压力容器制造评审员培训教程强天鹏.ppt

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,其他无损检测方法,1、涡流检测（Eddy current Testing，简称ET），用于管材、棒材等。2、声发射检测（Acoustic Emission，简称AE），用于检测监控活动的缺陷。,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/T4730942006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、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 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）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；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）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 制作,磁化方法4触头法,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,磁化方法5 中心导体法,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,磁化方法6交叉磁轭法,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,磁粉检测的工艺要素,1、磁化方法（16）的选择；2、磁粉种类（荧光/非荧光）、载体（干法/湿法）、磁悬液（油/水）的选择；3、电流类型（交流/直流）的选择；4、标准试片(A/C；低/中/高灵敏度）的选择5、磁化规范的选择；6、被检工件表面的制备；7、检测时机的选择；8、缺陷磁痕的观察条件。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,磁粉检测的特点,1、适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材料检验。2、可以检出表面和近表面缺陷，不能用于检查内部缺陷。3、检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷。4、检测成本很低，速度快。5、工件的形状和尺寸有时对探伤有影响，因其难以磁化而无法探伤。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,渗透检测基本原理,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,渗透检测,执行标准JB/T4730.52005 承压设备无损检测第五部分：渗透检测 JB/T4730.5规定的检测方法:1、溶剂清洗型着色;2、溶剂清洗型荧光;3、水洗型着色;4、水洗型荧光;5、后乳化型着色;6、后乳化型荧光.显象方法：快干式显象、湿式显象、干式显象,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,承压特种设备焊接接头常用方法,溶剂清洗型着色快干式显象；水洗型着色快干式显象；一般不采用的渗透剂类型荧光：一般不采用的清洗方法后乳化法；一般不采用的显象方法湿式显象、干式显象一般不采用的渗透检测方法水洗型荧光;溶剂清洗型荧光；后乳化型着色；后乳化型荧光,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,各种渗透检测方法适用性1,1、着色法需在白光或日光下进行，在没有电源的场合下也能工作。荧光法需要配备黑光灯和暗室，无法在没有电源及暗室的场合下工作。2、水洗着色法适于检查表面较粗糙的零件，操作简便，成本较低。该法灵敏度较低，不易发现微细缺陷。3、后乳化型着色法具有较高灵敏度，适宜检查较精密零件，但对螺栓，有孔、槽零件，以及表面粗糙零件不适用。4、溶剂去除型着色法应用较广，特别是使用喷罐，可简化操作，适宜于大型零件的局部检验。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,各种渗透检测方法适用性2,5、水洗型荧光法成本较低，有明亮的荧光，易于水洗，检查速度快，适用于表面较粗糙零件，带有螺纹、键槽的零件及大批量小零件的检查。6、后乳化型荧光法具有极明亮的荧光，对细小缺陷检验灵敏度高，能检出宽而浅的缺陷，重复检验效果好，但成本较高，因清洗困难，不适用有螺纹、键槽及盲孔零件的检查，也不适用于表面粗糙零件的检验。7、溶剂去除型荧光法轻便，适用于局部检查，重复检查效果好，可用于无水源场所，灵敏度较高，成本亦较高。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,渗透检测工艺要点,（1）预处理质量；（2）渗透时间；（3）渗透温度；（4）清洗方法；（4）显象时间。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,渗透检测的特点1,（1）渗透探伤可以用于除了疏松多孔性材料外任何种类的材料。（2）工件的形状复杂程度不影响渗透探伤。（3）一次操作就可大致做到全部表面检测，且一次操作就可同时完成不同方向缺陷的检测。（4）不需要大型的设备，可不用水、电。（5）探伤结果容易受操作人员水平和试件表面光洁度的影响。