是最危險得缺陷，按其發(fā)生得原因分為管道原材料裂紋、焊接不當(dāng)產(chǎn)生得裂紋、管道材料熱處理不當(dāng)產(chǎn)生得裂紋、

管道過載產(chǎn)生得裂紋、腐蝕產(chǎn)生得裂紋及交變載荷產(chǎn)生得疲勞裂紋等(其中有些就是使用過程中產(chǎn)生得裂紋)。

裂紋會引起嚴重得應(yīng)力集中，嚴重破壞了材料得連續(xù)性，降低材料得強度：如強度較高而韌性較低得材料，或者材料已

發(fā)生劣化，則極易發(fā)生低應(yīng)力脆斷。?般講，缺陷造成得應(yīng)力集中越嚴重，脆性斷裂得危險性越大。在交變教荷下，裂紋尖

端得高應(yīng)變區(qū)極易使裂紋尖端萌生新得裂紋，并使裂紋擴展，降低結(jié)構(gòu)得疲勞壽命。對壓力管道安全使用而言，裂紋得危害

性最大。它不僅會使焊接結(jié)構(gòu)報廢，還可能會使壓力管道破裂造成嚴重事故。因此就是工程上嚴格控制得一種嚴重缺陷，在

一般得標(biāo)準(zhǔn)中就是裂紋就是不允許存在得。

2)未焊透缺陷

未焊透就是一種嚴重得焊接缺陷，可以分為根部未焊透、邊緣未焊透、層間未焊透等。在壓力管道中，由于其焊接方法

采用單面焊，極易在管道內(nèi)表面產(chǎn)生根部未焊透缺陷。

就一般而言，產(chǎn)生未焊透得原因主要有：

(a)焊接電太小，運條速度太快，角度不對或電弧偏吹，未能使已熔化得金屬焊條與焊件得邊緣或底層充分熔合，從而

形成未焊透；

(b)焊件對口不正確，如鈍邊太厚，間隙太小；

(c)銹污等臟物未清理干凈，或有熔渣，阻礙了焊層之間得熔合■

未焊透缺陷得危害就是減少了焊縫得有效截面積，降低了管道得承載能力與機械性能。尖而細未焊透比較危險，它將引

起得嚴重得應(yīng)力集中，在交變載荷作用下，未焊透不規(guī)則得邊緣，將可能逐步擴展形成裂紋，成為壓力管道潛在破壞得裂紋

源。

3)未熔合缺陷

未熔合也就是一種在焊接過程中不當(dāng)引起得嚴重得焊接缺陷。?方面，由于存在未熔合缺陷，減少了焊縫得有效截面積,

使得壓力管道得承載能力與機械性能顯著得降低。另一方面未熔合缺陷兩端比較細，容易引起得管道得應(yīng)力集中，在載荷或

交變載荷作用下，將可能逐步擴展形成裂紋，成為潛在破壞得裂紋源。

未熔合缺陷產(chǎn)生得原因主要有：

(a)焊接電流過小，運條不當(dāng)，使填充金屬在未全部熔透前就互相黏結(jié)在一起，而在其另以側(cè)卻形成了漏焊孔洞：

(b)使用電流過大，致使焊條得后半截由于過熱而發(fā)紅，造成熔化太快，當(dāng)焊件邊緣尚未熔化時，焊條得熔化金屬已經(jīng)

覆蓋上去，形成未熔合。

4)氣孔缺陷

氣孔就是管道焊接過程中焊縫中最常見得焊接缺陷。氣孔缺陷得存在破壞了管道焊縫得連續(xù)性，使管道得承載得有效截

面積減小，從而降低焊縫得機械性能與承載能力。當(dāng)氣孔面積占截面積得5%以下時，氣孔對靜強度得影響較小，但當(dāng)成串氣

孔總面積超過焊縫截面積得20%時，結(jié)構(gòu)得強度極限會急劇下降。因此，成串或密集氣孔要比單個氣孔危險得多，表面氣孔

對材料得彎曲與沖擊性能影響較大，因此表面氣孔要比埋藏得氣孔危險。氣孔使有效截面積減少10*時，材料得疲勞強度則

下降50%。

產(chǎn)生得主要原因有：

(a)焊接過程中，焊接運條不當(dāng)，焊接速度太快，致使熔化金屬冷卻太快，焊縫熔溶金屬中氣體在成形冷卻前未能來得

及逸出，在焊縫金屬內(nèi)部或表面形成得孔穴。

(b)焊條受潮，焊條涂層太薄，藥皮剝落而芯銹；焊條烘干時溫度太高，使藥皮成分變質(zhì)失效；

(c)焊接過程中焊件未清理干凈;

(d)焊接過程中，氣體來不及從焊縫中逸出；電流過大;

