工业安装-无损检测概述

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1、无损检测,在不破坏试件的前提下，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。,1. 无损检测定义,1） 射线检测（简称RT） 2） 超声检测（简称UT） 3） 磁粉检测（简称MT） 4） 渗透检测（简称PT） 5） 衍射时差法超声检测（简称TOFD） 6） 涡流检测（简称ET） 7） 声发射检测（简称AE）,2. 无损检测的分类,常规的检测方法为RT、UT、MT、PT四种，这四种方法仍是承压类特种设备制造、安装质量检测、检验最常用的无损检测方法。 其它用于承压类特种设备的无损检测的方法有：衍射时差法超声检测（简称TOFD）、涡流检

2、测（简称ET）、声发射检测（简称AE）等。 随着科学技术的发展无损检测的方法及种类日益繁多，如：激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损检测。,2. 无损检测的分类,1) 保证产品质量 应用无损检测技术，可以探测到肉眼无法看到的试件内部缺陷，又不需要破坏试样，通过发现缺陷、并对超标缺陷进行处理、达到符合使用要求，保证产品质量； 2) 保障使用安全 一方面：在产品制造安装过程中，通过无损检测来消除制造安装过程中产生的超过国家标准的超标缺陷，符合设计技术要求，保障使用安全； 另一方面：各种管道、容器、锅炉在恶劣的工作环境下运行，出现材料结构变化、疲劳、腐蚀、材质劣化、缺陷扩大，当需要长周期运行时

3、，通过无损检测，满足使用要求，保障使用安全；,3. 无损检测的目的,3) 改进制造工艺 在产品生产中，为了了解制造工艺是否适宜，必须事先进行工艺试验。试验中根据无损检测结果，修正焊接参数或其它工艺参数，最终得到能够达到质量要求的焊接工艺或铸造工艺，如：焊接工艺评定； 4) 降低生产成本 在产品制造过程中进行无损检测，往往认为要增加检查费用，增加成本，若在制造过程中的适当环节正确地进行无损检测，就可以防止以后工序的浪费，减少返工，降低废品率，从而降低成本，如：厚板焊接、锻件加工，上海漕泾苯酚丙酮装置为了减少检修次数，对管道进行100%检测。,3. 无损检测的目的,4. 无损检测的应用特点,4.1

4、. 无损检测要与破环性检测相结合 无损检测最大特点是能在不损伤材料、工件和结构的前提下来进行检测，产品的检查率可以达到100，但是，不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测，具有一定的局限性，如：拉伸、弯曲、冲击、金相、光谱等理化检测。,根据无损检测的目的，选择实施的时间 如： 1） 锻件的超声检测，一般安排在锻造完成且进行过粗加工后，钻孔、铣槽、精磨等之前； 2） 普通钢材的焊缝一般在焊后进行检测； 3）高强度钢焊缝由于可能产生延迟裂纹（Cr5Mo、SPV490Q等），应安排在焊接后24小时后进行，有再热裂纹的焊缝应在焊接后36小时后进行； 4）需要进行热处理的管道焊缝，一般在热处理后进

5、行检测。 只有正确选定实施无损检测的时机，检测才能顺利完成，才能发挥最大作用。,4.2. 正确选用实施无损检测的时机,每一种无损检测方法都有局限性，不能适用于所有工件和所用缺陷，为了提高检测结果的可靠性，在检测前，根据被检物的材质、结构、形状、尺寸、预计可能产生什么种类、什么形状的缺陷，在什么部位、什么方向产生，选择最佳检测方法。 如： 钢板分层缺陷UT 工件表面细小裂纹MT、PT 体积状缺陷RT 面积状缺陷UT,4.3. 正确选用最适当的无损检测方法,每种方法都用优缺点，因此，在无损检测的应用中，如果可能，不要只采用一种无损检测方法，以便保证各种检测方法取长补短，从而获得更多的信息。另外，应

