過程設備安全管理與無損檢測技術課件

第5章過程設備安全管理與

無損檢測技術主講人：倪曉陽副教授第5章過程設備安全管理與

無損檢測技術主講人：倪曉陽副教目錄5.1無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要作用5.1.1無損檢測技術概述5.1.2無損檢測技術是過程設備安全的保障5.1.3無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要地位5.2過程設備的定期檢驗5.2.1定期檢驗目的5.2.2定期檢驗內容5.2.3定期檢驗程序5.2.4檢驗報告

目錄5.1無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要作用5.1無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要作用5.1.1無損檢測技術概述無損檢測以不損害被檢驗對象的使用性能為前提，應用多種物理原理和化學現(xiàn)象，對各種工程材料，零部件、結構件進行有效地檢驗和測試，借以評價它們的連續(xù)性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。無損檢測工作的基本內容：

分析材料（或構件）在不同勢場作用下的物理性質； 測量材料（或構件）性能的細微變化； 說明產生變化的原因并評價其適用性；5.1無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要作用5.1.15.1.1無損檢測技術概述（續(xù)1）無損檢測技術的產生和發(fā)展（1）借助于現(xiàn)代科學技術發(fā)展的基礎產生和發(fā)展。射線照相法（RT）——X射線的發(fā)現(xiàn)（1895年倫琴射線）超聲波檢測（UT）——二次大戰(zhàn)中迅速發(fā)展的聲納技術和雷達技術的基礎上開發(fā)磁粉檢測（MT）——電磁學基礎滲透檢測（PT）——物理化學的進展渦流檢測（ET）——電磁學（電磁感應）現(xiàn)代電子技術和計算機技術的發(fā)展和其它學科介入無損檢測領域，使無損檢測技術如虎添翼，得到質的飛躍。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)1）無損檢測技術的產生和發(fā)無損檢測技術發(fā)展過程的三個階段（1）無損探傷（NDI,Non-destructive

