JBT承壓設(shè)備無損檢測標準培訓(xùn)解析PPT課件

1、JB/JB/T T4730.14730.14730.64730.620052005承壓設(shè)備無損檢測承壓設(shè)備無損檢測分六個部分分六個部分1、JB 4730.1 通用要求2、JB 4730.2 射線檢測3、JB 4730.3 超聲檢測 4、JB 4730.4 磁粉檢測 5、JB 4730.5 滲透檢測 6、JB 4730.6 渦流檢測 第1頁/共63頁 1適用范圍 JB/T4730-2005的部分規(guī)定了射線、超聲、磁粉、滲透、渦流五種檢測方法的一般要求和使用原則。標準將檢測范圍擴大到鍋爐、壓力容器及壓力管道等承壓設(shè)備。 本部分適用在制和在用金屬材料制承壓設(shè)備的無損檢測。 2.與JB4730-199

2、4相比存在的差異： 擴大了標準的使用范圍 增加了無損檢測方法的使用原則的相關(guān)規(guī)定 增加了對新采用無損檢測的方法和新的無損檢測設(shè)備的具體規(guī)定 增加了無損檢測工藝規(guī)程的內(nèi)容 增加了對無損檢測設(shè)備的定期檢驗要求。并有記錄可查一、JB/T4730.1-2005通用要求第2頁/共63頁 3、使用原則 A、射線和超聲檢測主要用于承壓設(shè)備內(nèi)部缺陷的檢測 B、磁粉檢測主要用于鐵磁性材料制承壓設(shè)備的表面和近表面缺陷的檢測 C、滲透檢測主要用于非多孔性金屬材料和非金屬材料制承壓設(shè)備的表面開口缺陷的檢測 D、渦流檢測主要用于導(dǎo)電金屬材料制承壓設(shè)備的表面和近表面缺陷的檢測 鐵磁性材料檢測時宜采用磁粉檢測第3頁/共63

3、頁二、無損檢測概念二、無損檢測概念 1、什么是無損檢測？ 無損檢測是在不破壞或損傷被檢物體的條件下檢查被被檢測物體的狀態(tài)的一種檢測工藝方法。 2、無損檢測的目的 、改進制造工藝 、降低制造成本 、保證產(chǎn)品質(zhì)量 、確保設(shè)備安全運行第4頁/共63頁 3、常規(guī)無損檢測方法及代號 、射線檢測（RT） 、超聲波檢測（UT） 、磁粉檢測（MT） 、滲透檢測（PT） 、電磁（渦流）檢測（ET） 除此之外，特種設(shè)備無損檢測人員考核與監(jiān)督管理規(guī)則還規(guī)定了以下兩種方法的考核要求： 、聲發(fā)射（AE） 、熱像/紅外（TIR） 第5頁/共63頁 4、無損檢測方法的應(yīng)用特點 選擇合理的檢測方法 工件材質(zhì) 加工工藝和缺陷類

4、型 質(zhì)量要求 選擇合理的檢測時機 缺陷出現(xiàn)時機 工件表面狀態(tài) 綜合運用無損檢測方法 缺陷類型和特征 檢測方法的特點和適用性第6頁/共63頁三、無損檢測方法及應(yīng)用三、無損檢測方法及應(yīng)用 1、射線檢測（RT） 1）射線檢測用的射線 X射線 射線 中子射線第7頁/共63頁 2） X射線和射線的性質(zhì) X射線和射線與可見光一樣屬于電磁波。主要性質(zhì)： 不可見，以光速沿直線傳播 能穿透可見光不能穿透的物質(zhì) 穿透物質(zhì)時能被物質(zhì)吸收和散射而發(fā)生衰減 能使氣體電離 光化學(xué)效應(yīng)，能使膠片感光 熒光效應(yīng)，能使某些熒光物質(zhì)發(fā)熒光 生物效應(yīng)，能殺死有生命的細胞X射線檢測原理 第8頁/共63頁 3）射線檢測方法 按記錄方式

5、不同分為 射線照相法 熒光屏成像法 氣體電離法 電視成像法 按射線源不同分為 X射線探傷法 高能X射線探傷法 射線探傷法第9頁/共63頁 4）射線照相法原理 射線穿透物質(zhì)時，其強度會由于物質(zhì)的吸收和散射而發(fā)生衰減，衰減的程度取決于物質(zhì)厚度和密度。當(dāng)物體中存在缺陷時，由于缺陷部位的厚度和密度發(fā)生變化，穿過無缺陷完好部位和有缺陷 部位的射線強度不同， 因而使膠片的感光程度 不同，膠片處理后，就 形成了黑白不同的影像。第10頁/共63頁 5）射線檢測主要設(shè)備器材 射線源： X射線機 高能X射線機 射線機 X射線膠片 增感屏 象質(zhì)計 鉛標記 膠片處理設(shè)備第11頁/共63頁 6）射線照相法適用范圍 本部

