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《渗透检测》物理化学与光学知识及在实际工作中的体现渗透检测剂/器材&对设备材料性能的评价（第一~五章相关内容简介）2014年11月自我介绍：姚力中国空气动力研究与发展中心压力容器检测站技术负责人、高级工程师、高检师(承压类)、检验检测机构评审员(NDT)全国特种设备NDT人员考委会成员四川省特种设备NDT人员考委会委员全国NDT学会AE专委会委员地址：四川绵阳211信箱邮编：621000电话：0816-2466731手机：13350000929Email：yaoli1@163.comQQ：363250095声明本介绍主要依据：•《特种设备无损检测人员考试大纲》•《渗透检测》(第2版),特种设备统编教材，2007版•《特种设备无损检测技术培训与考核题库》（2012版）•JB/T4730.5-2005《承压设备无损检测渗透检测》•JB/T4730.5-2005释义及学习指南•胡学知、刘晴岩、屠耀元、马学荣等老师课件•个人学习体会等，以及：•《渗透检测》，国防科工委无损检测人员培训教材（部分）•《美国无损检测手册渗透卷》，1994年（部分）本简介主要内容安排11月19日周三上午8:30-11:40•物理化学与光学知识及在实际工作中的体现（1）表面张力（2）润湿、毛细、吸附现象及表面活性（3）对比度和可见度（4）应阐述上述物理化学和光学知识在实际工作中的具体体现。•渗透检测剂/器材/设备对设备材料的性能的评价（1）渗透剂、去除剂、显像剂（2）渗透检测试块（3）黑光灯（4）对以上设备材料的性能评价、以及主要仪器标准、合格指标等。姚力下午14:00-18:4011月20日周四上午8:30-11:40姚力下午14:00-18:40本简介主要内容安排•物理化学与光学知识及在实际工作中的体现（1）表面张力（2）润湿、毛细、吸附现象及表面活性（3）对比度和可见度（4）应阐述上述物理化学和光学知识在实际工作中的具体体现•渗透检测剂/器材/设备对设备材料的性能的评价（1）渗透剂、去除剂、显像剂（2）渗透检测试块（3）黑光灯（4）对以上设备材料的性能评价.以及主要仪器标准.合格指标等注：结合统编教材《渗透检测》（第2版）讲授。第1章绪论（了解内容，非重点）•主要内容：1.1渗透检测的发展简史及现状1.2渗透检测基础知识1.3表面无损检测方法的比较第1章绪论（了解内容，非重点）是四（五、六）大常规方法之一：•渗透检测是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。•它与射线检测、超声检测、磁粉检测和涡流检测一起，并称为5种常规的无损检测方法，是一门综合性科学技术（探伤方法！）。•渗透检测始于本世纪初，是目视检查以外最早应用的无损检测方法。第1章绪论（了解内容，非重点）应用广泛：•着色渗透检测广泛应用于：特种设备及机械行业，特种设备行业包括锅炉、压力容器、压力管道等承压设备，以及电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施等机电设备；•荧光渗透检测广泛应用于：航空、航天、兵器、船舶、原子能等国防工业领域。应用范围例：压力容器应用范围例：压力容器高检师(承压类)、检验检测机构评审员(NDT)应用范围例：承压类特种设备应用范围例：承压类特种设备•前言锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道等承压类特种设备（以下简称承压设备）承受高低温、高压、易燃、易爆、有毒或有腐蚀性，其原材料、制造过程中的缺陷或使用中产生的新生缺陷，均会导致其安全可靠性大幅下降，甚至一旦失效往往引起灾难性事故。已有的统计数据表明，在材料与制造过程中产生的缺陷中有70%以上是表面缺陷，而在使用中产生的缺陷90%以上是表面缺陷或表面缺陷导致的缺陷。渗透检测（Penetranttesting，以下简称PT）原理简单、方法灵活、适应性强、一次检测可探查任何方向的表面开口缺陷，针对奥氏体不锈钢、有色金属等非铁磁性材料工件表面开口缺陷有很高的检测灵敏度、准确性和可靠性，是最常用、最直观、最方便的常规无损检测方法之一。