Inspection）（2）無損檢測（NDT,

Non-destructive

Testing）（3）無損評價（NDE,

Non-destructive

Evaluation）5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)2）無損檢測技術發(fā)展過程的三個階段5.1.1無損檢測技術概述無損檢測無損探傷無損評價當前早期新發(fā)展內容探測和發(fā)現(xiàn)缺陷不僅要探測發(fā)現(xiàn)缺陷，還包括探測試件的其它信息，如結構、狀態(tài)、性質還要求獲取更全面、準確和綜合的信息，輔以成象技術、自動化技術、計算機數(shù)據(jù)分析和處理技術等，與材料力學、斷裂力學等學科綜合應用，以期對試件和產品的質量和性能作出全面、準確的評價。內容內容5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)3）無損檢測無損探傷無損評價當前早期新發(fā)展內容探測和發(fā)現(xiàn)缺陷不5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)4）無損檢測目的1）保證產品質量 借助儀器和器材，可以發(fā)現(xiàn)目視檢查無法發(fā)現(xiàn)的內外部宏觀缺陷。 無損檢測不需破壞試件就能完成檢測過程，可以對產品進行100%檢驗和逐件檢驗，為產品質量提供有效保證。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)4）無損檢測目的5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)5）2）保障使用安全 可以對在用設備和部件進行定期檢驗，保障使用安全。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)5）2）保障使用安全5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)6）3）改進制造工藝 在產品工藝試驗中，對工藝試樣進行無損檢驗，并根據(jù)檢測結果改進制造工藝，確定理想的制造工藝。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)6）3）改進制造工藝5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)7）4）降低生產成本 在產品制造過程中的適當環(huán)節(jié)正確地進行無損檢測，防止以后的工序浪費，減少返工，降低廢品率，從而降低制造成本。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)7）4）降低生產成本5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)8）無損檢測的應用特點1）要與破壞性檢測相結合 由于無損檢測具有的局限性，不是所有的需要測試的項目和性能都能進行無損檢測，這種局限性可能來自方法本身，也可能來自被測試對象的形狀、位置等客觀條件的不允許，所以某些試驗只能采用破壞性檢驗。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)8）無損檢測的應用特點5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)9）2）正確選用無損檢測的時機 必須根據(jù)無損檢測的目的,正確選擇無損檢測的時機,從而順利地完成檢測預定目的,正確評價產品質量。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)9）2）正確選用無損檢測的5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)10）3）正確選用合理的無損檢測方法 每種無損檢測方法均具有局限性，不能適用于所有工件和缺陷。為了提高檢測結果的可靠性，必須根據(jù)被檢件的特點（材料、結構、形狀、尺寸，預計可能產生的缺陷種類、形狀、所處部位、取向……）選擇適宜的檢測方法。 所謂適宜，即不是片面的追求最高的檢測靈敏度，而是在保證充分安全性的同時兼顧產品的經濟性，這樣選擇的檢測方法才是正確、合理的。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)10）3）正確選用合理的無5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)11）4）綜合應用各種無損檢測方法 每種無損檢測方法均有其自身的優(yōu)缺點，不能適用于所有工件和缺陷。因此，在對某試件確定無損檢測方案時，只要可能，應盡量采用多種無損檢測方法，以保證方法間的互補，從而取得更多的產品和缺陷信息 除應用無損檢測方法獲得產品信息外，還應充分利用其它有關產品的材料、焊接、加工工藝及產品結構等多方面的信息，綜合判斷。 這點對于大型和重要工件的無損檢驗尤為重要。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)11）4）綜合應用各種無損5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)12）缺陷的種類和產生原因 如前所述，了解材料和焊縫中的缺陷種類和產生原因，有助于正確選擇無損檢測方法，制定合理的檢測方案，從而取得正確的檢測結果。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)12）缺陷的種類和產生原因5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)13）1．鋼焊縫中常見宏觀缺陷及其產生原因（外觀缺陷略）氣孔：由形狀和產生原因分為不同種類夾渣：由成份分為金屬夾渣（夾雜）和非金屬夾渣裂紋：由產生溫度分為熱裂紋和冷裂紋；由產生原因分為再熱裂紋、層狀撕裂和應力腐蝕裂紋等。未焊透未熔合：分為坡口未熔合和根部未熔合5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)13）1．鋼焊縫中常見宏觀5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)14）2．鑄件中常見宏觀缺陷及其產生原因氣孔：分為單個氣孔和密集性氣孔夾渣和夾沙冷隔縮孔和疏松裂紋：由于形成溫度不同分為熱裂紋和冷裂紋5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)14）2．鑄件中常見宏觀缺5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)15）3．鍛件中常見宏觀缺陷及其產生原因：縮孔和縮管非金屬夾雜物夾砂龜裂鍛造裂紋：產生原因較多，由于產生原因不同形狀和發(fā)生的部位也不同。白點：氫致裂紋5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)15）3．鍛件中常見宏觀缺5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)16）4．鋼管中常見宏觀缺陷及其產生原因裂紋：由于產生原因不同而分為縱裂紋和橫裂紋表面劃傷翹皮的折疊：表面可見并呈一定角度夾雜和分層5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)16）4．鋼管中常見宏觀缺5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)17）5．鋼棒和型材中常見宏觀缺陷及其產生原因內部缺陷：由于軋制作用，缺陷一般有延展性表面缺陷：產生原因不同，形狀不同，但均分布在表面和近表面5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)17）5．鋼棒和型材中常見5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)18）6．鋼板中常見宏觀缺陷及其產生原因 與鍛件和型材中的缺陷基本類似，按其嚴重程度可分為大、中、小三類缺陷5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)18）6．鋼板中常見宏觀缺5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)19）7．在用設備定檢中常見宏觀缺陷及其產生原因在用設備定檢中，除常發(fā)現(xiàn)因制造方式不同導致的制造缺陷發(fā)展以致缺陷超標，還應注意設備因運行而發(fā)生的運行缺陷。疲勞裂紋：設備或部件承受交變載荷而引起的裂紋，該類裂紋的斷口一般有明顯的呈同心圓狀的疲勞源并伴有脆性斷口。應力腐蝕裂紋：處于特定腐蝕介質中且受拉應力作用下產生的裂紋氫損傷摩擦腐蝕空化腐蝕5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)19）7．在用設備定檢中常5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)20）常規(guī)無損檢測方法：超聲檢測UltrasonicTesting（縮寫UT）；射線檢測RadiographicTesting（縮寫RT）；磁粉檢測MagneticParticleTesting（縮寫MT）；滲透檢驗PenetrantTesting（縮寫PT）；渦流檢測EddycurrentTesting（縮寫ET）。非常規(guī)無損檢測技術：聲發(fā)射AcousticEmission（縮寫AE）；泄漏檢測LeakTesting（縮寫LT）；光全息照相OpticalHolography；紅外熱成像InfraredThermography；微波檢測MicrowaveTesting。5.1.1無損檢測技術概述（續(xù)20）常規(guī)無損檢測方法：5.1.2無損檢測技術是過程設備安全的保障