(e)焊接周圍環(huán)境濕度過大等。

5)夾渣缺陷

夾渣也就是焊縫中最常見得焊接缺陷。夾渣存在尖銳得棱角邊界，其尖角處易引起應(yīng)力集中，其危害性比氣孔缺陷嚴重,

特別就是條形得連續(xù)夾渣。夾渣洞穴中填充著非金屬得夾雜物，會影響焊縫得致密性，從而影響材料得性能，根據(jù)其截面得

大小成正比例得降低材料得抗拉強度，但夾渣對屈服強度影響較小，但使材料得冷彎、沖擊性能大幅度減低。單個間斷小球

狀得夾渣物影響較小，而細小得線狀得連續(xù)夾渣相對影響較大些。在有交變載荷與溫度變化得環(huán)境下，條形夾渣內(nèi)得熔渣與

金屬得膨脹系數(shù)相差懸殊導(dǎo)致產(chǎn)生很大得內(nèi)應(yīng)力，從而引發(fā)裂紋產(chǎn)生。

夾渣產(chǎn)生得原因主要就是焊件邊緣及焊層之間未清理干凈；焊接電流太小，而焊條太粗：焊件坡口角度過小，加上運條

不當(dāng)，致使焊渣與鐵水分離不清，阻礙了焊渣上?。蝗刍饘倌烫?，熔渣來不及浮出；焊件與焊條得化學(xué)成分不相宜等。

(2)使用過程中產(chǎn)生得缺陷

壓力管道在使用過程中，由于周圍環(huán)境、介質(zhì)、返修、載荷等因素會使壓力管道產(chǎn)生各種缺陷，常見得缺陷主要包括：

(a)由于環(huán)境、介質(zhì)等引起各種腐蝕缺陷；

(b)由于長期在高溫環(huán)境下運行產(chǎn)生得材料損傷與組織缺陷；

(c)管道在交變載荷、振動作用下引起得疲勞裂紋；

(d)壓力管道在修理焊接引起得缺陷。

(a)腐蝕缺陷

在用壓力管道常見腐蝕缺陷主要有：

＞〉均勻腐蝕(與材料與介質(zhì)有關(guān))；

＞＞點腐蝕(孔蝕)(與材料與介質(zhì)有關(guān))：

〉〉沖刷腐蝕（與部位與介質(zhì)流速以及介質(zhì)中得顆粒含量有關(guān)）；

＞＞晶間腐蝕（主要與介質(zhì)與材料有關(guān)）：

＞＞應(yīng)力腐蝕（與介質(zhì)，應(yīng)力，材料有關(guān)）；

＞〉縫隙腐蝕（與介質(zhì)、材料、結(jié)構(gòu)縫隙有關(guān)）；

〉〉氫腐蝕（與氫介質(zhì)、高溫、壓力、材料有關(guān)）；

＞〉電偶腐蝕（與介質(zhì)、相接觸得多種金屬材料有關(guān)）；

＞〉有保溫腐蝕（與介質(zhì)、材料、溫度有關(guān)）；

＞〉無保溫腐蝕（與周圍環(huán)境有關(guān)）；

＞＞管道與支架局部接觸處腐蝕。

（b）長期使用引起壓力管道得材料損傷

管道材料損傷就是指管道材料在長期運行中組織與性能發(fā)生變化得現(xiàn)象。壓力管道材料長期在高溫下運行，材料會發(fā)生

損傷。如高溫、高壓臨氫設(shè)備及管道一般設(shè)計壽命大約在10萬小時左右，隨著運行時間得增加，特別在超過設(shè)計壽命情況下，

發(fā)生各類損傷與失效破壞得可能性將越來越大。

國內(nèi)外不少石油化工企業(yè)高溫臨氫管線在服役未滿10萬小時曾發(fā)生過嚴重得破壞事故。一般而言，高溫臨氫管道長期服

役后主要得損傷形式為高溫下得材料氫損傷與高溫下得材料脆化損傷。高溫蒸汽管道得管材一般為低碳鋼與低合金鋼。這些

管道中輸送得蒸汽介質(zhì)不會引起管道材質(zhì)劣化損傷，但由于溫度較高，材料經(jīng)長時間運行后仍會受到損傷。低碳鋼與低合金

鋼管道高溫長期服役后得材料損傷形式主要為珠光體球化與石墨化。蒸汽管道因材料發(fā)生珠光體球化致使蠕變強度與持久強

度下降而引發(fā)得爆管事故也經(jīng)常發(fā)生。

I、珠光體球化

壓力管道用低碳鋼與低合金鋼一般在常溫下組織為鐵素體+珠光體。此類鋼在高溫下長期使用后，珠光體組織中得片狀滲

碳體會逐漸地趨向形成球狀滲碳體，并慢慢聚集長大，此種現(xiàn)象叫做珠光體球化。

珠光體組織中滲碳體得球化及其聚集過程就是通過滲碳體得溶解、碳原子在固溶體中得擴散以及由a固溶體中析出滲碳

體幾個步驟組成。這一過程主要與溫度、時間及鋼得成份有關(guān)。在一定得溫度下，時間愈長，球化愈完全。

在常用得管道用鋼中，低碳鋼比鋁鋼更易產(chǎn)生球化現(xiàn)象，銘銅鋼與鋁鑰鋼鋼則比鋁鋼得球化速度低。

鋼發(fā)生珠光體球化后，會使鋼得室溫強度顯著降低。我國對20號鋼得球化通常分為6級，20號鋼珠光體中度球化后將

使鋼得抗拉強度降低20%.

II,石墨化

鋼在高溫、應(yīng)力長期作用下，由于珠光體內(nèi)滲碳體（Fe3C）分解出游離石墨得現(xiàn)象叫做石墨化。在滲碳體不斷得分解下

這些石墨不斷聚集長大，形成石墨球。時間愈長，石墨球愈嚴重。我國根據(jù)鋼中石墨化得發(fā)展程度，一般將石墨化分為四級:

1級：石墨化現(xiàn)象不明顯；

2級：明顯得石墨化；

3級：嚴重得石墨化；

4級：很嚴重得石墨化（危險得）。

石墨化現(xiàn)象只在高溫下發(fā)生，低碳鋼當(dāng)溫度在450匕以上、0、5M。鋼約在480匕以上長期工作后都可能發(fā)生石墨化。此

時，鋼發(fā)生不同程度得脆化，強度與塑性降低，石墨化嚴重時可導(dǎo)致壓力管道發(fā)生失效。

一般鋼發(fā)生石矮化得時間需要幾萬小時，所以電廠高溫下長期運行得過熱器管子與主蒸汽管道得主要檢查管子得金相組

織變化（石墨化與珠光體球化）及對管子材料力學(xué)性能得影響。石墨化達到4級得碳鋼與鋁鋼三通及彎頭應(yīng)予以更換。

IIR蠕變

金屬材料在長時間恒溫（高溫）與不超過其屈服強度得恒應(yīng)力作用下發(fā)生緩慢塑性變形得現(xiàn)象稱為蠕變。晶粒在最易錯

動得晶面或晶界上發(fā)生滑移就是蠕變變形得主要原因。同時，蠕變也使晶格歪曲、破碎與材料硬化，使繼續(xù)滑移受到限制。

因此鋼材在350℃以下不發(fā)生蠕變。但在高溫下金屬得晶界首先發(fā)生軟化，蠕變得以發(fā)生與繼續(xù)，一直延續(xù)到斷裂。

蠕變使材料損傷主要就是在晶界上先形成微小得空洞，空洞不斷得變大與相互連通，并逐步形成沿晶得微裂紋，直至形

成宏觀裂紋，擴展后斷裂。在斷裂之前宏觀上表現(xiàn)出宏觀變形不斷增加I。

（O長期在溫度、壓力波動、頻繁得開停車等交變載荷作用下工作壓力管道（如泵、壓縮機進出口處得壓力管道），會

產(chǎn)生疲勞裂紋缺陷，也會使原來存在得其它缺陷發(fā)生擴展，最后形成新得危險得裂紋缺陷。

（d）壓力管道使用過程中，如果返修或檢修不當(dāng)，也會產(chǎn)生新得缺陷。如壓力管道返修焊接時，如果施工工藝不當(dāng)或焊

接工藝選擇不準(zhǔn)確，會產(chǎn)生新得制造缺陷。

1、2、檢驗檢測方法

在用工業(yè)壓力管道定期檢驗就是通過一系列得檢驗檢測技術(shù)對壓力管道安全性能作出全面、準(zhǔn)確得評價.這些檢驗檢測

中，有些屬于應(yīng)會項目，即由壓力管道檢驗人員親手操作完成得項目，例如宏觀檢查（目視檢查、尺寸測量以及簡單設(shè)備檢

測）。通過這些手段我們來發(fā)現(xiàn)管道中較為明顯得表面缺陷。

還有些屬于應(yīng)知項目，即委托有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員來完成得項目，如理化檢驗（金相試驗、硬度試驗、化學(xué)元素分析、力