6、分適用于承壓設(shè)備受壓元件的制造、安裝、在用檢測中對接焊接接頭的射線檢測 7）射線照相法的特點和局限性 優(yōu)點： 不受材料及表面狀態(tài)限制，適用廣泛 檢測結(jié)果直觀 定性定量容易 底片可永久性保存 局限性： 檢測成本高，檢測速度慢 檢測靈敏度與材料厚度相關(guān) 對細微的密閉性裂紋和未熔合類面狀缺陷可能漏檢 射線對人體有害，需安全防護第12頁/共63頁 2、超聲波檢測（UT） 1）聲波、超聲波和次聲波 機機械振動在彈性介質(zhì)中的傳播叫機械波，機械波按振動頻率分為聲波、超聲波和次聲波。 次聲波：頻率20Hz，人耳聽不到 聲波：頻率2020000Hz，人耳能聽到 超聲波：頻率20000Hz，人耳聽不到 2）超聲波

7、的主要特性 具有良好的方向性，可定向發(fā)射 傳播過程中會因擴散和介質(zhì)吸收和散射而發(fā)生衰減 在異質(zhì)界面上能產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換 頻率高能量高，在大多介質(zhì)中傳播能量損失小，穿透厚度大。第13頁/共63頁 3）超聲波的類型 第14頁/共63頁 按波形分類 縱波法（垂直法） 橫波法（斜角法） 表面波法（瑞利波法） 板波法（蘭姆波法）第15頁/共63頁橫波表面波板波(a) 對稱型； (b) 非對稱型 第16頁/共63頁圖6-7 超聲波垂直入射于平界面的反射與透射 第17頁/共63頁 4）超聲波檢測方法（1） 穿透法穿透法通常采用兩個探頭，分別放置在試件兩側(cè)，一個將脈沖波發(fā)射到試件中，另一個接收穿透試件

8、后的脈沖信號， 依據(jù)脈沖波穿透試件后幅值的變化來判斷內(nèi)部缺陷的情況(見圖6-22)。 第18頁/共63頁直射聲束穿透法 (a) 無缺陷； (b) 有缺陷 第19頁/共63頁（2） 脈沖反射法脈沖反射法是由超聲波探頭發(fā)射脈沖波到試件內(nèi)部，通過觀察來自內(nèi)部缺陷或試件底面的反射波的情況來對試件進行檢測的方法。圖6-23 顯示了接觸法單探頭直射聲束脈沖反射法的基本原理。 第20頁/共63頁圖6-23 接觸法單探頭直射聲束脈沖反射法(a) 無缺陷； (b) 有缺陷 第21頁/共63頁（3） 液浸法 液浸法是在探頭與試件之間填充一定厚度的液體介質(zhì)作耦合劑，使聲波首先經(jīng)過液體耦合劑，而后再入射到試件中， 探

9、頭與試件并不直接接觸。液浸法中，探頭角度可任意調(diào)整， 聲波的發(fā)射、接收也比較穩(wěn)定，便于實現(xiàn)檢測自動化，大大提高了檢測速度。液浸法的缺點是當(dāng)耦合層較厚時，聲能損失較大。另外，自動化檢測還需要相應(yīng)的輔助設(shè)備，有時是復(fù)雜的機械設(shè)備和電子設(shè)備，它們對單一產(chǎn)品(或幾種產(chǎn)品)往往具有很高的檢測能力，但缺乏靈活性。液浸法第22頁/共63頁 5）超聲波檢測主要設(shè)備器材 超聲波探傷儀 超聲波探頭 各種試塊 圖6-20 超聲波檢測儀(a)、 (b)、 (c) 數(shù)字式超聲檢測儀； (d) 探傷小車 第23頁/共63頁圖6-21 各種探頭 (a) 縱波直探頭； (b) 橫波斜探頭； (c) 雙晶探頭 第24頁/共63