应用范围例：承压类特种设备1.应用现状及特点•对于承压设备而言，应用PT的目的通常是为了保证产品质量、保障使用安全、改进制造工艺和降低生产成本。其主要作用是在不损伤工件的前提下，检出表面开口缺陷，以满足承压设备设计中的强度、疲劳等方面的需要。从这一意义上讲，承压设备PT仍属于应用型的无损探伤技术。在以奥氏体不锈钢、有色金属等非铁磁性材料为主的承压设备工件原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收、使用中的定期检验与缺陷维修监测等几个阶段，PT均得到了广泛的应用，应用范围例：承压类特种设备1.应用现状及特点•能够检测：铸件表面的裂纹、缩孔、疏松、冷隔和气孔；锻件、轧制件和冲压件表面的裂纹、分层和折叠凳；焊接件表面的裂纹、熔合不良、气孔等；机加工件表面的磨削裂纹、疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、热处理裂纹等；酚醛塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料表面裂纹等缺陷；金属和非金属容器泄漏检查；在役设备检修时的局部检查。PT通常不适用于检测多孔性材料表面缺陷，但采用特殊的过滤性微粒渗透剂时也有适用性；承压设备PT主要检测缺陷有：表面裂纹、表面针孔、断口白点和折叠等。承压设备PT其检测部位、检测比例、技术等级、合格级别及检测时机等，均按TSG系列行业相关法规、GB系列标准等的相关规定和要求执行（详见表1）。应用范围例：特种设备第1章绪论（了解内容，非重点）•关于渗透检测的作用以及应用前景，《美国无损检测手册渗透卷》（1994年版）P6的描述，至今仍然可供NDT同仁参考：第1章绪论（了解内容，非重点）《美国无损检测手册渗透卷》（1994年版）P6：第1章绪论（了解内容，非重点）《美国无损检测手册渗透卷》（1994年版）P6：第1章绪论（了解内容，非重点）《美国无损检测手册渗透卷》（1994年版）P7：第1章绪论（了解内容，非重点）《美国无损检测手册渗透卷》（1994年版）P10：第1章绪论（了解内容，非重点）1.1渗透检测的发展简史及现状•19世纪末期，“油-白法”检查，最早应用•1930-1940年代美国斯威策(Switzer)等用有色染料作为渗透剂；荧光染料的应用，紫外线显示，吸收剂应用等•1950-煤油与滑油的混合物作为荧光液•1990-飞点激光扫描、自动线渗透检测发展简史及现状国外渗透检测的现状：60年代后国外渗透检测发展很快：•自动生产线开始出现；•水基渗透剂、水洗法渗透检测技术和闭路检验技术的出现；•对氟、氯、硫的控制；……•出现专门供应渗透检测设备仪器和渗透检测剂的公司（美国磁通Magnaflux公司，英国阿觉克斯Ardrox公司，日本特殊涂料公司，德国蒂尔德Tiede公司等）渗透检测发展简史及现状国外渗透检测的现状：美国的渗透检测目前可以代表国际先进水平：50年代以来相继制定了多种PT工艺规范和材料规范；•美国材料及试验协会标准（ASTM）系列，如ASTME1417《渗透检测的标准方法》……等•美国宇航材料规范（AMS）系列，如AMS2644《渗透检测材料》……等•美国军用标准（MIL）系列，如MIL-I-6866《渗透检测方法》、MIL-I-25135《渗透检测材料》等渗透检测发展简史及现状国外渗透检测的现状：•AMS2644《渗透检测材料》、MIL-I-25135《渗透检测材料》等已经数次更新改版，现已被渗透检测界公认为世界权威性规范（标准）。•英国、法国、德国、日本等国也都有反映本国渗透检测水平的规范（标准）。（是我国相关规范（标准）的等同采用的依据！）渗透检测发展简史及现状国内渗透检测技术的现状•50年代：煤油、滑油的使用•60年代：荧光黄的采用•70年代以后：荧光染料YJP-15出现，自乳化型荧光渗透剂（ZB-1、ZB-2、ZB-3）和后熔化型荧光渗透剂（HA-1、HA-2、HB-2、HB-2）的生产（性能达到国外同类产品水平），低毒型着色渗透剂研制成功（可以喝哟？如绿色环保无色透明渗透探伤剂）。