學(xué)性能試驗）與無損檢測等。通過上述這些檢測項目，我們可以進一步獲得管道內(nèi)部可能存在得缺陷或材料變化狀況。

對于前者，壓力管道檢驗人員應(yīng)熟練掌握應(yīng)用。而對于后者，則要求了解其基本原理、實施方法、工藝要點、適用范圍

與不適用場合、優(yōu)點與局限性。這樣才能在壓力管道檢驗中，針對壓力管道狀況、現(xiàn)場條件、可能產(chǎn)生缺陷得性質(zhì)來正確地

選擇檢測項目與方法，綜合各種得檢測與試驗結(jié)果。

＞〉宏觀檢查（目視檢查、放大鏡檢杳、焊縫檢驗尺測埴、手電筒照射檢查、內(nèi)窺鏡檢查、紅外成像儀檢查等）

＞〉電阻測定

＞＞無損檢測（射線、超聲波、磁粉、滲透檢測等）

＞＞理化檢驗（化學(xué)成分分析、金相檢驗、硬度測試等）

1、2,1宏觀檢查

宏觀檢查就是壓力管道檢驗最基本得檢驗方法.宏觀檢查得方法簡單易行、可以直接發(fā)現(xiàn)管道組成件與支撐件表面較為

明顯得缺陷，快速獲得壓力管道得總體質(zhì)量狀況，從而為下一步其她檢驗內(nèi)容，包括檢測項目、方法、比例、部位得選擇與

實施提供依據(jù)。

壓力管道得宏觀檢查包括目視檢查、放大鏡檢查、焊縫檢驗尺測量、手電筒照射檢查、使用游標(biāo)卡尺、卡鉗、鋼板尺、

卷尺檢查、測厚儀測量、內(nèi)窺鏡檢查、紅外成像儀檢查、防腐層檢測儀檢查與電火花檢測儀檢查。

1、目視檢查

目視檢查就是指檢驗人員用肉眼對管道得結(jié)構(gòu)與表面狀態(tài)進行檢查，目視檢查就是一種定性檢測，目視檢查對易于觀察

或能暴露檢查得組成件、連接接頭及其它管道元件得部分在其制造、制作、裝配、安裝、檢查或試驗之前、進行中或之后進

行觀察。這種檢查包括核實材料、組件、尺寸、接頭得制備、組對、焊接、粘接、釬焊、法蘭連接、螺紋或其它連接方法、

支承件、裝配以及安裝等得質(zhì)量就是否達到規(guī)范與工程設(shè)計得要求。

(1)檢測順序

?結(jié)構(gòu)后瞧表面

?從整體到局部

?從宏觀到微觀

(2)檢測內(nèi)容

-泄漏檢查

?防腐層檢查

,振動檢查

?位置檢查

?撓曲、下沉及異常變形檢查

?支吊架檢查

?管道組成件(管子、閥門、法蘭、膨脹節(jié)等)檢查

?陰極保護裝置檢查

?蠕脹測點檢查

?標(biāo)識檢查

?焊接接頭檢查

?表面腐蝕檢查

2、放大鏡檢查

目視檢查時，有時采用一些器具輔助檢查，如對肉眼檢查有懷疑得部位，可用5?10倍放大鏡做進一步觀察。采用放大

鏡檢查，可以更為清晰地發(fā)現(xiàn)肉眼很難發(fā)現(xiàn)得表面細小得裂紋、弧坑、氣孔等缺陷。

3、焊縫檢驗尺測量

焊接檢驗尺就是利用線紋與游標(biāo)測量等原理，檢驗焊接件得焊縫余高、錯邊量、焊腳高度、焊角厚度（焊喉）、咬邊深

度、點蝕深度等得計量器具。主要結(jié)構(gòu)形式如圖所示。下面將對幾種常規(guī)尺寸得測量方法進行介紹。

主尺高度尺咬邊深度尺

（正面）

（寬度尺標(biāo)記）多用尺談單裝置

（反面）

（1）焊縫余高得測量

首先將主尺得工作面平行于管道得軸線方向緊貼著管道表面，然后滑動高度尺與焊縫接觸，此時高度尺得所指示值，即

為焊縫高度尺寸。

(2)焊縫錯邊量得測量

首先將主尺得工作面平行于管道得軸線方向緊貼著焊縫得一側(cè)，然后滑動高度尺與焊縫得另一側(cè)接觸，此時高度尺得所

指示值，即為錯邊量尺寸。

(3)焊腳高度得測量

用主尺得工作面靠緊焊件與焊縫，并滑動高度尺與焊件得另一-邊接觸，觀察與記錄高度尺得指示線，指示值即為焊縫高

度尺寸。

（4）焊角厚度（焊喉）得測量

首先把工作面兩側(cè)分別與焊件靠緊，并滑動高度尺與焊點接觸，高度尺所指示值即為焊角厚度（焊喉）尺寸。

（5）咬邊（點蝕）深度得測量

用主尺得工作面靠緊管道表面，然后使用咬邊尺測量咬邊（點蝕）深度，瞧咬邊尺指示值，即為咬邊深度尺寸。

4、手電筒照射檢查

為了能有效地觀察到管道表面變形、腐蝕凹坑等缺陷，在對管道做目視檢查時，可用手電筒貼著管道表面平行照射，此

時管道表面得微淺坑槽與細微裂紋都能清楚地顯示出來，鼓包與變形得凹凸不平現(xiàn)象也能夠瞧得更清楚。

5、游標(biāo)卡尺檢查

游標(biāo)卡尺就是工業(yè)上常用得測量長度得儀器，它由尺身及能在尺身上滑動得游標(biāo)組成。若從背面瞧，游標(biāo)就是一個整體。

游標(biāo)與尺身之間有一彈簧片，利用彈簧片得彈力使游標(biāo)與尺身靠緊。游標(biāo)上部有一緊固螺釘，可將游標(biāo)固定在尺身上得任意

位置。尺身與游標(biāo)都有量爪，利用內(nèi)測量爪可以測量槽得寬度與管得內(nèi)徑，利用外測量爪可以測量零件得厚度與管得外徑。

深度尺與游標(biāo)尺連在一起，可以測槽與筒得深度。

於I■深破

活動卡立

詢HI外表而

(1)測量方法

測量時，右手拿住尺身，大拇指移動游標(biāo)，左手拿待測外徑（或內(nèi)徑）得物體，使待測物位于外測量爪之間，當(dāng)與量爪

緊緊相貼時，即可讀數(shù)。

壓力管道常用得公稱直徑尺寸

公稱直徑大外徑小外徑公稱直徑大外徑小外徑

DN15622618D/p>

DN204)274)25DN20062126212

DN254)34。32DN25062736273

DN32642638DN30063246325

DN40648645DN3506356@377

DN50<t)60657DN4004)4066426

DN65076(73)4)73DN45064576480

DN80682682DN50065084)530

DN100(bll44>108DN6004)6106630

DN1254>1404)133

（2）讀數(shù)

讀數(shù)時首先以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在尺身上讀取毫米整數(shù)，即以毫米為單位得整數(shù)部分。

