压力容器制造评审员培训PPT课件-无损检测知识

锅炉压力容器鉴定评审员培训基础知识讲座无损检测知识什么是无损检测——定义与分类现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。无损检测技术发展的三个阶段：无损探伤（Non—distructiveInspection）无损检测（Non—distructiveTesting）无损评价（Non—distructiveEvaluation）应用于承压特种设备焊接接头无损检测四种方法1、射线检测（RadiographyTesting，简称RT）2、超声波检测（UltrasonicTesting，简称UT）3、磁粉检测（MagneticTesting，简称MT）4、渗透检测（PenetrantTesting，简称PT）其他无损检测方法1、涡流检测（EddycurrentTesting，简称ET），用于管材、棒材等。2、声发射检测（AcousticEmission，简称AE），用于检测监控活动的缺陷。锅炉压力容器无损检测执行标准原来执行标准：锅炉:GB3323;JB1152;GB11345;SDJ67压力容器：JB/T4730－942019年3月27日，国家质检总局质检办特函（2019）144号关于锅炉压力容器安全监察工作有关问题的意见中规定：承压设备无损检测执行JB/T4730—2019，因此在承压设备领域，JB/T4730实质上是强制性标准。射线检测射线检测常规方法——射线照相法以X射线和γ射线为穿透物质的手段，用底片作为记录介质的方法。执行标准——JB/T4730.2承压设备无损检测第二部分：射线检测JB/T4730.2的适用范围承压设备金属材料板和管的全熔化焊对接接头的X射线和γ射线检测技术和质量分级要求。适用于承压设备的制造、安装、在用检测中对接焊接接头的射线检测。用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、镍及镍合金。规定的射线检测技术分为三级：A级——低灵敏度技术；AB级——中灵敏度技术；B级——高灵敏度技术。射线照相技术等级JB4730-2019规定：承压设备对接焊接接头的制造、安装、在用时的射线检测，一般应采用AB级射线检测技术进行检测。对重要设备、结构、特殊材料和特殊焊接工艺制作的对接焊接接头，可采用B级技术进行检测。射线检测基本原理图8-5x射线照相原理工艺要点1——X射线的应用特点X射线主要优点：X射线能量可改变，因此对各种厚度的试件均可获得高灵敏度；X射线机可用开关切断，故较易实施射线防护；曝光时间短，一般为几分钟；X射线局限性：需电源，有些还需有水源。体积较大，成本和维修费用均较大。工艺要点2—γ射线的应用特点γ射线主要优点：射源尺寸小，可用于X射线机管头无法接近的现场；不需电源或水源；运行费用低；γ射线局限性：探伤灵敏度低，尤其对薄钢试件（如5mm以下）；曝光时间长。工艺要点3——胶片应用特点胶片影响成像对比度和颗粒度进而影响灵敏度依据成像特性，胶片分成四类，T1、T2、T3、T4。T1为最高类别，T4为最低类别。标准规定：A级和AB级射线检测技术应采用T3类或更高类别的胶片，B级射线检测技术应采用T2类或更高类别的胶片。标准规定：采用γ射线对裂纹敏感性大的材料进行射线检测时,应采用T2类或更高类别的胶片。T2类胶片:AgfaD4、D5；天津Ⅴ；上海GX-A5。T3类胶片:AgfaD7、D8；天津Ⅲ；上海GX-A7常用胶片类别工艺要点4——透照参数选择1、焦距——影响几何不清晰度，选择焦距必须大于标准规定最小值；2、K值——影响横向裂纹检出率，选择K值不得大于标准规定值；3、射线能量——影响底片对比度、固有不清晰度、颗粒度；选择射线能量应在标准限定范围；4、曝光量——影响底片黑度，选择曝光量应在标准限定范围；工艺要点5——透照方式选择底片质量要求1、底片上定位和识别标记——齐全、影像显示完整、位置正确；2、底片评定范围内的黑度D——应符合下列规定:A级：1.5≤D≤4.0AB级：2.0≤D≤4.0；B级2.3≤D≤4.03、底片的像质计灵敏度满足标准要求；4、底片评定范围内不应存在干扰缺陷影像识别的水迹、划痕、斑纹等伪缺陷影像。