渗透检测发展简史及现状国内渗透检测技术的现状•各个工业部门相继制定多种反映渗透检测水平的标准：渗透检测发展简史及现状国内渗透检测技术的现状国内主要的渗透检测产品已能够满足特种设备渗透检测的需要，主要品牌（厂家略）有：•美柯达•宏达•大铜锣•船牌•金睛•破浪•金盾•……附：渗透检测标准简介渗透检测标准作用：#全过程控制材料、设备和工艺等重要变量；#提出控制办法，或合格或不合格的界限。渗透检测标准类别：--仅讨论根据标准内容不同的分类#工艺方法标准#材料标准、#工件标准#术语标准、#设备标准#试块标准、#质量控制标准#质量验收标准等。有的渗透检测技术标准是专用标准：例如：•AMS2644《渗透检测材料》--是美国宇航材料规范标准；•HB7681《渗透检测用材料》--是我国航空材料标准等。•ISO3452-3《无损检测-渗透检测-第3部分：参考试块》--是国际标准化组织标准。•ENISO3452-3《无损检测-渗透检测-第3部分：参考试块》--是欧共体标准，与ISO3452-3完全相同。#BSENISO3452-3英国标准，与ISO3452-3完全相同。#DINENISO3452-3德国标准，与ISO3452-3完全相同。有的渗透检测技术标准则包含多个内容：例如：GJB2367《渗透检测方法》#是我国国防科技工业军事标准；#内容包含渗透检测的工艺方法，渗透检测的质量控制等；•例如：JB4730.5-2005《承压设备无损检测》#是我国特种设备行业标准；#内容包含RT、UT、MT、PT等；•例如：ASTME1417《渗透检测的标准方法》#是美国材料及试验协会标准；#包含渗透检测的工艺方法、渗透检测的质量控制等。国内渗透检测标准渗透检测综合性标准（1）GJB2367A－2005《渗透检测》—该标准为军工系统用零部件及材料的渗透检测通用标准。内容：工艺方法及质量控制，渗透检测技术与技术管理；主要参照：ASTME1417-1999《渗透检测的标准实施规程》；检测材料试验方法，引用HB7681-2000《渗透检测用材料》；吸收：ASTME165-2002《渗透检测的标准试验方法》的合理部分。•增加：对检验机构进行鉴定和认证的要求；以保护环境为目的，选择检测材料和检测工艺的原则；强调了渗透检测生产线中，设置污水处理设备；对热塑性材料制品进行渗透检测使用高温条件的限制。渗透检测材料标准（1）HB7681《渗透检测用材料》•以MIL-I-25135《渗透检测材料》为蓝本；•与AMS2644《渗透检测材料》相当；•针对国内生产渗透检测材料而制定；•详细规定了渗透检测材料各项性能指标及鉴定方法；•在对外加工服务中，强调与国际接轨，要求符合国际公认的标准。渗透检测设备标准（1）GB/5097-1985《黑光源的间接评定方法》•是一个关于设备的标准。•它规定了用间接比较方式评定黑光源强度时的测试装置和操作方法，•它适用于检查黑光源的强度，•并可在荧光渗透检测和荧光磁粉检测时，检查被检物表面上的黑光强度及荧光渗透液荧光性能的变化。渗透检测试块标准（1）JB/T9213-1999《无损检测渗透检查A型对比试块》•介绍了A型对比试块的材质、型式、尺寸、标记、包装和储存要求；•介绍了A型对比试块的加工方法及试块上的裂纹尺寸及检验要求等。•该试块可用于渗透检测剂的性能测试与探伤灵敏度比较。渗透检测质量验收标准标准（1）GB/T9443-88《铸钢件渗透检测及缺陷显示迹痕的评级方法》•该标准是一个综合性技术标准；•包括渗透检测材料标准、渗透检测设备标准和渗透检测工艺方法标准；•规定依据缺陷迹痕显示大小和分布，将缺陷显示迹痕分为七个等级；•当线形缺陷或点状缺陷确认为是裂纹时，应定为不合格。•该标准适用于各种铸造方法制造的铸钢件渗透探伤缺陷显示迹痕的评级。（2）JB/T6062《焊缝渗透检测方法和缺陷迹痕的分级》•该标准适用于焊缝渗透检验迹痕的分级。简介如下：(a）根据缺陷迹痕的类型、长度、间距以及缺陷性质，将焊缝分为4个等级，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，Ⅰ级的质量最高，Ⅳ级的质量最低；(b）同一条焊缝上的不同类型的缺陷或者不同性质的