第七章过程设备的质量检验

1、1第七章第七章 过程装备的检设备的质过程装备的检设备的质量检验测量检验测27.1 7.1 质量检验的目的、内容及方法质量检验的目的、内容及方法7.1.1 7.1.1 质量检测的目的质量检测的目的 及时发现材料中或焊接等各工序中产生的缺及时发现材料中或焊接等各工序中产生的缺 陷，以便及时修补或报废，减少损失。陷，以便及时修补或报废，减少损失。 为制定工艺规程提供依据和评价工艺过程的合为制定工艺规程提供依据和评价工艺过程的合 理性。理性。 作为评定产品质量优劣等级的依据。作为评定产品质量优劣等级的依据。3 原材料和设备零件尺寸和几何形状的检查。原材料和设备零件尺寸和几何形状的检查。 破坏性试验，包

2、括原材料和焊缝的化学成破坏性试验，包括原材料和焊缝的化学成分分析、分分析、 机械性能试验、金相组织检查。机械性能试验、金相组织检查。 7.1 7.1 质量检验的目的、内容及方法质量检验的目的、内容及方法7.1.2 7.1.2 质量检验的内容和方法质量检验的内容和方法 焊接试板焊接试板 工件工件 试板试板1 2 1 21 2 1 23 4 3 4 焊缝试样切取方法焊缝试样切取方法1.1.拉力拉力 2.2.弯曲弯曲 3.3.冲击冲击 4.4.金相金相4金相检验金相检验 目的是检查金属的金相组织及其内部显微缺陷。目的是检查金属的金相组织及其内部显微缺陷。方法为方法为宏观检查宏观检查和和微观组织检查微

3、观组织检查。 宏观检查宏观检查，即低倍组织检查，包括酸蚀、断口检，即低倍组织检查，包括酸蚀、断口检查等。查等。 酸蚀检查酸蚀检查是将试样断面打磨到一定的粗糙度，经是将试样断面打磨到一定的粗糙度，经酸蚀处理，再用酸蚀处理，再用5 51010倍的放大镜检查其低倍组织情倍的放大镜检查其低倍组织情况，可清楚地看到焊缝各区的界限、未焊透、裂纹、况，可清楚地看到焊缝各区的界限、未焊透、裂纹、偏析、严重的组织不均匀等缺陷。对原材料可检查其偏析、严重的组织不均匀等缺陷。对原材料可检查其有无裂纹、缩孔、气孔、一般疏松、偏析、夹杂物等有无裂纹、缩孔、气孔、一般疏松、偏析、夹杂物等缺陷。缺陷。7.1 7.1 质量检

4、验的目的、内容及方法质量检验的目的、内容及方法7.1.2 7.1.2 质量检验的内容和方法质量检验的内容和方法57.1 7.1 质量检验的目的、内容及方法质量检验的目的、内容及方法7.1.2 7.1.2 质量检验的内容和方法质量检验的内容和方法 断口检查断口检查是在试样的侧面，沿宽度方向切除是在试样的侧面，沿宽度方向切除深度等于深度等于1/31/3试样宽度的刻槽，后用锤击打，再试样宽度的刻槽，后用锤击打，再用放大镜观察其断口。用放大镜观察其断口。 微观组织检查是微观组织检查是将厚度小于将厚度小于1.5cm1.5cm，面积小，面积小于于4cm4cm2 2的试片，经磨削、抛光、酸蚀、洗净等处的试片

5、，经磨削、抛光、酸蚀、洗净等处理后，用理后，用505015001500倍率的金相显微镜观察和照倍率的金相显微镜观察和照相。以确定其显微组织状态。相。以确定其显微组织状态。金相检验金相检验6 无损检测无损检测 原材料及焊缝表面和内部缺陷的检验，检验方原材料及焊缝表面和内部缺陷的检验，检验方法法 是无损探伤。包括射线探伤、超声波探伤、磁粉是无损探伤。包括射线探伤、超声波探伤、磁粉 探伤、渗透检测等。探伤、渗透检测等。 压力试验与致密性试验压力试验与致密性试验 包括水压试验、气压试验、气密性试验等。包括水压试验、气压试验、气密性试验等。7.1 7.1 质量检验的目的、内容及方法质量检验的目的、内容及