然后瞧游標(biāo)上第幾條刻度線與尺身得刻度線對齊，（若沒有正好對齊得線，則取最接近對齊得線進行讀數(shù)），游標(biāo)上第

n條刻度線與尺身得刻度線對齊X（乘以）分度值，相乘得結(jié)果即為小數(shù)部分。如有零誤差，則一律用上述結(jié)果減去零誤差

（零誤差為負，相當(dāng)于加上相同大小得零誤差），讀數(shù)結(jié)果：1=整數(shù)部分+小數(shù)部分一零誤差

（3）讀數(shù)實例

①在主尺上讀出副尺零刻度線以左得刻度，該值就就是最后讀數(shù)得整數(shù)部分。圖示33nlm。

②副尺上一定有一條與主尺得刻線對齊，在副尺上讀出該刻線距副尺得零刻度線以左得刻度得格數(shù)，乘上該游標(biāo)卡尺得

精度0、02mm,就得到最后讀數(shù)得小數(shù)部分?；蛘咧苯釉诟背呱献x出該刻線得讀數(shù)，圖示為0、24mm。

③將所得到得整數(shù)與小數(shù)部分相加，就得到總尺寸為33、24mm。

6、卡鉗測量

卡鉗就是一種測量長度得量具?？ㄣQ根據(jù)不同得測量用途可以分為內(nèi)卡鉗與外卡鉗。常用內(nèi)卡鉗用于管道得內(nèi)徑，用外

卡鉗測量管道得外徑。它們本身都不能直接讀出測量結(jié)果，而就是把測量得得長度尺寸，在鋼直尺上進行讀數(shù)，或在鋼直尺

上先取下所需尺寸，再去檢驗零件得尺寸就是否符合相關(guān)要求。

卡鉗得使用方法如下:

(1)卡鉗測量法

用外卡鉗測量圓得中心距時，要使兩鉗腳測量面得連線垂直于圓得軸線，不加外力，靠外卡鉗自重滑過圓得外圓，這時

外卡鉗開口尺寸就就是圓柱得直徑。

用內(nèi)卡鉗測量孔得直徑時，要使兩鉗腳測量面得連線垂直并相交于內(nèi)孔軸線，測量時一個鉗腳靠在孔壁上，另一個鉗腳

由孔口略偏里面一些逐漸向外測試，并沿孔壁得圓周方向擺動，當(dāng)擺動得距離最小時，內(nèi)卡鉗得開口尺寸就就是內(nèi)孔直徑。

(2)卡鉗在鋼尺上取尺寸方法

外卡鉗得一個鉗腳得測量面靠著鋼尺得端面,另一鉗腳得測量面對準(zhǔn)所取得尺寸刻線上，且兩測量面得連線應(yīng)與鋼尺平

行。使用內(nèi)卡鉗時，其取尺寸方法與外卡鉗一樣,只就是在鋼尺得端面須靠著一個鋪助平面，內(nèi)卡鉗得一個腳也靠著該平面。

7、鋼板尺測量

鋼板尺就是量具得一種，，外形像普通塑料尺。常用鋼板尺測量管道得長度、高度(深度)等尺寸。

8、卷尺測量

卷尺就是日常生活中常用得工量具，在壓力管道得檢驗中我們常用卷尺來測量管道得長度、高度、周長、直徑等尺寸。

9、測厚儀測量

(1)工作原理

厚度測量就是壓力管道檢驗中最常見得檢測項目。由于管道就是閉合殼體，測厚只能從一面進行，所以需要采用特殊得

物理方法，最常用得就是超聲波。

目前壓力管道檢驗中使用得測厚儀都就是脈沖反射式超聲波測厚儀，其測厚原理如下：

厚度值：8=l/2ct

式中：c——超聲波工件中得波速，m/s；在鋼中得波速為5920m/s。

t一一超聲波在工件中往返一次傳播得時間，So

(2)測厚儀使用得一般程序

①測厚儀得校準(zhǔn)

每一次測厚前，必須對測厚儀應(yīng)進行校準(zhǔn)。鋼中得縱波聲速5900m/s,儀器中得聲速一般按鋼得聲速設(shè)定。校準(zhǔn)時，用儀

器配置得標(biāo)準(zhǔn)試塊測試，調(diào)節(jié)旋鈕使儀器讀數(shù)與試塊厚度一致。然后再對鋼鐵材料進行測厚。當(dāng)對非鋼鐵材料測厚前，必須

進行聲速與儀器線性得校準(zhǔn)。

②測厚操作

要求工件表面光潔平整，達不到要求時，要進行打磨。測試時要施加一定得耦合劑。常用得耦合劑有甘油、機油、水玻

璃等。測厚時，探頭放置要平穩(wěn)、壓力適當(dāng)。每個測試位置應(yīng)稍加移動測量兩次。當(dāng)管道中有沉積物，且沉積物聲阻抗與工

件相差不大時，要先用小錘敲擊幾下管壁后再測，以免誤判。

(3)測厚注意事項

＞＞聲速調(diào)節(jié)與儀器線性

對配有“聲速調(diào)節(jié)”與“延遲調(diào)節(jié)”得測厚儀，應(yīng)注意儀器設(shè)定得聲速值應(yīng)與試件中傳輸?shù)寐曀僖恢拢@樣才能保證測

厚數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

＞＞材料晶粒對測厚得影響

晶粒粗大得材料，例如鑄鋼或鑄鐵，對超聲波衰減很大，普通測厚儀無法使用，得不到讀數(shù)。解決方法有：使用頻率較

低、功率較大得專門用于粗晶材料得測厚儀；或使用功率更大得超聲波探傷儀來測厚。

〉〉表面涂層對測厚得影響

表面涂層會影響測厚結(jié)果，使測厚讀數(shù)變大，所以測厚前應(yīng)將表面涂層去除。如實際情況不允許去除表面涂層，則應(yīng)作

對比試驗，以確定涂層引起得厚度增加值。

＞〉特殊條件下得測厚

壓力管道檢驗中得特殊條件下得測厚包括：特殊試件，例如復(fù)合材料；特殊條件,例如高溫下得測厚。

(4)儀器得操作步驟

＞＞測量準(zhǔn)備

將探頭插頭插入主機探頭插座中，按ON鍵開機，全屏幕顯示數(shù)秒后顯示聲速，如卜.圖所示。此時可開始測量。

/皿r,

聲速~

＞〉校準(zhǔn)

按ZERO鍵，進入校準(zhǔn)狀態(tài)在隨機試塊上涂耦合劑，將探頭與隨機試塊耦合，屏幕顯示得橫線將逐條消失，直到屏幕顯示

4、0mm即校準(zhǔn)完畢。

＞〉測量厚度

將耦合劑涂于被測處，將探頭與被測材料耦合即可測量，屏幕將顯示被測材料厚度，如圖:

說明：當(dāng)探頭與被測材料耦合時，顯示耦合標(biāo)志。如果耦合標(biāo)志閃爍或不出現(xiàn)說明耦合不好。

當(dāng)材料實際聲速與5900m/s不同時，按下式計算實際厚度值:

式中：Ho=HXV),/5900

ll-5900m/s聲速下測得厚度值

V。-材料實際聲速值

H「材料實際厚度值

超聲波測厚儀各種常見材料聲速表

聲速

材料（英）

In/usM/S

鋁Aluminum0、2506340-6400

鋼Steel、common0、2335920

不銹鋼Steel、stanless0、2265740

黃銅Brass0、1734399

銅Copper0、1864720

鑄鐵Iron0、173-0、2294400-5820

鉛Lead0、0942400

尼龍Nylon0、1052680

冰Ice0、1573988

銀Nickel02225639

樹脂玻璃Plexiglas0、1062692

聚苯乙烯Polystyrene0、0922337

陶瓷Porcelain0、2305842

聚氯乙烯PVC0、0942388

石英Quartz0、2225639

硫化橡膠Rubber>vulcanized0、912311

銀Sliver0、1423667

金Gold0、1283251

鋅Zinc0>1644170

鈦Titanium0、2365990

10、內(nèi)窺鏡檢查

壓力管道得內(nèi)徑一般都比較小，如果要對其進行內(nèi)部檢查，我們無法像容器那樣進入到設(shè)備內(nèi)部進行宏觀檢查，因此我

們一般采用內(nèi)窺鏡設(shè)備對管道得內(nèi)部情況進行檢查，檢查工業(yè)管道內(nèi)部焊縫、腐蝕、堵塞、差異、異物等情況。

內(nèi)窺鏡就是光、機、電一體得NDT儀器，分為三類產(chǎn)品。第一類，硬性內(nèi)窺鏡系列；第二類，纖維內(nèi)窺鏡系列；第三類,

電子視頻內(nèi)窺鏡系列產(chǎn)品。

11、紅外成像儀檢查

在壓力管道得定期檢驗中，常用紅外成像儀對高溫管道進行檢查，檢查管道得絕熱層有無破損、跑冷等情況。

紅外熱成像儀接收被測物體各部位輻射得紅外能量，并將其轉(zhuǎn)換為溫度值，用不同得顏色標(biāo)示不同得溫度，以熱像圖方

式在液晶屏上顯示。

紅外熱成像儀得操作方法十分簡便，只需選擇合適得距離，將紅外熱成像儀對準(zhǔn)被測物并按動測試按鈕，此時被測物得

熱像儀即被保存?？梢酝ㄟ^對熱像儀得分析來判斷被測物得各個部位得溫度差異。

1、2、2電阻測定

《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》(試行)中規(guī)定：對輸送易燃、易爆介質(zhì)得管道采取抽查得方式進行防靜電接地電阻與

法蘭間得接觸電阻值得測定。管道對地電阻不得大于100。，法蘭間得接觸電阻值應(yīng)小于0、03。。常用得電阻測量方法有萬

用表測量與絕緣電阻測試儀測量。

(1)萬用表測量

將萬用表擋位調(diào)到歐姆檔，即根據(jù)被測電阻得歐姆值選擇合適得倍率，將黑紅表筆分別接觸被測電阻兩端。

(2)絕緣電阻測試儀測試

絕緣電阻測試儀即兆歐表。兆歐表(Megger)俗稱搖表，兆歐表大多采用手搖發(fā)電機供電，故又稱搖表。它得刻度就是

以兆歐(MQ)為單位得。兆歐表就是電工常用得?種測量儀表。兆歐表主要用來檢查電氣設(shè)備、家用電器或電氣線路對地及

相間得絕緣電阻，以保證這些設(shè)備、電器與線路工作在正常狀態(tài)，避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故。

測量方法：

(1)測量前必須將被測設(shè)備電源切斷，并對地短路放電。

(2)被測物表面要清潔。減少接觸電阻，確保測量結(jié)果得正確性。

(3)測量前應(yīng)將兆歐表進行一次開路與短路試驗，檢查兆歐表就是否良好。即在兆歐表未接上被測物之前。搖動手柄使

發(fā)電機達到額定轉(zhuǎn)速(120r/min),觀察指針就是否指在標(biāo)尺得“8”位置。將接線柱“線(L)與地(E)”短接，緩慢搖

動手柄，觀察指針就是否指在標(biāo)尺得“0”位。如指針不能指到該指得位置，表明兆歐表有故障。應(yīng)檢修后再用。

(4)兆歐表使用時應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固得地方，且遠離大得外電流導(dǎo)體與外磁場。

(5)必須正確接線。兆歐表上一般有三個接線柱，其中L接在被測物與大地絕緣得導(dǎo)體部分，E接被測物得外殼或大地。

G接在被測物得屏蔽上或不需要測量得部分。測量絕緣電阻時，一般只用“L”與"E”端。但在測量電纜對地得絕緣電阻或

被測設(shè)備得漏電流較嚴重時，就要使用“G”端，并將“G”端接屏蔽層或外殼。線路接好后，可按順時針方向轉(zhuǎn)動搖把.搖

動得速度應(yīng)由慢而快，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到每分鐘120轉(zhuǎn)左右時，保持勻速轉(zhuǎn)動，1分鐘后讀數(shù)。并且要邊搖邊讀數(shù)。不能停下來讀

數(shù)。

1、2、3無損檢測

無損檢測得定義就是：在不損壞試件得前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進得技術(shù)與設(shè)備器材，對試件得內(nèi)部

及表面得結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進行檢查與測試得方法。

射線檢測(RadiographicTesting,簡稱RT)、超聲波檢測(UltrasonicTesting,簡稱UT)、磁粉檢測(Magnetic

Testing,稱MT)、滲透檢測(PenetrantTesting,簡稱PT)與渦流檢測(EddyCurrentTesting,簡稱ET)就是在承壓

類特種設(shè)備應(yīng)用較廣泛得探測缺陷得方法，稱為五大常規(guī)檢測方法。其中RT與UT主要用于探測試件內(nèi)部缺陷，PT主要用于

探測試件表面缺陷，MT與ET主要用于探測試件表面與近表面缺陷。

無損檢測得目得：

(1)保證產(chǎn)品質(zhì)量

應(yīng)用無損檢測技術(shù)，可以探測到肉眼無法瞧到得試件內(nèi)部得缺陷：在對試件表面質(zhì)量進行檢驗時，通過無損檢測方法可

以探測出許多肉眼很難瞧見得細小缺陷。由于無損檢測技術(shù)對缺陷檢測得應(yīng)用范圍廣，靈敏度高，檢測結(jié)果可靠性好，因此

在承壓類特種設(shè)備與其她產(chǎn)品制造得過程檢驗與最終質(zhì)量檢驗中普遍采用。

應(yīng)用無損檢測技術(shù)得另一優(yōu)點就是可以進行百分之百檢驗。眾所周知，采用破壞性檢測，在檢測完成得同時，試件也被

破壞了，因此破壞性檢測只能進行抽樣檢驗。與破壞性檢測不同，無損檢測不需損壞試件就能完成檢測過程，因此無損檢測

能夠?qū)Ξa(chǎn)品進行百分之百檢驗或逐件檢驗。許多重要得材料、結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品，必須保證萬無一失，只有采用無損檢測手段，才

能為質(zhì)量提供有效保證。

(2)保障使用安全

即使就是設(shè)計與制造質(zhì)量完全符合規(guī)范要求得承壓類特種設(shè)備，在經(jīng)過?段時間使用后，也有可能發(fā)生破壞事故。這就

