阀门无损检测技术
2018-06-12




无损检测概述



1、 NDT 是指对材料或工件实施一种不损害或不影响其未来使用性能或用途的检测手段。

2、 NDT 能发现材料或工件内部和表面所存在的缺陷,能测量工件的几何特征和尺寸,能测定材料或工件的内部组成、结构、物理性能和状态等。

3、 NDT 能应用于产品设计、材料选择、加工制造、成品检验、在役检查(维修保养)等多方面,在质量控制与降低成本之间能起**化作用。NDT还有助于保证产品的安全运行和(或)有效使用。


无损检测方法种类



1、 NDT 包含了许多种已可有效应用的方法。按物理原理或检测对象和目的的不同,NDT 大致已可分为如下几种方法:


a) 辐射方法:

——(X 和伽玛)射线照相检测 (X-ray and gamma-ray radiographic testing);

——射线实时成像检测 (radioscopic testing);

——计算机层析照相检测 (computed tomographic testing);

——中子辐射照相检测 (neutron radiographic testing)。


b) 声学方法:

——超声检测 (ultrasonic testing);

——声发射检测 (acoustic emission testing);

——电磁声检测 (electromagnetic acoustic testing)。


c) 电磁方法:

——涡流检测 (eddy current testing);

——漏磁检测 (flux leakage testing)。


d) 表面方法:

——磁粉检测 (magnetic particle testing);

——(液体)渗透检测 (liquid penetrant testing);

——目视检测 (visual testing)。


e) 泄漏方法:

——泄漏检测 (leak testing)。


f) 红外方法:

——红外热成像检测 (infrared thermographic testing)。

注: 新的 NDT 方法随时可能被开发和利用,因此不排除还有其他的 NDT 方法。


2、 常规 NDT 方法是指目前应用较广又较成熟的 NDT 方法,它们是:射线照相检测(RT)、超声检测(UT)、涡流检测(ET)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)。



安全提示



某些 NDT 方法会产生或附带产生诸如放射性辐射、电磁辐射、紫外辐射、有毒材料、易燃或易挥发材料、粉尘等物质,这些物质对人体会有不同程度的损害。因此在应用 NDT 时,应根据可能产生的有害物质的种类,按有关法规或标准要求进行必要的防护和监测,对相关的 NDT 人员应采取必要的劳动保护措施。


常规无损检测方法的能力范围和局限性



1、 每种 NDT 方法均有其能力范围和局限性,各种方法对缺陷的检出几率既不会是 100 %,也不会完全相同。例如射线照相检测和超声检测,对同一被检物的检测结果不会完全一致。


2 、常规 NDT 方法中,射线照相检测和超声检测主要用于探测被检物内部的缺陷;涡流检测和磁粉检测用于探测被检物表面和近表面的缺陷;渗透检测仅用于探测被检物表面开口的缺陷。


3、 射线照相检测适用于探测被检物内部的体积型缺陷,如气孔、夹渣、缩孔、疏松等;超声检测适用于探测被检物内部的面积型缺陷,如裂纹、白点、分层和焊缝中的未熔合等。


4、 射线照相检测常被用于检测金属铸件和焊缝,超声检测常被用于检测金属锻件、型材和焊缝。在对焊缝中缺陷的检出能力上,超声检测通常要优于射线照相检测。


射线照相检测(RT)


1、 能力范围:

a) 能检测出焊缝中存在的未焊透、气孔、夹渣等缺陷;

b) 能检测出铸件中存在的缩孔、夹渣、气孔、疏松、热裂等缺陷;

c) 能确定检出缺陷的平面投影位置和大小,以及缺陷的种类。

注: 射线照相检测的透照厚度,主要由射线能量决定。对于钢铁材料,400 kV X 射线的透照厚度可达 85 mm 左右,钴 60 伽玛射线的透照厚度可达 200 mm 左右,9 MeV 高能 X 射线的透照厚度可达 400 mm 左右。


2、 局限性:

a) 较难检测出锻件和型材中存在的缺陷;

b) 较难检测出焊缝中存在的细小裂纹和未熔合。


超声检测(UT)


1、 能力范围:

a)能检测出锻件中存在的裂纹、白点、分层、大片或密集的夹渣等缺陷;

注 1:用直射技术可探测内部缺陷或与表面平行的缺陷,对于钢铁材料,其**有效探测深度可达 1 m 左右;

注 2:用斜射技术或表面波技术可探测与表面不平行的缺陷或表面缺陷。

b)能检测出焊缝中存在的裂纹、未焊透、未熔合、夹渣、气孔等缺陷;

注: 通常采用斜射技术,若用 2.5 MHz 超声波对钢焊缝进行检测,其**有效探测深度约为 200 mm。

c)能检测出型材(包括板材、管材、棒材及其他型材)中存在的裂纹、折叠、分层、片状夹渣等缺陷;

注: 通常采用液浸技术,对管材或棒材也可采用聚焦斜射技术。

d) 能检测出铸件(如形状简单、表面平整或经过加工整修的铸钢件或球墨铸铁)中存在的热裂、冷裂、疏松、夹渣、缩孔等缺陷;

e) 能测定检出缺陷的坐标位置和相对尺寸,但较难判定缺陷的种类。


2、 局限性:

a) 较难检测出粗晶材料(如奥氏体钢的铸件和焊缝)中存在的缺陷;

b) 较难检测出形状复杂或表面粗糙的工件中存在的缺陷。


涡流检测(ET)