6、方法7.1.2 7.1.2 质量检验的内容和方法质量检验的内容和方法77.2 7.2 无损检测无损检测 无损检测无损检测是在不损伤被检测材料、工件或设备是在不损伤被检测材料、工件或设备的情况下，应用多种物理和化学的方法来测定材的情况下，应用多种物理和化学的方法来测定材料、工件或设备的物理性能、状态和内部结构等，料、工件或设备的物理性能、状态和内部结构等，判断其合格与否。判断其合格与否。7.2.1 7.2.1 无损检测的概念和种类无损检测的概念和种类 (1) (1) 无损检测的概念无损检测的概念 (2) (2) 常规无损检测的方法常规无损检测的方法射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测射线检测

7、、超声波检测、磁粉检测、渗透检测87.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介7.2.2.17.2.2.1 射线检测射线检测包括包括X X射线、射线、射线、高能射线、高能X X射线检测和中子射线检测。射线检测和中子射线检测。（1 1）射线检测的原理）射线检测的原理 直线传播；能透过可见光不能透过的物质；在所直线传播；能透过可见光不能透过的物质；在所透过的物质中有衰减作用和衰减规律；能使照相底片透过的物质中有衰减作用和衰减规律；能使照相底片感光。感光。97.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检

8、测的方法简介X X射线检测原理射线检测原理 eJJ0)(0 xxeJJ xxeJJ 射线原有强度射线原有强度 J J0 0透过工件后射线强度透过工件后射线强度透过缺陷后射线强度透过缺陷后射线强度透过后射线强度之比透过后射线强度之比 - -衰减系数；衰减系数；x -x -照透方向上的缺陷尺寸；照透方向上的缺陷尺寸；e -e -自然对数的底。自然对数的底。107.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介11射线探伤原理示意图射线探伤原理示意图a) 装置图装置图 b) 缺陷在底片上的显示情况缺陷在底片上的显示情况7.2 7.2 无损检测无损检测

9、12137.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介14（2 2）射线检测特点）射线检测特点7.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介在灵敏度范围内缺陷直观，结果可靠，故可作在灵敏度范围内缺陷直观，结果可靠，故可作为最终评定依据。为最终评定依据。能将评定结果保留下来，供事后分析用。能将评定结果保留下来，供事后分析用。检验时间长，费用高。检验时间长，费用高。厚壁容器上显得透照厚度有些不足。厚壁容器上显得透照厚度有些不足。灵活性差，有的接头和设备上的焊缝不易拍片。灵活性差，有的接头和设

10、备上的焊缝不易拍片。要注意安全防护。要注意安全防护。157.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介7.2.2.2 7.2.2.2 超声波检测超声波检测（1 1） 超声波的特性超声波的特性具有良好的方向性。具有良好的方向性。具有相当高的强度。具有相当高的强度。在两种传播介质的界面上能产生反射、折射和波在两种传播介质的界面上能产生反射、折射和波形转换。形转换。具有很强的穿透能力。具有很强的穿透能力。对人体无伤害。对人体无伤害。16（2 2）超声波检测原理）超声波检测原理1718192021（3 3）超声波检测的特点）超声波检测的特点7.2

11、7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介快速。快速。轻便。轻便。价廉。价廉。灵敏。灵敏。探测厚度大。探测厚度大。超声波检测对缺陷的判断不够明确可靠。超声波检测对缺陷的判断不够明确可靠。超声波检测不便留下缺陷的判断凭据。超声波检测不便留下缺陷的判断凭据。超声波检测存在盲区。超声波检测存在盲区。22 磁粉检测是利用缺陷处漏磁场与磁粉相互作磁粉检测是利用缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而产生磁痕的原理，用而产生磁痕的原理，对材料、零部件、焊接接对材料、零部件、焊接接头的表面或近表面缺陷进行检测和评定缺陷等级头的表面或近表面缺陷进行检测和评定缺陷等级的一种