6、充分利用有关材料、焊接、加工工艺的知识及产品结构的知识，进行综合运用。 如：超声波对裂纹缺陷探测灵敏度较高，但定性不准，而射线的有点是对缺陷定性比较准确，两者配合使用，就能保证检测结果既可靠又准确。 如： 厚钢板焊缝： （大于46mm）RT 100%UT20% 厚钢板焊缝 ： (大于100mm)UT 100% RT 20% 高强度钢焊缝：100RT100%MT热处理后100MT,4.3. 综合应用各种无损检测方法,5. 钢焊缝中常见缺陷的种类,缺陷分为： 外观缺陷咬边、焊瘤、凹坑、未焊满 、烧穿、其它 表面缺陷（成形不良、错边、塌陷、表面气孔、弧坑、缩孔、 各种焊接变形） 内部缺陷气孔、夹渣、

7、裂纹、未熔合、未焊透,一。射线检测,射线检测原理,射线通过检测工件时，由于工件内缺陷的存在，缺陷部位与无缺陷部位对射线的衰减不同，射线到达胶片的射线强度就不同，产生不同的感光效果，经暗室胶片处理，得到不同黑度的成像，根据形成的影像来判断缺陷的性质、大小，根据标准进行判断，对不符合要求的缺陷进行处理，最终满足使用要求。,射线检测设备,X射线机-一般适用240mm，最大可以透照至60mm（350kV）； 2.硒-75 （Se-75) 射线机-一般适用1040mm，最小可透照 5mm（透照厚度）； 3.铱-192（Ir-192)射线机-一般适用20100mm，最小可透照10mm（透照厚度）； 4.钴

8、-60（Co-60）射线机-一般适用30200mm 5.铯-137、铥170等射线机,射线透照方式,1. 纵缝透照法,2. 环缝外透法,3. 环缝内透法,4. 双壁单影法,5. 双壁双影法,射线底片本身质量验收,底片本身质量的验收 评定区内无影响评定的伪缺陷。 划伤、水迹、折痕、压痕、静电感光、显影斑纹、霉点等。,2. 底片黑度 X射线底片黑度：2.04.0，小径管（89）底片黑度最低可以降至：1.5， 射线底片黑度新标准：2.04.0 当观片灯亮度足够时，底片黑度上限可以提高,3. 各种标识 标记齐全，摆放正确； 必须摆放的标记有：设备号（管线号）、焊缝号、底片号、中心标记、搭接标记等，标记

9、应距焊缝边缘5mm； 需要时，应有焊工号、检测日期或其它证明工件信息的标记等。,缺陷在底片上的形状,气孔 在底片上显示黑色圆点，边缘轮廓清晰，黑色均匀。,2. 夹渣 在底片上显示黑色不均匀黑块，边缘轮廓不清晰，形状随着成型方法不同而不同。,裂纹 在底片上显示长条状形影像，缺陷两端尖锐，黑度不均匀。,未熔合 在底片上显示不均匀的黑块，一面较直，一面锯齿状，靠熔合线方向一般较直。,未焊透 在底片上显示较长的黑条，两边较直，黑度较均匀，一般出现在焊缝的中间。,射线检测的优点和局限性,1） 检测结果有直接记录-底片； 2）可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确； 3）体积型缺陷检出率高，而面积型缺陷

10、的检出率受到多种因素影响； 4）适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件； 5）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； 6）有些试件结构和现场条件不适合射线照相；,2.9 射线检测的优点和局限性,7）对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难； 8）检测成本高； 9）射线照相检测速度慢； 10）射线对人体有害。,二。超声波检测,3.1 超声波的发生及性质,超声波 频率大于20千赫兹的声波叫超声波,产生 通过压电晶片的振动发出超声波。,3.2 超声波检测原理,超声波探头发射超声波进入工件，遇到缺陷部位，反射回波，被探头接受，传至超声探伤仪，在荧光屏上显示回波

11、。,3.3 超声波的特点,超声波指向性好，能形成窄的波束； 波长短，小的缺陷也能够较好地反射； 距离的分辨率好，缺陷的分辨率高； 无法得到缺陷直观图像、定性困难、定量精度不高，定位准确； 检测结果无直接见证记录，对检测操作人员要求高； 不宜对不锈钢焊道进行检测。,3.4 超声波检测探头移动方法,锯齿型扫查,斜平行扫查,平行扫查,四种基扫查方法,3.5 超声波检测的有点和局限性,1. 面积型缺陷的检出率较高，而体积型缺陷的检出率低； 2. 适合检测厚度较大的工件，不适合检测较薄的工件； 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

