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1、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,强天鹏 江苏省特种设备安全监督检验研究院 2007年6月,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,无损检测技术发展的三个阶段：,无损探伤（Nondistructive Inspection） 无损检测（Nondistructive Testing） 无损评价（Nondistructive Evaluation）,江苏省锅炉压力
2、容器安全检测中心所 制作,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 （Radiography Testing，简称RT） 2、超声波检测 （Ultrasonic Testing，简称UT） 3、磁粉检测 （Magnetic Testing，简称MT） 4、渗透检测 （Penetrant Testing，简称PT）,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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/T473094 2006年3月27日，国家质检总局质检办特函（2006）144号关于锅炉压力容器安全监察
3、工作有关问题的意见中规定：承压设备无损检测执行JB/T47302005，因此在承压设备领域，JB/T4730实质上是强制性标准。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,射线检测,射线检测常规方法 射线照相法 以X射线和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,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,JB/T 4730.2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、
4、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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,射线照相技术等级,JB4730-2005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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,射线检测基本原理,图8-5 x射线照相原理,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,工艺要点1X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
5、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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,工艺要点2射线的应用特点 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； 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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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
6、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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,T2类胶片:AgfaD4、D5；天津；上海GX-A5。T3类胶片:AgfaD7、D8；天津；上海GX-A7,常用胶片类别,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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
7、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；,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,工艺要点5透照方式选择,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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：1.5D4.0 AB级：2.0D4.0 ；B 级2.3D4.03、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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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
8、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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,射线检测的特点2,5、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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,特殊技术管子-管板焊缝射线照相,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,管子-管板角焊缝射线照相原理图（向后透照）,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,这是一
9、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,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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,计
10、算机射线照相(C R),江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,图8-11 LDA线阵列扫描数字成象系统,LDA线阵列扫描数字成象系统,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,线阵列扫描成像（LDA）移动式集装箱检测系统,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,飞机翅膀检验,CMOS 检验图片,飞机翅膀蜂窝结构检验图像,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所
11、制作,蜂窝材料,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,手枪,CMOS 检验图片,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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/T4730.32005承压设备无损检测第三部分：超声波检测,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,对接焊缝超声横波检测示意图,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,角焊缝超声（横波和纵波）
12、检测示意图,插入式管座角焊缝 安放式管座角焊缝,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,T型焊缝超声（横波和纵波）检测示意图,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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,JB/T4730.3适用范围,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,超声检测工艺要素,1、探伤方法的选择；
13、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；,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,超声波检测特点2,（6）检测结果无直接见证记录。 （7
14、）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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,特殊技术端点衍射法缺陷测高,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,TOFD超声波检测技术原理,Transmitter,Receiver,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,多通道系统允许TOFD和脉冲回波同时进行检测和分析。,技术描述,江苏
15、省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,TOFD超声波检测技术,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,典型TOFD 成像,直通波,底面回波,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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。,2,1,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,未焊透,注意上下尖端的两个信号,1,2,3,4,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,根部未熔合,注意直通波和缺陷信号之间的波形相位转换,1,2,3,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,相控阵阵列探
16、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,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,压力管道导波检测,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,磁粉检测,执行标准JB/T4730.4 2005 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。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,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,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,磁化方法1线圈法,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,磁化方法2磁轭法,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,磁化方法3轴向通电法,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制