12、无损检测方法。的一种无损检测方法。7.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介7.2.2.3 7.2.2.3 磁粉检测磁粉检测237.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介7.2.2.3 7.2.2.3 磁粉检测磁粉检测 （1 1）磁粉检测原理）磁粉检测原理247.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介7.2.2.3 7.2.2.3 磁粉检测磁粉检测（2 2）磁粉检测技术要点）磁粉检测技术要点磁化方法磁化方法磁粉要求磁粉要求

13、工件表面要求工件表面要求退磁退磁25磁化方法磁化方法26周向磁化周向磁化工件磁化方法工件磁化方法272829c c缺陷缺陷30（3 3） 磁粉检测的特点磁粉检测的特点 适用于能被磁化的材料。适用于能被磁化的材料。 适用于材料和工件的表面和近表面的缺陷，该缺适用于材料和工件的表面和近表面的缺陷，该缺陷可裸露于表面，也可是未裸露于表面。陷可裸露于表面，也可是未裸露于表面。能直观地显示出缺陷的形状、尺寸、位置，进而能直观地显示出缺陷的形状、尺寸、位置，进而能做出缺陷的定性分析。能做出缺陷的定性分析。可以检测形状复杂、大小不同的工件。可以检测形状复杂、大小不同的工件。检测工艺简单，效率高、成本低检测工

14、艺简单，效率高、成本低检测灵敏度高，能发现宽度仅为检测灵敏度高，能发现宽度仅为0.1m0.1m的表面裂的表面裂纹。纹。7.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介317.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介7.2.2.4 7.2.2.4 渗透检测渗透检测 渗透检测是一种以毛细管作用原理为基渗透检测是一种以毛细管作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法，主础的检查表面开口缺陷的无损检测方法，主要用于金属材料和致密非金属材料的检测，要用于金属材料和致密非金属材料的检测，是常规无

15、损检测方法之一。是常规无损检测方法之一。32（1 1）渗透检测的原理）渗透检测的原理 以液体对固体的润湿作用和毛细现象为以液体对固体的润湿作用和毛细现象为基础。基础。 适用于材料或工件表面开口型缺陷的检适用于材料或工件表面开口型缺陷的检测，测， 不适用于多孔性材料的表面检测。不适用于多孔性材料的表面检测。7.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介7.2.2.4 7.2.2.4 渗透检测渗透检测33（2 2）渗透检测的特点）渗透检测的特点7.2 7.2 无损检测无损检测7.2.2 7.2.2 常规无损检测的方法简介常规无损检测的方法简介7

16、.2.2.4 7.2.2.4 渗透检测渗透检测 优点：优点：不受被检物的形状、大小、组织结构、不受被检物的形状、大小、组织结构、 化学成分和缺陷方向的限制，一次可检出被检物表面化学成分和缺陷方向的限制，一次可检出被检物表面各方向的开口缺陷；操作简单，不需特殊设备；缺陷各方向的开口缺陷；操作简单，不需特殊设备；缺陷显示直观，检测灵敏度高。显示直观，检测灵敏度高。 局限性：局限性：只能查出表面开口型缺陷，对表面过于只能查出表面开口型缺陷，对表面过于粗糙或多孔型材料无法检测；不能判断缺陷的深度和粗糙或多孔型材料无法检测；不能判断缺陷的深度和缺陷在工件内部的走向；难以定量控制。缺陷在工件内部的走向；难

17、以定量控制。34 涡流检测属于电磁检测方法之一，利用电涡流检测属于电磁检测方法之一，利用电磁感应原理，通过测定被检工件内感生涡流的磁感应原理，通过测定被检工件内感生涡流的变化来评定导电材料及其工件的某些性能或发变化来评定导电材料及其工件的某些性能或发现缺陷的无损检测方法。现缺陷的无损检测方法。一、涡流检测原理及特点一、涡流检测原理及特点 原理原理 当通以交变电流的检测线圈靠近导电材料当通以交变电流的检测线圈靠近导电材料 时，在电磁场作用下产生涡流，涡流产生的感时，在电磁场作用下产生涡流，涡流产生的感 应电场又反作用于原磁场，使得待检线圈的阻应电场又反作用于原磁场，使得待检线圈的阻 抗发生改变，

