民用核安全设备渗透检验技术（试用本1）

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1、 1 民用核安全设备民用核安全设备 渗透渗透检验技术检验技术 民用核安全设备无损检验人员资格鉴定委员会民用核安全设备无损检验人员资格鉴定委员会 20122012 年年 4 4 月月 I 前前 言言 为进一步加强民用核安全设备目视检验培训工作，提升教学质量，紧密结合工作实践， 民用核安全设备无损检验人员资格鉴定委员会特组织编写了民用核安全设备无损检验专业 技术教材之渗透检验一书，作为民用核安全设备无损检验系列培训教材之一。 本教材共 分8章，介绍了民用核安全设备渗透检验的特点和通用要求，民用核安全设备材料和制品、 焊缝、设备制造、设备安装、役前和在役检查的渗透检验，民用核安全设备渗透检验标准，

2、实践操作，附录部分包括渗透检验规程、工艺卡和操作记录表示例。 本书可作为民用核安全设备渗透检验人员的培训教材。 参加本教材编写的有(以姓氏笔画为序)：王文之、王存杰、刘波、许遵言、张学锋、张 泉。全书由刘波统编。在编制过程中还得到了国内从事核设备的制造厂、安装单位和核设备 无损检验单位的相关无损检验专家的指导和大力支持，在此表示衷心地感谢。 由于编写人员的水平有限，本教材中疏误之处恳请广大读者批评指正。 民用核安全设备无损检验人员资格鉴定委员会 表面专业组 2012年4月 II 目目 录录 第一章 民用核安全设备渗透检验的特点和通用要求 1 1.1 民用核安全设备渗透检验特点 1 1.2 民用

3、核安全设备渗透检验通用要求 3 第二章 设备材料和制品的渗透检验 11 2.1 铸件的渗透检验 11 2.2 锻件和板材的渗透检验 13 第三章 焊缝的渗透检验 15 3.1 焊缝的常见缺陷 15 3.2 焊缝渗透检验工艺 15 第四章 设备制造阶段的渗透检验 17 4.1 检验范围 17 4.2 常用的检验方法 18 4.3 检验时机 18 4.4 常见缺陷 18 4.5 其他部件的渗透检验 19 第五章 设备安装阶段的渗透检验 20 5.1 检验范围 20 5.2 常用的检验方法 20 5.3 检验时机 20 5.4 常见缺陷 20 5.5 检验示例 20 第六章 役前和在役检查阶段的渗透

4、检验 24 6.1 检验范围 24 6.2 常用的检验方法 24 6.3 检验时机 24 6.4 役前和在役检查的缺陷显示 24 6.5 缺陷处理中的渗透检验 26 第七章 民用核安全设备渗透检验标准 28 III 7.1 ASME 规范 28 7.2 其他核工业渗透检验标准 35 第八章 渗透检验实践操作 38 8.1 检验方法 38 8.2 检验对象 38 8.3 检验标准 38 8.4 实践操作设备和器材 38 8.5 操作步骤 39 8.6 操作要求 42 附 录 45 附录一：渗透检验规程示例 45 附录二：渗透检验工艺卡示例 1 50 附录三：渗透检验工艺卡示例 2 52 附录四：

5、典型缺陷的显示特征表 53 1 第一章第一章 民用核安全设备渗透检验民用核安全设备渗透检验的的特点特点和通用要求和通用要求 1.11.1 民用核安全设备民用核安全设备渗透检验特点渗透检验特点 1 1. .1.11.1 民用核安全设备简介民用核安全设备简介 民用核安全设备是指在民用核安全设施中使用的执行安全功能的设备，包括核安全机械 设备和核安全电气设备。这些设备在制造、安装和运行期间都经常而广泛地用到渗透检验。 本教材仅仅涉及核电站核安全机械设备的渗透检验。 核电站中的核安全机械设备是指那些保持一回路边界完整的设备和部件，防止事故和减 轻事故后果的设备和部件，以及支持这些系统正常运行，执行安全

6、停堆和维持停堆状态的设 备和部件。 1.1.21.1.2 民用核安全设备渗透检验民用核安全设备渗透检验的的特点特点 （1） 民用核安全设备渗透检验的特点之一 被检设备、部件和材料的多样性。渗透检验的主要设备和部件有容器、管道、泵体、阀 体的表面，异种金属焊缝、环焊缝、支撑焊缝、接管焊缝、支管焊缝、堆焊层、密封面等， 被检材料主要有低碳钢、低合金高强度钢、不锈钢和有色金属等。 渗透检验方法可检验各种非多孔性金属和非金属材料的表面开口缺陷，检验灵敏度高、 检验效率高、检验结果可靠。在民用核安全设备无损检验中，渗透检验是应用最为广泛的无 损检验方法之一。 1） 渗透检验不受被检设备和部件的形状、尺寸