射线检测的特点——11、检测结果有直接记录，可以获得缺陷投影的直观图象，缺陷定性定量准确。2、体积型缺陷检出率很高。而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响。3、适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件。4、适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件。射线检测的特点——25、对有些试件或结构不适用。6、对缺陷在工件中厚度方向的位置和高度尺寸的确定比较困难。7、射线照相检测成本高，速度慢。8、射线对人体有伤害。特殊技术管子-管板焊缝射线照相管子-管板角焊缝射线照相原理图（向后透照）管板管子管子-管板焊缝B3探伤仪底片这是一张标准的管子-管板焊缝射线照相的底片。两条红线中间的区域为管子管板焊缝的影像。气孔其它射线检测新技术计算机X射线照相（CR）、线阵列扫描直接成像（LDA）、非晶硅和非晶硒数字平板成像、CMOS数字平板成像。计算机射线照相(CR)将X射线透过工件后的信息记录在成像板上，经扫描装置读取，再由计算机生出数字化图像的技术。整个系统由成像板、激光扫描仪、读出器、数字图像处理和储存系统组成。计算机射线照相（CR）原理示意图计算机射线照相（CR）原理示意图图8-10计计算机射线照相（CR）原理示意图算机射线照相（CR）原理示意图LDA线阵列扫描数字成象系统图8-11LDA线阵列扫描数字成象系统线阵列扫描成像（LDA）移动式集装箱检测系统CMOS数字平板1.通过“内部触点”转换屏，将X射线转换成图像2.图像被转换成电子被储存在电容内3.每一个像元拥有自己的放大器4.在每一个像元上有时间和控制电路5.在成像板的边缘，有模数转换电路图8-13CMOS数字平板结构及工作示意图COMS互补金属氧化硅半导体飞机翅膀检验CMOS检验图片飞机翅膀蜂窝结构检验图像蜂窝材料手枪CMOS检验图片超声波检测超声波检测常规方法—A型脉冲反射超声波检测发射脉冲信号，接收反射回波，单通道，直接接触法或水浸法，手工操作，A型显示的超声波检测方法执行标准——JB/T4730.3——2019承压设备无损检测第三部分：超声波检测超声波检测基本原理——纵波检测示意图（适用于锻件钢板）图9-9纵波探伤法原理示意图对接焊缝超声横波检测示意图角焊缝超声（横波和纵波）检测示意图插入式管座角焊缝安放式管座角焊缝T型焊缝超声（横波和纵波）检测示意图JB/T4730.3适用范围锅炉、压力容器及压力管道用原材料和零部件（钢板、锻件、铝及铝合金和钛及钛合金板材、复合板、无缝钢管、钢螺栓坯件、奥氏体钢锻件）锅炉、压力容器焊接接头（钢对接焊接接头、堆焊层、铝及铝合金对接焊接接头）压力管道对接环向焊接接头（钢管道环向焊接接头、铝及铝合金管道环向焊接接头)在用锅炉、压力容器及压力管道超声检测工艺要素1、探伤方法的选择；2、仪器、探头的选择（种类、频率、晶片尺寸、折射角）；3、试块的选择；4、探伤灵敏度的选择；5、耦合剂和耦合方法的选择；6、探伤方向和扫查面的选择；7、探伤时机的选择；超声波检测特点1（1）面积型缺陷的检出率较高，而体积型缺陷的检出率较低。（2）适宜检验厚度较大的工件，不适宜检验较薄的工件。（3）应用范围广，可用于各种试件。（4）检测成本低、速度快，仪器体积小，重量轻，现场使用较方便。（5）无法得到缺陷直观图象，定性困难，定量精度不高。超声波检测特点2（6）检测结果无直接见证记录。（7）对缺陷在工件厚度方向上的定位较准确。（8）材质、晶粒度对探伤有影响。（9）工件不规则的外形和一些结构会影响检测。（10）不平或粗糙的表面会影响耦合和扫查，从而影响检测精度和可靠性。特殊技术——端点衍射法缺陷测高超声波检测新技术TOFD超声波检测技术、相控阵超声波检测技术、导波检测技术。