無損檢測技術是現(xiàn)代工業(yè)許多領域中保證產品質量與性能、穩(wěn)定生產工藝的重要手段。無損檢測技術是保證過程設備安全運行的一門共性技術，已被廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)的各個領域。隨著社會經濟的迅速發(fā)展，生產規(guī)模的日益擴大，先進生產方式的出現(xiàn)和采用，無損檢測技術得到人們的重視和關注，隨著測試技術、信號處理技術、計算機技術與現(xiàn)代表面技術的發(fā)展，無損檢測技術更得到飛速發(fā)展，而且成為過程設備安全的保障。5.1.2無損檢測技術是過程設備安全的保障無損檢測技5.1.3

無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要地位

加強和發(fā)展無損檢測技術是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要保證。①無損檢測技術是國民經濟發(fā)展不可缺少的共性技術；②無損檢測技術是保證在役設備安全可靠運行的重要手段；③無損檢測技術是現(xiàn)代工業(yè)產品制造全過程控制質量關鍵技術；④無損檢測技術是發(fā)展高科技產品的重要條件之一。5.1.3無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要地位 加強5.1.3

無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要地位（續(xù)） 無損檢測技術面臨的新的發(fā)展前景：（1）提高無損檢測對缺陷的靈敏度；（2）提高無損檢測顯示缺陷形態(tài)的能力；（3）提高無損檢結果的可靠性。5.1.3無損檢測技術在過程設備安全管理中的重要地位（續(xù)5.2過程設備的定期檢驗5.2.1定期檢驗目的

檢查過程設備在運行條件下工作是否正常；各種安全附件工作是否可靠；確認過程設備在長時間工作后，技術狀態(tài)有無變化；判斷過程設備能否在下一檢驗周期內安全使用；及早發(fā)現(xiàn)并消除隱患，保證設備安全運行，防止設備發(fā)生事故。5.2過程設備的定期檢驗5.2.1定期檢驗目的5.2.2定期檢驗內容容器檢查內容檢查方法塔罐類（1）內外部宏觀檢查：積垢狀況，腐蝕狀況，缺陷及損傷狀況，內件及附件狀況，防腐層、保濕層及基礎狀況目視檢查，放大鏡，焊規(guī)，卷尺、深度卡尺（2）壁厚測定：定點測量，并測量壁厚減薄的分布情況超聲波測厚儀（3）缺陷無損探傷檢查：母材缺陷檢查、焊縫裂紋及缺陷檢查、襯里層缺陷檢查射線探傷、超聲波探傷檢查、磁粉探傷、滲透檢查（4）材質劣化情況檢查：蠕變、脆化、氫腐蝕、組織結構變化覆膜、金相檢查，硬度測試，取樣進行強度測試換熱器類（1）宏觀檢查：積垢狀況，腐蝕狀況，防腐層、保濕層狀況拆下封頭、抽出管束、進行全面檢查、目視+放大鏡檢查（2）壁厚測定：殼程殼體及管程封頭定點測量壁厚減薄的分布情況，列管壁厚測量超聲波測厚儀，卡尺、千分卡尺進行內外徑尺寸測量，導電可進行渦流探傷檢查（3）裂紋、缺陷檢查：管子內外表面，重點是脹管區(qū)，管板焊縫及熱影響區(qū)，殼層殼體及管程封頭焊縫及熱影響區(qū)內窺鏡檢查、渦流探傷檢查（非磁性材料）、滲透探傷檢查、同塔罐類檢查（4）泄漏檢查：管子泄漏，管區(qū)、管板焊縫處泄漏，法蘭密封處泄漏NH3滲透試驗（黃銅管除外）、水壓試驗、氣密試驗（5）其他：高壓螺栓裂紋檢查磁粉探傷5.2.2定期檢驗內容容器檢查內容檢查方法塔（1）內外部宏5.2.3定期檢驗程序①鍋爐壓力容器到期檢驗的，使用單位應提前向檢驗單位提交檢驗申請，報檢日期。②受檢單位準備好受檢設備的隨機圖紙和資料，各種運行、維修記錄，歷年檢驗報告和水質化驗報告等，以備審查。③安全閥、壓力表、溫度表等安全附件應按期送檢；其中安全閥每年至少校驗一次。④受檢單位應提前做好準備工作并提供檢驗必