7、大小和材料限制，可以有效地检验形状 复杂和不同材料的设备和部件。 2） 民用核安全设备和部件大量采用非铁磁性材料（如奥氏体不锈钢的容器、管道、阀 门、支承等） ，使磁粉检验受到了限制。对于铁磁性材料，如果它的磁性能、尺寸、外观和 缺陷位置用磁粉检验不可能达到要求的灵敏度时，采用渗透检验。 3） 渗透检验对于表面开口缺陷的检验灵敏度高，高灵敏度的渗透检验可清晰地显示宽 约 0.5m、深约 10m、长约 1mm 的细微裂纹。能检验出常规目视检验难以发现的细微缺陷。 4） 渗透检验的检验效率高，一次操作即可检出任何方向的缺陷。 5） 渗透检验过程控制性强，检验较小缺陷的一致性好，检验结果显示直观肉眼

8、可见， 能准确判断显示的位置、大小、形状和种类（定位、定量和定性） 。 6） 渗透检验的局限性是该检验方法只适用于检验受检部位的表面开口缺陷，不适用于 检验多孔性材料，无法准确判定缺陷深度。 （2） 民用核安全设备渗透检验的特点之二 核安全是人类和平利用核能的前提。核安全设备和部件的安全性、可靠性要求高。如果 核安全设备和部件存在缺陷而发生故障，轻则停堆，重则放射性外溢，后果极其严重，除不 良政治影响和环境污染外，在生命和财产上的损失也是非常严重的。因此核安全设备和部件 的渗透检验活动必须按照相关核安全法规、导则、标准等的要求进行，并对渗透检验活动实 施有效的质量监督。 1） 从事渗透检验的人

9、员应是根据核安全法规或行政法规的要求，经过推荐培训、考核 和资格鉴定合格的持证人员。 2 2） 检验设备或器材的性能指标符合相关检验技术要求，对于国家规定强制检验鉴定的 设备必须按时周期检定。 3） 检验规程（程序）是检验过程的依据文件，是证明检验有效的保证性文件，制造商 或检验单位根据相关标准或设计技术规范书编制渗透检验规程，经过验证和批准后，才是有 效的检验规程。 4） 质量监督是民用核安全设备无损检验的特点，民用核安全设备的渗透检验必须满足 质量计划的要求，有关质量安全的关键步骤必须在质量监督人员见证下完成，并有见证人员 签字认可，检验才是有效的。 5） 检验数据要求真实可靠，符合归档保

10、存的要求。这些数据需要在民用核安全设备整 个寿期内保存，以便在后续的检验中参比对照。 （3） 民用核安全设备渗透检验的特点之三 核安全设备和部件大多数包容放射性介质或处于辐照环境中。 核电厂内存在中子， ， ， 射线辐照。中子辐照可引起材料的脆化，辐照也能使生物细胞电离。 1） 辐照使材料脆化即金属材料经过辐照致使脆性转变温度升高，因此，要求对那些处 于高通量中子辐照下的设备进行有计划的无损检验。 2） 辐射环境给检验本身带来接近性和安全防护的困难。 在核电站运行期间的在役检查， 部分区域和设备具有较高的放射性。在放射性环境下工作，必须加强检验人员的辐射防护意 识和安全意识，做好辐射防护工作，

11、加强检验人员的模拟环境培训，提高检验人员的操作技 能，这样既能减少人员的辐照也能保证检验结果的可靠。例如在役检查期间，蒸汽发生器有 问题的传热管如采用焊接堵管，则焊接堵管后的焊接区要求进行渗透检验，在渗透检验前检 验人员要在蒸汽发生器的模拟体上进行模拟环境培训。 3） 辐射防护包括外照射和内照射防护，防护时要特别重视内照射的防护，防止放射性 物质进入人体内对人员造成长久伤害。 （4） 民用核安全设备渗透检验的其它特点 1） 工作许可证制度：在核电厂在役检查期间，为了保证工作人员和电厂设备的安全， 在现场渗透检验工作开始之前，必须办理和获取工作许可证，在放射性区域工作还须办理和 获取辐射工作许可