TOFD超声波检测技术原理TransmitterReceiverLateralwaveUppertipLowertipBack-wallreflection技术描述多通道系统允许TOFD和脉冲回波同时进行检测和分析。TOFDPE45SWPE60SWTOFD超声波检测技术典型TOFD成像直通波底面回波表面裂纹裂纹阻挡了直通波，下尖端衍射信号显示在A-扫描中。2112未焊透注意上下尖端的两个信号12341234根部未熔合注意直通波和缺陷信号之间的波形相位转换123123相控阵阵列探头在不同位置作多次扇形扫描，信息归并后显示缺陷单个图像相控阵阵列探头对体积状缺陷作分层扫描，信息归并后显示缺陷切片图像压力管道导波检测这是一张管道表面有点状腐蚀坑的导波检测图此段范围内管壁表面有腐蚀坑磁粉检测执行标准——JB/T4730.4——2019承压设备无损检测第四部分：磁粉检测承压设备焊接接头常用检测方法：连续法，荧光或非荧光磁粉，交流电，磁轭磁化，湿法。承压设备焊接接头一般不采用的检测方法：剩磁法，直流电，干法。磁粉检测原理——缺陷漏磁场的形成（a）表面缺陷（b）近表面缺陷图10-6缺陷漏磁场磁化方法1——线圈法磁化方法2——磁轭法磁化方法3——轴向通电法磁化方法4——触头法磁化方法5——中心导体法磁化方法6——交叉磁轭法磁粉检测的工艺要素1、磁化方法（1－6）的选择；2、磁粉种类（荧光/非荧光）、载体（干法/湿法）、磁悬液（油/水）的选择；3、电流类型（交流/直流）的选择；4、标准试片(A/C；低/中/高灵敏度）的选择5、磁化规范的选择；6、被检工件表面的制备；7、检测时机的选择；8、缺陷磁痕的观察条件。磁粉检测的特点1、适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材料检验。2、可以检出表面和近表面缺陷，不能用于检查内部缺陷。3、检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷。4、检测成本很低，速度快。5、工件的形状和尺寸有时对探伤有影响，因其难以磁化而无法探伤。渗透检测基本原理渗透检测执行标准——JB/T4730.5—2019承压设备无损检测第五部分：渗透检测JB/T4730.5规定的检测方法:1、溶剂清洗型着色;2、溶剂清洗型荧光;3、水洗型着色;4、水洗型荧光;5、后乳化型着色;6、后乳化型荧光.显象方法：快干式显象、湿式显象、干式显象承压特种设备焊接接头常用方法溶剂清洗型着色＋快干式显象；水洗型着色＋快干式显象；一般不采用的渗透剂类型——荧光：一般不采用的清洗方法——后乳化法；一般不采用的显象方法——湿式显象、干式显象一般不采用的渗透检测方法——水洗型荧光;溶剂清洗型荧光；后乳化型着色；后乳化型荧光各种渗透检测方法适用性11、着色法需在白光或日光下进行，在没有电源的场合下也能工作。荧光法需要配备黑光灯和暗室，无法在没有电源及暗室的场合下工作。2、水洗着色法适于检查表面较粗糙的零件，操作简便，成本较低。该法灵敏度较低，不易发现微细缺陷。3、后乳化型着色法具有较高灵敏度，适宜检查较精密零件，但对螺栓，有孔、槽零件，以及表面粗糙零件不适用。4、溶剂去除型着色法应用较广，特别是使用喷罐，可简化操作，适宜于大型零件的局部检验。各种渗透检测方法适用性25、水洗型荧光法成本较低，有明亮的荧光，易于水洗，检查速度快，适用于表面较粗糙零件，带有螺纹、键槽的零件及大批量小零件的检查。6、后乳化型荧光法具有极明亮的荧光，对细小缺陷检验灵敏度高，能检出宽而浅的缺陷，重复检验效果好，但成本较高，因清洗困难，不适用有螺纹、键槽及盲孔零件的检查，也不适用于表面粗糙零件的检验。7、溶剂去除型荧光法轻便，适用于局部检查，重复检查效果好，可用于无水源场所，灵敏度较高，成本亦较高。渗透检测工艺要点（1）预处理质量；（2）渗透时间；（3）渗透温度；（4）清洗方法；（4）显象时间。渗透检测的特点1（1）渗透探伤可以用于除了疏松多孔性材料外任何种类的材料。