1、 能力范围:

a) 能检测出导电材料(包括铁磁性和非铁磁性金属材料、石墨等)的表面和(或)近表面处存在的裂纹、折叠、凹坑、夹杂、疏松等缺陷;

b) 能测定检出缺陷的坐标位置和相对尺寸,但难以判定缺陷的种类。


2、 局限性

a) 不适用于非导电材料;

b) 不能检测出导电材料中存在于远表面的内部缺陷;

c) 较难检测出形状复杂的工件表面或近表面处存在的缺陷。


磁粉检测(MT)


1、 能力范围:

a) 能检测出铁磁性材料(包括锻件、铸件、焊缝、型材等各种工件)的表面和(或)近表面处存在的裂纹、折叠、夹层、夹杂、气孔等缺陷;

b) 能确定检出缺陷在被检物表面的位置、大小和形状,但较难确定缺陷的深度。


2、 局限性:

a) 不适用于非铁磁性材料,如奥氏体钢、铜、铝等材料;

b) 不能检测出铁磁性材料中存在于远表面的内部缺陷。


渗透检测(PT)

1、 能力范围:

a) 能检测出金属材料和致密性非金属材料的表面存在开口的裂纹、折叠、疏松、针孔等缺陷;

b) 能确定检出缺陷在被检物表面的位置、大小和形状,但难以确定缺陷的深度。


2、 局限性:

a) 不适用于疏松的多孔性材料;

b) 不能检测出表面未开口而存在于材料内部和(或)近表面的缺陷。



常用的 NDT 标准一览表



辐射方法


GB/T 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级

GB/T 5677 铸钢件射线照相及底片等级分类方法

GB/T 12605 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级(GB/T 12605—1990,neq ISO 1106-3:1984)

ISO 5579 无损检测 金属材料X和伽玛射线照相检测 基本规则

ISO 11537 无损检测 热中子辐射照相检测 总则和基本规则

ISO 15708-1 无损检测 辐射方法 计算机层析照相 第1部分:原则

ISO 15708-2 无损检测 辐射方法 计算机层析照相 第2部分:检测操作规程


声学方法


GB/T 7233 铸钢件超声探伤及质量评级方法

GB/T 11343 接触式超声斜射探伤方法(GB/T 11343—1989,neq ASTM E587-88) GB/T 11344 接触式超声波脉冲回波法测厚(GB/T 11344—1989,neq ASTM E797-87)

GB/T 11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级

GB/T 15830 钢制管道对接环焊缝超声波探伤方法和检验结果的分级(neq BS 3923)

GB/T 18182 金属压力容器声发射检测及结果评价方法

GB/T 18694 无损检测 超声检验 探头及其声场的表征(GB/T 18694—2002,eqv ISO 10375:1997)

GB/T 18852 无损检测 超声检验 测量接触探头声束特性的参考试块和方法(GB/T 18852—2002,ISO 12715:1999,IDT)

GB/T ×××× 无损检测 声发射检测 换能器的一级校准(GB/T ××××—××××,ISO 12713:1998,IDT)

GB/T ×××× 无损检测 声发射检测 声发射传感器的二级校准(GB/T ××××—××××,ISO 12714:1999,IDT)

ISO 12710 无损检测 超声检测 评估超声检测仪的电子特性


电磁方法


GB/T 7735 钢管涡流探伤检验方法 GB/T 12606 钢管漏磁探伤方法

ISO 15549/DIS 无损检测 涡流检测 总则


表面方法


GB/T 50972) 无损检测 渗透检测和磁粉检测 观察条件(ISO 3059:2001,IDT) GB/T 9443 铸钢件渗透探伤及缺陷显示迹痕的评级方法

GB/T 9444 铸钢件磁粉探伤及质量评级方法

GB/T 15822 磁粉探伤方法(GB/T 15822—1995,neq JIS G0506-1992)

GB/T 17455 无损检测 表面检查的金相复制件技术(GB/T 17455—1998,idt ISO 3057:1974(96DIS))

GB/T 18851.1 无损检测 渗透检测 第1部分:总则(GB/T 18851.1—××××,ISO 3452:1984,IDT)

GB/T 18851.2 无损检测 渗透检测 第2部分:渗透材料的检验(GB/T 18851.2—××××,ISO 3452-2:2000,IDT)

GB/T 18851.3 无损检测 渗透检测 第3部分:参考试块(GB/T 18851—2002,ISO 3452-3:1998,MOD)

GB/T 18851.4 无损检测 渗透检测 第4部分:设备(GB/T 18851.4—××××,ISO 3452-4:1998,IDT)

ISO 9934-1 无损检测 磁粉检测 第1部分:总则

ISO 9934-2 无损检测 磁粉检测 第2部分:检测介质

ISO 9934-3 无损检测 磁粉检测 第3部分:设备

EN 13018 无损检测 目视检测 总则


泄漏方法


GB/T 15823 氦泄漏检验(GB/T 15823—1995,eqv ASME 第10章《泄漏检验》)


人员资格


GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证(GB/T 9445—××××2),ISO 9712:1999,IDT)

ISO 20807/DIS 有限应用范围的无损检测人员资格鉴定



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