12、证， 检验工作中如有打磨等动火作业， 还须办理和获取动火许可证。 此外， 根据不同核电站的要求，在使用渗透探伤剂时还应办理可燃物料携带许可证等其它证件。 2） 核安全文化建设：核行业大力推行核安全文化建设。核安全文化是存在于单位和个 人中的种种特性和态度的总和，它建立一种超出一切之上的概念，即核电厂的安全问题由于 它的重要性要保证得到应有的重视。安全文化与每个人的工作态度和思维习惯，以及单位的 工作作风是联系在一起的。它强调安全文化既是态度问题，又是体制问题，即和单位有关， 又和个人有关。对个人而言，要求工作人员要有探索的工作态度、严谨的工作方法、互相交 流的工作习惯。 3） 相关知识的培训：

13、从事民用核安全设备渗透检验的人员需通过核能基础知识、辐射 防护、质量保证和质量控制、核安全文化、核安全法律、法规和标准、等相关知识的培训和 考核。 4） 在核电厂在役检查时，检验人员进入检验现场前，除需进行相关的岗前培训、考核 3 外，还需通过核电厂的核安全文化、工业安全、质量保证、辐射防护、应急响应、工作过程、 消防、急救等相关知识的培训和考核。 5） 无损检验能力验证：在役检查规范中，已经明确提出了部分无损检验技术需要进行 能力验证的要求。无损检验能力验证就是采用合适的方法，证明其检验规程、操作人员和检 验设备组成的检验系统，符合相关检验技术要求，并能够达到满意的检验结果。无损检验技 术的

14、能力验证有别于无损检验人员资格鉴定。 1.21.2 民用核安全设备民用核安全设备渗透检验通用要求渗透检验通用要求 为了保证民用核安全设备渗透检验的质量和可靠性，渗透检验活动必须按照相关核安全 法规、导则、标准等的要求进行，必须对影响检验结果的诸因素加以控制。如检验人员要通 过培训和资格鉴定；检验用设备和材料的性能指标符合相关要求；渗透检验必须依据标准、 规范的要求，按照有效的检验规程或工艺卡进行检验；检验环境和其它条件也应满足要求； 对渗透检验活动实施有效的质量监督；检验记录要完整准确，确保检验过程的追索和结果再 现。即从人、机、料、法、环五个方面进行控制，从而保证渗透检验的质量和可靠性。 1

15、.2.1.2.1 1 检验人员检验人员要求要求 从事民用核安全设备无损检验活动的人员，依据民用核安全设备无损检验人员资格管 理规定 （HAF602）规定参加考核并取得资格证书后，方可从事相应方法和级别的民用核安 全设备无损检验活动。 民用核安全设备无损检验 I 级人员只能在 II 级或 III 级人员指导下从事检验工作，但不 能进行结果评定和出具报告。II 级和 III 级人员可独立执行检验工作，从事缺陷评定、报告 签发等工作。 渗透检验的成功，很大程度上依赖于渗透检验人员完成每一个工艺步骤的质量和他们对 检验过程中出现的各种结果的正确判断和解释。检验人员的资格、技能、操作经验和工作责 任心是

16、确保渗透检验质量的重要因素。 渗透检验涉及到技能和知识水平，以及产生可见的部件完整性指示的痕迹。全神贯注地 观察和基于这些可见痕迹的判断，是确定被检件可否使用的根据。当完成一次检验时，可能 会产生四种结果： （1） 缺陷存在，可以发现该缺陷显示； （2） 缺陷存在，并未发现该缺陷显示； （3） 缺陷不存在，却“发现”该缺陷显示； （4） 缺陷不存在，没有出现缺陷显示。 由此可知，渗透检验依赖人的检验技术。检验人员必须经过严格的挑选和培训。渗透检 验中，管理部门对检验人员培训的忽视，都会造成浪费生产资源，而且还会危及被检件的可 靠性。所以渗透检验所要求的检验人员必须满足如下条件： （1） 要有探索的工作态度、严谨的工作方法、互相交流的工作习惯； （2） 具有良好的身体和心理素质、工作责任心和团队精神，能完成所要求的有关工艺 步骤； （3） 视力要求无色盲、色弱，未经矫正或经矫正的视力应达到 5.0 以上； 4 （4） 在实践操作工艺中，具有熟练的技能和丰富的经验； （5） 对操作工艺的专注和发现缺陷指示的警觉； （6） 能够在要求的检验水平和可靠水准上完成检验任务； （7） 能够始终如一