18、通过检测线圈阻抗的变化即可评抗发生改变，通过检测线圈阻抗的变化即可评价被检材料或工件的表面有无缺陷。价被检材料或工件的表面有无缺陷。涡流检测涡流检测35一、涡流检测原理及特点一、涡流检测原理及特点 特点特点涡流检测适用于各种金属和非金属导电材料。涡流检测适用于各种金属和非金属导电材料。涡流检测对表面和近表面缺陷的检测灵敏度涡流检测对表面和近表面缺陷的检测灵敏度较高，且更容易实现检测的自动化，主要用较高，且更容易实现检测的自动化，主要用于管、棒和线材等型材的检测。于管、棒和线材等型材的检测。 涡流检测涡流检测36二、涡流检测方法分类二、涡流检测方法分类 根据工件与线圈的相互位置关系分根据工件与线

19、圈的相互位置关系分 穿过式：用于检测管材、棒材、线材等可穿过式：用于检测管材、棒材、线材等可 以从线圈内部通过的导电工件或材料。以从线圈内部通过的导电工件或材料。 内插式：用于检测管件、小直径的深钻孔、内插式：用于检测管件、小直径的深钻孔、螺纹孔或厚壁管内表面缺陷。螺纹孔或厚壁管内表面缺陷。 探头式：用于各种板材、带材、大直径管探头式：用于各种板材、带材、大直径管材、棒料表面检测。材、棒料表面检测。 涡流检测涡流检测37检测线圈的种类检测线圈的种类（a a）穿过式）穿过式 （b b）内插式）内插式 （c c）探头式）探头式38二、涡流检测方法分类二、涡流检测方法分类 根据比较方式的不同分根据比

20、较方式的不同分 绝对式：只用一个检测线圈进行涡流检测。绝对式：只用一个检测线圈进行涡流检测。 工件的材质、形状、尺寸等对线圈均有影工件的材质、形状、尺寸等对线圈均有影 响。响。 标准式：两个参数完全相同，反向连接的线标准式：两个参数完全相同，反向连接的线圈分别放置在标准试样和被检测工件或材料上，圈分别放置在标准试样和被检测工件或材料上，根据两个检测线圈输出信号有无差异来判断被根据两个检测线圈输出信号有无差异来判断被检工件或材料的性能。检工件或材料的性能。 涡流检测涡流检测39二、涡流检测方法分类二、涡流检测方法分类 根据比较方式的不同分根据比较方式的不同分 自比较式：两个参数完全相同，反向连接

21、的自比较式：两个参数完全相同，反向连接的线圈放置在同一被检测工件的不同部位，根据线圈放置在同一被检测工件的不同部位，根据两个检测线圈输出信号有无差异来判断被检工两个检测线圈输出信号有无差异来判断被检工件或材料的性能。件或材料的性能。 涡流检测涡流检测40 涡流检测涡流检测检测线圈的比较方式检测线圈的比较方式（a a）绝对式）绝对式 （b b）标准式）标准式 （c c）自比较式）自比较式11参考线圈；参考线圈； 2-2-检测线圈；检测线圈； 3-3-管材；管材； 4-4-棒材棒材41 声发射检测声发射检测一、声发射检测原理及特点一、声发射检测原理及特点 声发射现象：材料或结构件在外力或内力作声发