10、頁 6）超聲波檢測的適用范圍 適用于檢測各種金屬材料、工件的內(nèi)部缺陷，常用于管、板、棒材和焊縫。 7）超聲波檢測方法的特點和局限性 優(yōu)點： 檢測速度快，檢測成本低 檢測厚度大，靈敏度高 缺陷定位較準確 對細微的密閉裂紋類缺陷靈敏度高 局限性： 適用性受工件材質(zhì)和表面狀態(tài)限制 檢測結(jié)果不直觀，定性困難 定量有偏差 對人員的操作技能和經(jīng)驗要求較高 無永久性記錄第25頁/共63頁 3、磁粉檢測（MT） 1）磁鐵的磁極和磁場 把一根磁鐵棒在中心支持或懸掛起來，磁鐵棒的兩端總是指向南北方向，指向南方的一端稱為南極（S），指向北方的一端稱為北極（N）。 如果把磁鐵棒投入鐵屑中，取出之后，發(fā)現(xiàn)其兩極上吸引的

11、鐵屑特別多，即磁性特別強。第26頁/共63頁 磁鐵之所以能吸引鐵屑，是因為磁鐵在它周圍一定區(qū)域的空間產(chǎn)生一種稱為磁場的特殊物質(zhì)，磁鐵就是通過磁場對其周圍的鐵磁質(zhì)發(fā)生吸引或排斥作用的。磁場的方向是由N到S，在磁鐵的內(nèi)外部都是這樣。 如果把一個條形磁鐵折斷成兩段，則每一段磁鐵都有兩個磁極N和S。第27頁/共63頁 2）鐵磁質(zhì)的磁化 任何物質(zhì)都是由分子和原子組成的，而原子又是由原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子組成的。電子除了繞核旋轉(zhuǎn)，同時還進行自旋，因此原子都有磁矩。由Fe、Co、Ni及其組成的合金和化合物、Cr及Mn的一些合金等，它們的原子磁矩在一個個小區(qū)域內(nèi)是按同一方向排列的，這些小區(qū)域稱為磁疇，由于磁疇

12、的無序排列，磁性相互抵消，整個物體對外不顯磁性。當(dāng)鐵磁體加上外加磁場時，磁疇通過磁矩轉(zhuǎn)動和疇壁位移使磁矩方向與外加磁場一致，從而變成磁體，呈現(xiàn)出磁性。第28頁/共63頁 3）磁粉和磁懸液及其特性 磁粉：磁粉是由具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力的細微的鐵磁性材料粉末組成的。正常情況下不顯磁性，在微小的磁場作用下容易被磁化而被吸引。 一般使用的磁粉有： 黑磁粉：Fe3O4 紅磁粉：Fe2O3 白磁粉：包敷白染料 熒光磁粉：包敷熒光染料 磁懸液：磁粉懸浮于載液中形成磁懸液。 一般使用的載液有： 輕質(zhì)變壓器油、煤油、水第29頁/共63頁 4）磁粉檢測原理 被檢工件被磁化后，在工件表面均勻噴灑磁粉（磁懸液），若工

13、件不存在缺陷，工件表面上磁粉均勻分布；若工件表面或近表面存在缺陷時，由于缺陷處磁阻變化，在缺陷處產(chǎn)生漏磁場，形成一對小的N、S磁極，磁粉被小磁極磁化并吸引，在缺陷處形成磁粉堆積，顯示出肉眼可見的缺陷圖像。 5）磁化方法分類 按磁化方向分類： 周向磁化法檢測縱向缺陷。 直接通電法 中心導(dǎo)體法 偏置芯棒法 觸頭法 感應(yīng)電流法 第30頁/共63頁 縱向磁化法檢測橫向缺陷。 線圈法 磁軛法 永久磁鐵法 按電流類型分類： 交流電 單相半波整流電 三相全波整流電 直流電 按通電時間分類： 剩磁法 連續(xù)法第31頁/共63頁 6）磁粉檢測設(shè)備和器材 磁粉探傷機（儀） 靈敏度試片（A、B、C、D型） 磁場指示器

14、（八角試片） 紫外燈 磁強計 照度計 磁粉 磁粉載液（變壓器油、煤油、水） 磁性稱量儀 梨形管（濃度測定）第32頁/共63頁 7）磁粉檢測適用范圍 適用于檢測各種鐵磁性材料、工件的表面和近表面缺陷，常用于各種鐵磁性材料工件半成品和成品的表面檢測。 8）磁粉檢測的特點和局限性 優(yōu)點： 工藝簡單，檢測速度快，成本低 檢測靈敏度高 檢測結(jié)果直觀，可顯示缺陷形狀、位置和尺寸 局限性： 只能檢測表面及近表面缺陷 只適用于鐵磁性材料 易產(chǎn)生不相關(guān)顯示 通電法可能灼傷工件表面 第33頁/共63頁 4、滲透檢測（PT） 1）滲透檢測的原理 在工件表面施加含有固體染料的滲透液，在毛細管原理的作用下，滲透液滲入表