是由于苛刻得運行條件使設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化，例如由于高溫與應(yīng)力得作用導(dǎo)致材料蠕變；由于溫度、壓力得波動產(chǎn)生交變應(yīng)

力，使設(shè)備得應(yīng)力集中部位產(chǎn)生疲勞；由于腐蝕作用使壁厚減薄或材質(zhì)劣化等等。

上述因素有可能使設(shè)備中原來存在得，制造規(guī)范允許得小缺陷擴展開裂，或使一設(shè)備中原來沒有缺陷得地方產(chǎn)生這樣或

那樣得新生缺陷，最終導(dǎo)致設(shè)備失效。為了保障使用安全，對在用鍋爐、壓力容器、壓力管道，必須定期進行檢驗，及時發(fā)

現(xiàn)缺陷，避免事故發(fā)生，而無損檢測就就是在用鍋爐、壓力容器、壓力管道定期檢驗得主要內(nèi)容與發(fā)現(xiàn)缺陷最有效得手段。

除鍋爐壓力容器壓力管道外，其她在用重要設(shè)備、構(gòu)件、零部件得定期檢驗時，也經(jīng)常應(yīng)用無損檢測手段。

(3)改進制造工藝

在產(chǎn)品生產(chǎn)中，為了了解制造工藝就是否適宜，必須事先進行工藝試驗。在工藝試驗中，經(jīng)常對工藝試樣進行無損檢測,

并根據(jù)檢測結(jié)果改進制造工藝，最終確定理想得制造工藝。

例如，為了確定焊接工藝規(guī)范，在焊接試驗時對焊接試樣進行射線照相，隨后根據(jù)檢測結(jié)果修正焊接參數(shù)，最終得到能

夠達到質(zhì)量要求得焊接工藝。又如，在進行鑄造工藝設(shè)計時，通過射線照相探測試件得缺陷發(fā)生情況，并據(jù)此改進澆口與冒

口得位置，最終確定合適得鑄造工藝。

(4)降低生產(chǎn)成本

在產(chǎn)品制造過程中進行無損檢測，往往被認為要增加檢查費用，從而使制造成本增加。可就是如果在制造過程中間得適

當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進行無損檢測，就就是防止以后得工序浪費，減少返工，降低廢品率，從而降低制造成本。例如，在厚板焊接

時，如果在焊接全部完成后再無損檢測，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷需要返修，要花費許多工時或者很難修補。

因此可以在焊至一半時先進行一次無損檢測，確認沒有超標(biāo)缺陷后再繼續(xù)焊接，這樣雖然無損檢測費用有所增加I,但總

得制造成本降低了。又如，對鑄件進行機械加工，有時不允許機加工后得表面上出現(xiàn)夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，選擇在機加

工前對要進行加工得部位實施無損檢測，對發(fā)現(xiàn)缺陷得部位就不再加工，從而降低了廢品率，節(jié)省了機加工工時、成本。

無損檢測應(yīng)用時，應(yīng)掌握以下幾方面得特點:

(1)無損檢測要與破壞性檢測相配合

(2)正確選用實施無損檢測得時機

(3)選用最適當(dāng)?shù)脽o損檢測方法

(4)綜合應(yīng)用各種無損檢測方法

1、射線檢測

>>射線檢測得原理

X射線與Y射線都就是波長極短得電磁波。X射線就是從X射線管中產(chǎn)生得，Y射線就是從放射性同位素得原子核中放射

出來得，能量在IMeV以上得高能X射線，就是通過電子加速器獲得得。

射線在穿透物體過程中會與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因吸收與散射而使其強度減弱。強度衰減程度取決于物質(zhì)得衰減系數(shù)與

射線在物質(zhì)中穿越得厚度。如果被透照物體(試件)得局部存在缺陷，且構(gòu)成缺陷得物質(zhì)得衰減系數(shù)又不同于試件，該局部

區(qū)域得透過射線強度就會與周圍產(chǎn)生差異。把膠片放在適當(dāng)位置使其在透過射線得作用下感光，經(jīng)暗室處理后得到底片。

底片上各點得黑化程度取決于射線照射量，由于缺陷部位與完好部位得透射射線強度不同，底片上相應(yīng)部位就會出現(xiàn)黑

度差異。底片上相鄰區(qū)域得黑度差定義為“對比度”。把底片放在觀片燈上借助透過光線觀察，可以瞧到由對比度構(gòu)成得不

同形狀得影像，評片人員據(jù)此判斷缺陷情況并評價試件質(zhì)量。

X射線檢測原理示意圖

II1H：乂間'(九(porosityembedded)

卜夾雜(Slaginclusive);

圖譜號缺陷名稱財政厚度焊接方法圖片來源

159裂縫16MnR18mm自動焊□2^北京

＞〉射線檢測設(shè)備與器材

射線檢測使用得設(shè)備與主要器材簡介如下：

(1)射線檢測設(shè)備

射線檢測設(shè)備可分為：X射線探傷機、丫射線探傷機、高能射線探傷設(shè)備三大類。X射線探傷機管電壓在450kV以下，

可分為攜帶式、移動式兩類，最大穿透鋼鐵厚度可達100mm。Y射線探傷機得射線能量取決于放射性同位素得種類，常用Y

源有C060、Irl22,Se75等。

(2)膠片

膠片就是射線檢測記錄信息得器材。射線膠片不同于一般得感光膠片，一般感光膠片只在膠片片基得一面涂布感光乳劑

層，在片基得另一面涂布反光膜。

圖9.3.2光膠片的構(gòu)造“

1一片基2-結(jié)合層3—乳刑層4—保護膜

(3)增感屏

射線底片上得影像主要就是靠膠片乳劑層吸收射線產(chǎn)生光化學(xué)作用形成得。但通常只有不到設(shè)得射線被膠片所吸收，而

22%以上得射線透射過膠片被浪費。使用增感屏可增強射線對膠片得感光作用，從而達到縮短曝光時間提高工效得目得。

(4)像質(zhì)計

像質(zhì)計就是用來檢查與定量評價射線底片影像質(zhì)量得工具.又稱為影像質(zhì)量指示器，或簡稱IQI、透度計。

像質(zhì)計通常用與被檢工件材質(zhì)相同或?qū)ι渚€吸收性能相似得材料制作。像質(zhì)計中設(shè)有一些人為得有厚度差得結(jié)構(gòu)(如槽、

孔、金屬絲等），其尺寸與被檢工件得厚度有一定得數(shù)值關(guān)系.射線底片上得像質(zhì)計影像可以作為一種永久性得證據(jù)，表明

射線檢測就是在適當(dāng)條件下進行得，但像質(zhì)計得指示數(shù)值并不等于被檢工件中可以發(fā)現(xiàn)得自然缺陷得實際尺寸。

＞〉基本操作

把射線源、工件與膠片按一定得相互位置進行布置，一般把被檢得物體安放在離X射線裝置或Y射線裝置一定距離（符

合射線檢測標(biāo)準(zhǔn)要求）得位置處，把膠片盒緊貼在試樣背后，讓射線照射適當(dāng)?shù)脮r間（根據(jù)曝光曲線選擇）進行曝光。把曝