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,渗透检测的特点2,（6）可以检出表面开口的缺陷，但对埋藏缺陷或闭合型的表面缺陷无法检出。（7）检测工序多，速度慢。（8）检测灵敏度比磁粉探伤低。（9）材料较贵、成本较高。（10）有些材料易燃、有毒。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,各种无损检测方法对不同检测对象的适应性1,检测对象 内部缺陷 表面缺陷 检测方法 检测方法 RT UT MT PT ET 锻件 铸件 压延件（管、板、型材）焊缝 很适用，适用，有附加条件适用，不适用,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,各种无损检测方法对不同检测对象的适应性2,内部缺陷 检测方法 RT UT 分层 疏松 缩孔 裂纹 未熔合 未焊透 夹渣 气孔 白点 很适用，适用，有附加条件适用，不适用,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,各种无损检测方法对不同检测对象的适应性3,表面缺陷 检测方法 RT UT MT PT ET表面裂纹 表面针孔 折叠 断口白点 很适用，适用，有附加条件适用，不适用,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,承压类特种设备制造过程中无损检测方法的选择1,1.原材料检验（1）板材 UT；（2）锻件和棒材 UT、MT（PT）；（3）管材UT（RT）、MT（PT）；（4）螺栓UT、MT（PT）2.焊接检验（5）坡口部位 UT、PT（MT）；（6）清根部位 PT（MT）；（7）对接焊缝RT（UT）、MT（PT）；（8）角焊缝和T型焊缝UT（RT）、PT（MT）；,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,承压类特种设备制造过程中无损检测方法的选择2,3.其它检验（9）工卡具焊疤 MT（PT）；（10）复合材料复合层检测，爆炸复合层 UT；（11）复合材料复合层检测，堆焊复合层，堆焊前MT（PT）；（12）复合材料复合层检测，堆焊复合层，堆焊后UT、PT；（13）水压试验后MT,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,怎样提高缺陷检出率和保证无损检测的可靠性,掌握无损检测应用特点，严格执行法规标准。1.无损检测与破坏性检测相配合2.正确选用实施无损检测的时机3.正确选用最适当的无损检测方法4.综合应用各种无损检测方法5.严格执行探伤比例、扩探、复探的规定,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,无损检测质量管理,无损检测的质量管理涵盖了两个方面内容：一是作为产品质量体系的一个环节，如何通过无损检测的实施对产品质量控制起到保证作用；二是作为一项技术业务工作，如何努力提高无损检测自身的质量。无损检测全面质量管理涉及五个方面的因素：人的因素、设备的因素、材料的因素、方法的因素、环境的因素。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,无损检测人员管理,人力资源配备和储备，人员培训与考核、人员技术业绩档案建立与管理等。凡从事承压特种设备无损检测的人员必须按照“特种设备无损检测人员资格考核规则”的规定，通过资格考核并取得特种设备安全监察机构颁发的资格证书，才能从事资格范围内的检测工作。无损检测资格分为级（初级）、级（中级）、（高级）三个等级。取得无损检测资格的人员需按规定定期复考。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,无损检测设备及器材的管理,1、采购管理：建立仪器设备材料合格供应商名录；采购程序：购置申请、批准、选择供方、签订采购合同、到货验收、入库。2、设备和材料的验收：开箱点数；技术性能验收；技术资料归档。3、建立仪器设备档案。4、仪器设备使用管理：标识、保管与维护。5、放射源的管理。5、仪器设备的检定校准。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,无损检测工艺的管理,1、工艺规程的制订：通用工艺规程应根据法规和规范标准的要求，并针对本单位机构的特点和设备技术条件进行编制。工艺规程应有编制、审核和批准人员三级签字。通用工艺规程必须由该专业级资格人员编制。工艺规程的批准，一般应为企业或单位的技术负责人。2、检测工艺卡 3、工艺纪律的监督与管理 4、新技术、新工艺的鉴定 5、例外检测专用工艺的制定,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,无损检测档案管理,报告、原始记录及底片管理检测报告应由具有特种设备无损检测级或级资格人员出具，应按照有关规定经过审核和批准签字，并盖单位印章。检测报告应采用规定格式；检测报告计量单位应采用法定计量单位。原始记录的填写应保证真实性，不得抄录工艺卡上规定的数据。原始记录和检测报告应具有一致性。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,无损检测的环境管理,包括试验场地、办公场地、暗室、评片室等。现场使用X射线或射线装置进行透照时，应设定控制区和监督管理区。放射防护安全管理 内容：放射防护法规与标准；放射防护管理责任部门；射线装置申请许可制度；放射防护培训；放射工作人员证的管理；放射工作人员的健康管理；放射事故管理等。,江苏省锅炉压力容器安全检测中心所 制作,本部分讲课结束,谢谢大家,