15、面開口的缺陷中；去除表面多余的滲透液，在表面施加一層白色的顯象劑；同樣在毛細管原理作用下，缺陷中的滲透液被吸出，使顯像劑染色，從而使缺陷顯現(xiàn)出來。 第34頁/共63頁 2）滲透檢測方法的分類 按滲透液中染料類型分類： 著色法 熒光法 按滲透液去除方法分類： 水洗型 后乳化型 溶劑去除型 按顯象劑類型分類： 干式顯象法 濕式顯象法顯象劑著色劑第35頁/共63頁 3）滲透檢測操作程序 水洗型滲透法 預(yù)清洗 施加滲透劑 水洗 干燥 水基濕式顯象 干粉顯象 干燥 觀察 觀察 后清洗 后清洗第36頁/共63頁 溶劑去除型滲透法 預(yù)清洗 施加滲透劑 溶劑去除 干粉顯象 非水基濕式顯象（快干） 觀察 觀察

16、后清洗 后清洗第37頁/共63頁 后乳化型滲透法 預(yù)清洗 施加滲透劑 乳化 水洗 干燥 水基式濕顯象 干粉顯象 干燥 觀察 觀察 后清洗 后清洗第38頁/共63頁 3）滲透探傷材料 滲透液由染料、溶劑、乳化劑及多種改善滲透液性能的附加成份組成。 染料： 紅色染料：蘇丹（IV）紅、128號燭紅、223號燭紅、熒光桃紅、剛果紅、丙基紅等； 熒光染料：YJP-15、YJP-1、YJN-68、YJN-43。 溶劑：煤油、苯、二甲苯等； 乳化劑（表面活性劑）O-7、OP-10、TX-10、乳百靈、MOA等； 附加成份：鄰苯二甲酸二丁酯、乙二醉單丁醚、二乙二酸丁醚等。第39頁/共63頁 清洗劑（溶劑去除劑

17、）： 丙酮、乙醇、汽油、三氯乙烯等。 顯象劑： 干式顯象劑： 氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦、碳酸鈉等粉末。 濕式顯象劑： 水懸浮濕式顯象劑：干粉顯象劑、水、 潤濕劑、分散劑、防銹劑。 水溶性濕式顯象劑：顯象劑結(jié)晶、水、潤濕劑、分散劑、防銹劑、限制劑。 溶劑懸浮濕式顯象劑：顯象劑粉末、有機溶劑（丙酮、苯、二甲苯），噴罐用。 第40頁/共63頁 4）滲透檢測設(shè)備器材 滲透探傷劑（滲透劑、清洗劑、顯象劑） 預(yù)清洗裝置 滲透液施加裝置 后乳化裝置 水洗裝置 干燥裝置 顯象劑施加裝置 后清洗裝置 照明裝置（白光燈、紫外燈） 照度計 黑光強度檢測儀 鋁合金試塊 鍍鉻試塊第41頁/共63頁 4）滲透檢測的適用范圍

18、 適用于檢測各種非多孔性材料和工件的表面開口缺陷，常用于各種非鐵磁性材料工件成品的表面缺陷檢測。 5）滲透檢測特點和局限性 優(yōu)點： 操作簡便，檢測成本較低； 適用范圍廣，不受工件材質(zhì)和結(jié)構(gòu)限制； 檢測靈敏度較高，檢測結(jié)果直觀； 局限性： 只能檢測表面開口的缺陷； 對表面狀態(tài)和預(yù)清洗要求較高； 有毒，有污染。第42頁/共63頁 5、渦流檢測（ET） 1）渦流檢測基本原理 當(dāng)載有交變電流的檢測線圈靠近導(dǎo)電試件時，由于激勵線圈磁場的作用，試件中會產(chǎn)生渦流。渦流的大小、相位及流動形式受到試件導(dǎo)電性能的影響。渦流也會產(chǎn)生一個磁場，這個磁場反過來又會使檢測線圈的阻抗發(fā)生變化。因此，通過測定檢測線圈阻抗的變