光后得膠片在暗室中進行顯影、定影、水洗與干燥。將干燥得底片放在觀片燈得顯示屏上觀察，根據(jù)底片得黑度與圖像來判

斷存在缺陷得種類、大小與數(shù)量。隨后按相應(yīng)得射線檢測標(biāo)準(zhǔn)（NB/T47013）,對缺陷進行評定與分級。以上就就是射線照

相探傷得一般步驟。

＞＞射線得安全防護

射線具有生物效應(yīng)，超輻射劑量可能引起放射性損傷，破壞人體得正常組織出現(xiàn)病理反應(yīng)。輻射具有積累作用，超輻射

劑量照射就是致癌因素之一，并且可能殃及下一代，造成嬰兒畸形與發(fā)育不全等。由于射線具有危害性，所以在射線照相中,

防護就是很重要得。

主要得防護措施有以下三種：屏蔽防護、距離防護與時間防護。

＞〉射線檢測得優(yōu)缺點

①檢測結(jié)果有直接記錄（底片）。

②可以獲得缺陷得投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確。

③體積型缺陷檢出率很高，而面積型缺陷得檢出率受多種因素影響。

④適宜檢驗較薄工件，不適宜檢驗較厚工件（靈敏度）。

⑤適宜對接焊縫得檢驗,檢測角焊縫效果差,不適宜板材，棒材，鍛件。

⑥不適合某些試件結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場條件（焦距條件）。

⑦對缺陷在工件中厚度方向得位置，尺寸（高度）得確定比較難。

⑧檢測成本高，檢測速度慢。

⑨對人體有傷害。

2、超聲波檢測

>>超聲波檢測得原理

脈沖反射法在垂直探傷時用縱波，在斜入射探傷時大多用橫波。把超聲波射入被檢物得一面，然后在同一面接收從缺陷

處反射回來得向波，根據(jù)I可波情況來判斷缺陷得情況?？v波垂直探傷與橫波傾斜人射探傷就是超聲波探傷中兩種主要探傷方

法。

兩種方法各有用途，互為補充，垂直縱波探傷容易發(fā)現(xiàn)與探測而平行或稍有傾斜得缺陷，主要用于鋼板、鍛件、鑄件得

探傷，而斜射得橫波探傷，容易發(fā)現(xiàn)垂直于探測面或傾斜較大得缺陷，主要用于焊縫得探傷。

(1)垂直探傷

把脈沖振蕩器發(fā)生得電壓加到晶片上時，晶片振動，產(chǎn)生超聲波脈沖。如果被檢物就是鋼工件得話，超聲波以5900m/s

得固定速度在鋼工件內(nèi)傳播，超聲碰到缺陷時，一部分從缺陷反射回到晶片，而另一部分未碰到缺陷得超聲波繼續(xù)前進，一

直到被檢物底面才反射回來。

缺陷波所經(jīng)時間短于底波所經(jīng)時間，故缺陷波F應(yīng)處于T與B之間。缺陷回波高度hr就是隨缺陷尺寸得增大而增高得。

所以可由缺陷向波高度％來估計缺陷大小。當(dāng)缺陷很大時，可以移動探頭，按顯示缺陷得范圍來求出缺陷得延伸尺寸。

探兵

（2）斜射探傷法

在斜射法探傷中，由于超聲波在被檢物中就是斜向傳播得，超聲波就是斜向射到底面，所以不會有底面回波。因此，不

能再用底面回波調(diào)節(jié)來對缺陷進行定位。而要知道缺陷位置，需要用適當(dāng)?shù)脴?biāo)準(zhǔn)試塊來把示波管橫坐標(biāo)調(diào)整到適當(dāng)狀態(tài)。

在測定范圍作了適當(dāng)調(diào)整后，探測到缺陷時，從示波管上顯示得探頭到缺陷得距離W與缺陷位置得關(guān)系如下式所示。從

以下關(guān)系式可以求出缺陷位置水平距離X與缺陷深度（垂直距離）do

X=Wsine

d=Wcos。

橫波探傷中得位置不僅取決于聲程w,還取決于折射角0。

＞〉超聲波檢測設(shè)備與器材

(1)超聲檢測儀

超聲檢測儀就是超聲檢測得主體設(shè)備，它得作用就是產(chǎn)生電振蕩并施加于換能器(探頭)激勵探頭發(fā)射超聲波，同時接

收來自于探頭得電信號，將其放大后以一定方式顯示出來從而得到被檢工件中有關(guān)缺陷得信息。

根據(jù)采用得信號處理技術(shù)，超聲檢測儀可分為模擬式與數(shù)字式儀器，目前廣泛使用得超聲波檢測儀如CTS-22、CTS-26等

就是A型顯示脈沖反射式模擬檢測儀，而HS-600、CTS300。等則就是A型顯示脈沖反射式數(shù)字檢測儀。按照不同得用途，人

們制造了非金屬檢測儀、超聲測厚儀等。按超聲波得通道數(shù)，分為單通道與多通道。

(2)探頭

凡能將任何其她形式能量轉(zhuǎn)換成超音頻振動形式能量得器件均可用來發(fā)射超聲波，具有可逆效應(yīng)時又可用來接收超聲波，

這類元件稱為超聲換能器。以換能器為主要元件組裝成具有一定特性得超聲波發(fā)射、接收器件，常稱為探頭。超聲波探頭就

是組成超聲檢測系統(tǒng)得最重要得組件之一。探頭得性能直接影響超聲檢測能力與效果。

(3)耦合劑

超聲耦合就是指超聲波在檢測面上得聲強透射率。聲強透射率高，超聲耦合好。為了改善探頭與工件間聲能得傳遞，而

加在探頭與檢測面之間得液體薄層稱為耦合劑。在液浸法檢測中，通過液體實現(xiàn)耦合，此時液體就是藕合劑.當(dāng)探頭與工件

之間有一層空氣時、超聲波得反射率幾乎為100%,即使很薄得一層空氣也可以阻止超聲波傳人工件。

因此，排除探頭與工件之間得空氣非常重要。耦合劑可以填充探頭與工件間得空氣間隙，使超聲波能夠傳入工件，這就

是使用耦合劑得主要目得。除此之外，耦合劑有潤滑作用，可以減小探頭與工件之間得摩擦，防止工件表面磨損探頭，并使

探頭便于移動。常用耦合劑有水、甘油、機油、變壓器油、化學(xué)襁糊等。

(4)試塊

在無損檢測技術(shù)中，常常采用與已知量相比較得方法來確定被檢物得狀況。超聲探傷中就是以試塊作為比較得依據(jù)。試

塊上有各種已知得特征，例如特定得尺寸，規(guī)定得人工缺陷，即某一尺寸得平底孔、橫通孔、凹槽等。用試塊作為調(diào)節(jié)儀器、

定量缺陷得參考依據(jù)，就是超聲探傷得一個特點。

＞〉基本操作

現(xiàn)將超聲脈沖A顯示探傷操作要點敘述如下:

(1)探傷方法選擇

(2)探傷儀器得選擇

(3)探傷方向與掃查面得選定

(4)頻率得選擇

(5)晶片直徑、折射角得選定

(6)探傷面修整

(7)耦合劑與耦合方法得選擇

(8)確定探傷靈敏度

(9)進行粗探傷與精探傷

〉〉優(yōu)缺點

超聲波檢測得優(yōu)點就是穿透力強、設(shè)備輕便、檢測成本低、檢測效率高，能即時知道檢測結(jié)果(實時檢測)，能實現(xiàn)自

動化檢測，在缺陷檢測中對危害性較大得裂紋類缺陷特別敏感等。超聲波檢測得缺點就是通常需要耦合介質(zhì)使聲能透入被檢

物，需要有參考評定標(biāo)準(zhǔn)，特別就是顯示得檢測結(jié)果不直觀，因而對操作人員得技術(shù)水平有較高要求等，此外，對于小而薄

或者形狀較復(fù)雜，以及粗晶材料等工件檢測還存在一定困難，檢測結(jié)果無直接見證記錄。

3、磁粉檢測

>>磁粉檢測得原理

鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強得磁感應(yīng)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

括缺陷造成得不連續(xù)性與結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等原因造成得不連續(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。漏磁場得局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)。

MT不能檢測奧氏體不銹鋼材料與用奧氏體不銹鋼焊條焊接得焊縫，也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對于表面

淺得劃傷、埋藏較深得孔洞與與工件表面夾角小于20°得分層與折疊難以發(fā)現(xiàn)。

下圖為試件中裂紋造成得不連續(xù)性使磁力線畸變。由于裂紋中空氣介質(zhì)得磁導(dǎo)率遠遠低于試件得磁導(dǎo)率，使磁力線受阻,

一部分磁力線擠到缺陷得底部，一部分穿過裂紋，一部分排擠出工件得表面后再進入工件。如果這時在工件上撒上磁粉，漏

磁場就會吸引磁粉，形成與缺陷形狀相近得磁粉堆積，我們稱其為磁痕，從而顯示缺陷。當(dāng)裂紋方向平行于磁力線得傳播方

向時，磁力線得傳播不會受到影響，這時缺陷也不可能檢出。

磁泉顯示

?磁粉檢測設(shè)備與器材

(1)磁粉探傷機

按設(shè)備體積與重量，磁粉探傷機可分為固定式、移動式、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、磁懸液得綜合性能。靈敏度試片通常就是由一側(cè)刻有一定深度得直線與圓形

細槽得薄鐵片制成，見下圖。使用時，將試片刻有人工槽得一側(cè)與被檢工件表面貼緊，然后對工件進行磁化并施加磁粉。如

果磁化方法、規(guī)范選擇得當(dāng)，在試片表面上應(yīng)能瞧到與人工刻槽相對應(yīng)得清晰顯示。

(3)磁粉與磁懸液

磁粉就是具有高磁導(dǎo)率與低剩磁得四氧化三鐵或三氧化二鐵粉末。按加入得染料可將磁粉分為熒光磁粉與非熒光磁粉，

非熒光磁粉有黑、紅、白幾種不同顏色供選用。由于熒光磁粉得顯示對比度比非熒光磁粉高得多，所以采用熒光磁粉進行檢

測具有磁痕觀察容易，檢測速度快，靈敏度高得優(yōu)點。但熒光磁粉檢測需一些附加條件，暗環(huán)境與黑光燈。

磁懸液就是以水或煤油為分散介質(zhì)，加入磁粉配成得懸浮液。配制含量一般為：非熒光磁粉10?25g/L,熒光磁粉0、5?

3g/Lo

＞＞基本操作

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

圖9330磁化方法示意圖.

a）線BB法b）磁扼法c〉軸向通電法＜1）觸頭法e）中心導(dǎo)體法￡）交叉磁扼?

4、滲透檢測

＞＞滲透檢測得原理

零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料得滲透液后，在毛細管作用下，經(jīng)過一定時間，滲透液能夠滲進表面開口得缺

陷中。經(jīng)去除零件表面多余得滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細管作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留得滲

透液，滲透液回滲到顯像劑中。在一定得光源（紫外線光或白光）下，缺陷處得滲透液痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），

從而探測出缺陷得形貌及分布狀態(tài)。

＞〉滲透檢測設(shè)備與器材

(1)滲透檢測設(shè)備

滲透檢測使用得設(shè)備包括便攜式設(shè)備與固定式設(shè)備。便攜式設(shè)備，一般就是一個小箱子，里面裝有滲透檢測劑(包括滲

透劑、去除劑與顯像劑)噴罐，如果采用熒光法，還要配備紫外線燈。噴罐一般由盛裝容器與噴射機構(gòu)兩部分組成。

(2)滲透檢測劑

滲透檢測劑主要有滲透劑、去除劑與顯像劑三大類。

(3)滲透檢測試塊

試塊就是指帶有人工缺陷或自然缺陷得試件。它就是用于衡量滲透檢測靈敏度得器材，也稱靈敏度試塊，承壓設(shè)備常用

得試塊有鋁合金試塊與鍍銘試塊。

＞〉基本操作

基本步驟有以下四個：

(1)滲透

首先將試件浸漬于滲透液中，或者用噴霧器或刷子把滲透液涂在試件表面。試件表面有缺陷時，滲透液就滲入缺陷。這

個過程叫滲透。

(2)清洗

待滲透液充分地滲透到缺陷內(nèi)之后，用水或清洗劑把試件表面得滲透液洗掉。這個過程叫清洗。

(3)顯像

把顯像劑噴撒或涂敷在試件表面上，使殘留在缺陷中得滲透液吸出，表面上形成放大得黃綠色熒光或者紅色得顯示痕跡,

這個過程叫做顯像。

(4)觀察

熒光滲透液得顯示痕跡在紫外線照射下呈黃綠色，著色滲透液得顯示痕跡在自然光下呈紅色。用肉眼觀察就可以發(fā)現(xiàn)很

細小得缺陷。這個過程叫觀察。

〉〉優(yōu)缺點

滲透檢測可以檢查金屬、非金屬零件或材料得表面開口缺陷，例如裂紋、疏松、氣孔、夾渣、冷隔、折疊等。

滲透探傷不受零件化學(xué)成分限制，不受零件結(jié)構(gòu)限制，也不受缺陷形狀限制。可以檢查磁性材料，也可以檢查非磁性材

料；可以檢查黑色金屬，有色金屬，也可以檢查非金屬；可以檢查焊接件，鑄件，鍛件與機加工件；只需要一次探傷，即可

把零件表面各個方向及形狀得缺陷全部檢查出來。

但就是，滲透探傷不適用于檢查表面就是吸收性得零件或材料，例如粉末冶金零件。并且滲透檢測得重復(fù)性差，污染較

嚴重。

5、渦流檢測

＞〉渦流檢測得原理

如左圖所示，使線圈1與線圈2