22、射现象：材料或结构件在外力或内力作 用产生变形或断裂时释放出声波的现象。用产生变形或断裂时释放出声波的现象。 原理：利用材料变形或断裂时释放出声波来原理：利用材料变形或断裂时释放出声波来判断材料内部状态。判断材料内部状态。特点：是一种动态无损检测方法。特点：是一种动态无损检测方法。42 声发射检测声发射检测二、声发射检测技术的应用二、声发射检测技术的应用 实时监测焊接接头质量。实时监测焊接接头质量。 压力容器液压试验检测。压力容器液压试验检测。在役压力容器检测。在役压力容器检测。43 红外检测红外检测一一、红外检测原理及特点、红外检测原理及特点 原理：工件内部存在缺陷，受热时在缺陷部位就会原理

23、：工件内部存在缺陷，受热时在缺陷部位就会发生热量堆积，在工件表面出现温度异常。用红外仪发生热量堆积，在工件表面出现温度异常。用红外仪器扫描工件表面，根据温度分布情况即可判断缺陷所器扫描工件表面，根据温度分布情况即可判断缺陷所在位置。在位置。特点：操作安全、灵敏度高、检测效率高、能显示缺特点：操作安全、灵敏度高、检测效率高、能显示缺陷的大小、形状和深度。陷的大小、形状和深度。44 红外检测红外检测二二、红外检测技术的应用、红外检测技术的应用 检测电焊焊点的质量，焊缝或热影响区的温度。检测电焊焊点的质量，焊缝或热影响区的温度。 检测电气设备的热状态。检测电气设备的热状态。 实时监测换热器的运行情况

24、，及时发现泄漏部位。实时监测换热器的运行情况，及时发现泄漏部位。 监测高温、高压、高速运转及人无法进入的运行监测高温、高压、高速运转及人无法进入的运行中的石油化工设备。中的石油化工设备。检测喷气发动机涡轮叶片的质量。检测喷气发动机涡轮叶片的质量。45 激光全息检测激光全息检测一一、激光全息检测原理及特点、激光全息检测原理及特点 原理：分别摄取受力和不受力状态的全息图，一同原理：分别摄取受力和不受力状态的全息图，一同在激光照射下连续产生干涉条纹，物体内部无缺陷条在激光照射下连续产生干涉条纹，物体内部无缺陷条纹的形状和间距是连续的，根据条纹情况即可分析判纹的形状和间距是连续的，根据条纹情况即可分析

25、判断物体内部是否有缺陷，以及缺陷的大小和位置。断物体内部是否有缺陷，以及缺陷的大小和位置。特点：可对任何材料粗糙的表面进行检测，非接触检特点：可对任何材料粗糙的表面进行检测，非接触检验，检测灵敏度高，检测结果直观，便于保存。验，检测灵敏度高，检测结果直观，便于保存。46 激光全息检测激光全息检测二、激光全息技术的应用二、激光全息技术的应用 可检测复合材料缺陷可检测复合材料缺陷 印刷电路板焊点质量的检验，压力容器疲印刷电路板焊点质量的检验，压力容器疲劳裂纹的检测等。劳裂纹的检测等。 检测固体火箭发动机的外壳、绝缘层、包检测固体火箭发动机的外壳、绝缘层、包覆层及推进剂药柱各界面之间的缺陷。覆层及推

26、进剂药柱各界面之间的缺陷。47 微波检测微波检测一、微波检测原理及特点一、微波检测原理及特点 原理：通过检测材料的介电常数和损耗正切原理：通过检测材料的介电常数和损耗正切角的相对变化，判断被检材料或物体内部是否角的相对变化，判断被检材料或物体内部是否存在缺陷。存在缺陷。特点：具有比无线电波的波长短、频带宽、方特点：具有比无线电波的波长短、频带宽、方向性好和贯穿介电材料能力强等特点，能穿透向性好和贯穿介电材料能力强等特点，能穿透声衰很大的非金属材料，如复合材料、陶瓷等。声衰很大的非金属材料，如复合材料、陶瓷等。48 微波检测微波检测二、微波检测技术的应用二、微波检测技术的应用 不能穿透金属或导电