19、化，就可以判斷出被測試件的性能及有無缺陷等。 渦流 第43頁/共63頁不同感應(yīng)方式的檢測線圈 (a) 自感式線圈； (b) 互感式線圈 第44頁/共63頁 2）渦流檢測的基本方式 渦流檢測的方式分為三種類型： （1）穿過式線圈法：檢測線圈套在試件上，其內(nèi)徑與試件外徑接近，用于檢測如棒材、管材、絲材等。 （2）探頭式線圈法：平面檢測線圈直接置于試件平表面上進行局部檢測掃查，為了提高檢測的靈敏度，通常在線圈中加有磁芯以提高線圈的品質(zhì)因數(shù)。 （3）插入式（內(nèi)探頭）線圈法：將螺管式線圈插入管材或試件的孔內(nèi)作內(nèi)壁檢測，線圈中也多裝有磁芯以提高檢測靈敏度。第45頁/共63頁不同應(yīng)用方式的檢測線圈(a) 放

20、置式線圈； (b) 外通過式線圈； (c) 內(nèi)穿過式線圈 第46頁/共63頁 3）適用范圍 渦流檢測適用于鋼鐵、有色金屬、石墨等各種導(dǎo)電材料的制品，如管材、絲材、棒材、軸承、鍛件等等，它能用于檢測這些材料的表面和近表面的缺陷，根據(jù)電導(dǎo)率與合金成分及合金的顯微組織相關(guān)的特點對金屬材料進行分選，對熱處理質(zhì)量進行監(jiān)控（例如時效質(zhì)量、硬度、過熱或過燒等），渦流檢測還可用于工件壁厚或涂鍍層厚度的測量，以及用于一些其他無損檢測方法難以進行的特殊場合下的檢測，例如深內(nèi)孔表面與近表面缺陷的檢測。第47頁/共63頁 4）渦流檢測的特點和局限性 優(yōu)點： 檢測速度高，檢測成本低，操作簡便； 探頭與被檢工件可以不接觸

21、，不需要耦合介質(zhì)； 檢測時可以同時得到電信號直接輸出指示的結(jié)果，也可以實現(xiàn)屏幕顯示； 能實現(xiàn)高速自動化檢測，并可實現(xiàn)永久性記錄。 局限性： 只適用于導(dǎo)電材料，難以用于形狀復(fù)雜的試件。 只能檢測材料或工件的表面、近表面缺陷； 檢測結(jié)果不直觀，還難以判別缺陷的種類、性質(zhì)以及形狀、尺寸等。 檢測時受干擾影響的因素較多，易產(chǎn)生偽顯示。第48頁/共63頁6、聲 發(fā) 射 檢 測 1） 聲發(fā)射檢測的原理及特點聲發(fā)射(Acoustic Emission， AE)是指材料或結(jié)構(gòu)受內(nèi)力或外力作用產(chǎn)生形變或破壞，并以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。 聲發(fā)射是一種常見的物理現(xiàn)象，大多數(shù)材料變形和斷裂時都有聲發(fā)射現(xiàn)象產(chǎn)生

22、，如果釋放的應(yīng)變能足夠大，就產(chǎn)生可以聽得見的聲音，如在耳邊彎曲錫片，就可以聽見噼啪聲，這是錫受力產(chǎn)生孿晶變形的聲音。 第49頁/共63頁聲發(fā)射技術(shù)基本原理 第50頁/共63頁聲發(fā)射檢測的主要特點： 確定聲發(fā)射源的部位； 分析聲發(fā)射源的性質(zhì)； 確定聲發(fā)射發(fā)生的時間或載荷； 評定聲發(fā)射源的嚴重性。第51頁/共63頁2） 聲發(fā)射信號（1） 聲發(fā)射源 （2） 聲發(fā)射信號的傳播 （3） 衰減波的傳播模式：波的反射、 折射與模式轉(zhuǎn)換聲發(fā)射波在厚板中的傳播示意圖 第52頁/共63頁聲發(fā)射波在厚板中的傳播示意圖 第53頁/共63頁波形的分離與持續(xù)時間/ms 第54頁/共63頁3） 聲發(fā)射信號分析聲發(fā)射信號： 突發(fā)型 連續(xù)型 聲發(fā)射信號類型(a) 突發(fā)型； (b) 連續(xù)型 第55頁/共63頁4）聲發(fā)射技術(shù)的特點聲發(fā)射檢測是一種動態(tài)無損檢測方法，可用來判斷缺陷的性質(zhì)。明確了來自缺陷的聲發(fā)射信號，就可以長期連續(xù)地監(jiān)視缺陷的安全性，這是其他無損檢測方法難以實現(xiàn)的。 聲發(fā)射技術(shù)與其他無損檢測方法相比，具有兩個基本差別： 檢測動態(tài)缺陷而不是靜態(tài)缺陷， 如缺陷擴展； 缺陷本身發(fā)出缺陷信息，而不是用外部輸入對缺陷進行掃查。 這種差別導(dǎo)致該技術(shù)具有以下優(yōu)點和局限性。