12、到缺陷直观图像，定性困难，定量精度不高； 6. 检测结果无直接见证记录；,3.7 超声波检测的有点和局限性,7. 对缺陷在工件厚度方向上的定位较准确； 8. 材质、晶粒度对检测有影响； 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。,三。磁粉检测,铁磁性材料被磁化后，其内部产生很强的磁感应强度，磁力线密度增大几百倍到几千倍，如果材料中存在不连续性(包括缺陷造成的不连续性和结构、形状、材质等原因造成的不连续性)，磁力线会发生畸变，部分磁力线有可能逸出材料表面，从空间穿过，形成漏磁场，漏磁场的局部磁极能够吸引铁磁物质。,4.1 磁粉

13、检测原理,4.2 磁粉检测磁化方法,线圈法,2. 磁轭法,4.2 磁粉检测磁化方法,3. 轴向通电法,4. 触头法,4.2 磁粉检测磁化方法,5. 中心导体法,6. 交叉磁轭法,4.3 磁粉检测的优点和局限性,适宜铁磁性材料检测，不能用于非铁磁性材料检测； 可以检出表面和近表面缺陷，不能用于检测内部缺陷； 3. 检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹及其他缺陷； 检测成本低，速度快； 工件的形状对检测有影响，有时因其难以磁化而无法检测。,四。渗透检测,渗透检测的原理是：零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经过一定时间，渗透液可以渗进表面开口的缺陷中；经去除零件表面多余

14、的渗透液后；再在零件表面施涂显象剂，同样，在毛细管作用下，显象剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显象剂中；在一定的光源下(紫外线光或白光)，缺陷处的渗透液痕迹被显示，(黄绿色荧光或鲜艳红色)，从而探测出缺陷的形貌及分布状态。,4.1 渗透检测的基本原理,1根据渗透剂和显像剂种类不同进行分类,4.2 渗透检测方法分类和选用,4.3渗透检测方法选用,1. 渗透检测方法的选用，首先应满足检测缺陷类型和灵敏度的要求。在此基础上，可根据被检工件表面粗糙度、检测批量大小和检测现场的水源、电源等条件来决定。 2. 对于表面光洁且检测灵敏度要求高的工件，宜采用后乳化型着色法或后乳化型荧光法，也可采用溶剂

15、去除型荧光法。 3. 对于表面粗糙且检测灵敏度要求低的工件宜采用水洗型着色法或水洗型荧光法。,44渗透检测方法选用,4. 对现场无水源、电源的检测宜采用溶剂去除型着色法。 5. 对于批量大的工件检测，宜采用水洗型着色法或水洗型荧光法。 6. 对于大工件的局部检测，宜采用溶剂去除型着色法或溶剂去除型荧光法。 7. 荧光法比着色法有较高的检测灵敏度。,4.5 渗透检测操作的基本步骤,1. 预清洗； 2. 施加渗透剂； 3. 去除多余的渗透剂； 4. 干燥； 5. 施加显像剂； 6. 观察及评定。,渗透检测可以用于除了疏松多孔性材料外任何种类的材料； 形状复杂的部件也可渗透检测，一次操作就可完成检测

16、； 同时存在几个方向的缺陷，用一次检测操作就可完成检测； 不需要大型设备，可不用水、电； 试件表面粗糙度影响大，检测结果往往容易受操作人员水平的影响； 可以检测表面开口缺陷，但对埋藏或闭合型的表面缺陷无法检出；,4.6 渗透检测的优点和局限性,7.检测工序多，速度慢； 8.检灵敏度比磁粉检测低； 9.材料较贵，成本较高； 10.检测所用的检测剂大多易燃、有毒，必须采取有效措施保证安全。,4.6渗透检测的优点和局限性,五。各种检测方法的区别 及选用,射线检测 适用于检测工件内部体积状缺陷，对于并行于射线束方向的面状缺陷不敏感，具有缺陷形状直观、大小能测量，但不能测定缺陷的深度位置。,5.1 区别,超声波检测 适用于检测面状缺陷，对于并行于超声束的面状缺陷不敏感，不能准确判定缺陷性质、形状、大小，但能直接探测缺陷的埋藏位置，缺陷当量大小。,磁粉检测 磁粉检测只能检测铁磁性材料工件的表面及近表面缺陷（一般为12mm，最深可达34m