27、性能好的复合材料，不能穿透金属或导电性能好的复合材料，作为常规无损检测方法的补充。作为常规无损检测方法的补充。 主要用于检测增强塑料、陶瓷、树脂、玻主要用于检测增强塑料、陶瓷、树脂、玻璃、橡胶、木材等。璃、橡胶、木材等。 检测各种胶结结构和蜂窝结构中的分层、检测各种胶结结构和蜂窝结构中的分层、脱粘、工件表面粗糙度、裂纹等。脱粘、工件表面粗糙度、裂纹等。497.3 7.3 过程设备的压力试验及密封性检查过程设备的压力试验及密封性检查 设备压力试验及密封性检查包括水压试验、气设备压力试验及密封性检查包括水压试验、气压试验、气密性试验等。目的是检查设备或构件的压试验、气密性试验等。目的是检查设备或构

28、件的强度和密封性能，是对设计、材料、制造的综合性强度和密封性能，是对设计、材料、制造的综合性检查。检查。507.3 7.3 过程设备的压力试验及密封性检查过程设备的压力试验及密封性检查7.3.1 7.3.1 液压试验液压试验a a 流程图流程图51b b 试验压力试验压力tTpp压力容器形式与材料压力容器形式与材料耐压试验压力系数耐压试验压力系数固定式钢和有色金属及搪玻璃压力容器固定式钢和有色金属及搪玻璃压力容器铸铁压力容器铸铁压力容器移动式压力容器（中、低压）移动式压力容器（中、低压）1.252.001.50耐压试验压力系数耐压试验压力系数 7.3 7.3 过程设备的压力试验及密封性检查过程

29、设备的压力试验及密封性检查52u 充水时滞留在容器内的气体必须排净。充水时滞留在容器内的气体必须排净。 u 试验过程中容器外表应保持干燥。试验过程中容器外表应保持干燥。u 缓慢升压至规定的试验压力值后保压缓慢升压至规定的试验压力值后保压101030min30min，待将压待将压 力降至试验压力的力降至试验压力的80%80%时，再进行保压检时，再进行保压检查。保压时间不得小于查。保压时间不得小于30min30min。 c c 试压要求试压要求7.3 7.3 过程设备的压力试验及密封性检查过程设备的压力试验及密封性检查53u 需停泵保压。保压期间无渗漏，无可见的异常变需停泵保压。保压期间无渗漏，无

30、可见的异常变形及声响为合格。形及声响为合格。 u 如发现法兰连接处泄露，不得带压紧固螺栓。如发现法兰连接处泄露，不得带压紧固螺栓。u 需立式容器卧置水压试验时，试验压力还应加上需立式容器卧置水压试验时，试验压力还应加上液柱静压。液柱静压。 u 对碳钢和一般低合金钢，液压试验时的液体温度对碳钢和一般低合金钢，液压试验时的液体温度应不低应不低 于于5 5.对新钢种试验压力液体温度应不低对新钢种试验压力液体温度应不低于于5 5且至少应比材料脆性转变温度高且至少应比材料脆性转变温度高1616 。7.3 7.3 过程设备的压力试验及密封性检查过程设备的压力试验及密封性检查54 一般设备的试压都应首先要求

31、做液压试验，只有一般设备的试压都应首先要求做液压试验，只有因设计结构上或使用方面的原因不能用液压试验时，因设计结构上或使用方面的原因不能用液压试验时，才采用气压试验。才采用气压试验。 注意事项：注意事项：1.1.气压试验需经主管部门同意，并在安全部门的监督气压试验需经主管部门同意，并在安全部门的监督 下，按规定进行。并采取有效的安全措施。下，按规定进行。并采取有效的安全措施。2.2.气压试验的介质温度不低于气压试验的介质温度不低于15 15 。3.3.气压试验时，压力应缓慢上升。气压试验时，压力应缓慢上升。7.3 7.3 过程设备的压力试验及密封性检查过程设备的压力试验及密封性检查7.3.2 7.3.2 气压试验气压试验55 气密性试验气密性试验 气密性试验的目的是检查连接部位的密封性和焊气密性试验的目的是检查连接部位的密封性和焊缝可能产生的渗漏。缝可能产生的渗漏。 容器需经液压试验合格后