东北石油压力容器安全工程课程课件之第6章在用压力容器的安全管理与定期检验无损检测技术

压力容器安全技术机械科学与工程学院戴光渗透检测射线检测磁粉检测现代无损检测技术及应用超声检测概述无损检测概述什么是无损检测？

无损检测的特点无损检测方法的分类无损检测方法的选用

无损检测技术就是在不损伤被检材料、工件或设备的情况下，应用某些物理方法来测定材料、工件或设备的物理性能、状态和内部结构，检测其不均匀性，从而判定其合格与否。什么是无损检测？

在用压力容器的无损检测主要为运行过程中的检测,包括停机检修、水压试验和运行中的监控三种情况。压力容器通常使用的物理无损检测有五种,即磁粉法、渗透法、射线照相法和超声波法。常用这些方法检测容器零部件或焊缝中已经产生的缺陷。什么是无损检测？

无损检测的理论基础是物理性质。利用材料的物理性质因有缺陷而发生变化这一事实，测定其变化量，从而判断材料内部是否存在缺陷。所以不管今后研究出什么新方法，最根本的还是要掌握材料的物理性质。因此，物性研究的进展和无损检测技术的发展是一致的。什么是无损检测？无损检测的特点

1.无损检测与破坏性检验

无损检测的结果必须与破坏性检测的结果相比较后，才能知道怎样来评价无损检测的结果，否则是没有根据的。

2.无损检测的实施时间无损检测应该在对材料或工件的质量有影响的每道工序之后进行。无损检测的特点3.无损检测结果的可靠性

无损检测的可靠性与被检工件的材质、组成、形状、表面状态、所采用的物理量的性质以及被检工件异常部位的状态、形状、大小、方向性和检测装置的特性等关系很大。而且还受人为因素、标定误差、精度要求、数据处理和环境条件等的影响。因此，不管采用哪种检测方法，要完全检测出异常部位是不可能的。而且往往不同的检测方法会得到不同的信息，因此综合应用几种方法可以提高无损检测结果的可靠性。

无损检测的方法很多，适用于各种不同的场合，但是最常用的还是射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测5种常规方法。其他无损检测方法中用的较多的有声发射检测、红外线检测和激光全息照相检测。目前95%以上的无损检测工作是采用上述8类方法。无损检测方法的分类无损检测方法的选用选用无损检测方法时需要考虑的主要因素有两个方面：

1.需要检出的缺陷类型、大小、方向和位置，具体要求决定于被检工件本身；

2.被检工件的形状、大小和材质。

对缺陷类型来说，通常可分为体积型缺陷和平面型缺陷两种如下表1-1、1-2所示。无损检测方法的选用表1-1不同体积型缺陷及其可采用的方法体积型缺陷类型可采用的检测方法夹杂夹渣夹钨缩松缩孔气孔腐蚀坑目视检测（表面）、渗透检测（表面）、磁粉检测（表面及近表面）、涡流检测（表面及近表面）、微波检测超声检测射线检测中子检测红外检测光全息检测无损检测方法的选用平面型缺陷类型可采用的检测方法分层粘接不良折叠冷隔裂纹未熔合目视检测磁粉检测涡流检测微波检测超声检测声发射检测红外检测表1-2不同平面型缺陷及其可采用的方法无损检测方法的选用

对缺陷在工件中的位置来说，通常可分为表面缺陷和内部缺陷两种。检测缺陷可采用的方法检测内部缺陷可采用的检测方法目视检测渗透检测磁粉检测涡流检测超声检测声发射检测红外线检测光全息检测声全息检测声显微镜磁粉检测（近表面）涡流检测（近表面）微波检测超声检测声发射检测射线检测中子检测红外线检测（有可能）光全息检测（有可能）声全息检测（有可能）声显微镜（有可能）表1-3检测表面缺陷和内部缺陷分别可采用的方法无损检测方法的选用

对被检工件形状和大小（厚度）来说，选用无损检测方法的原则如表1-4和表1-5所示。最简单形状最复杂形状光全息检测声全息检测声显微镜红外检测微波检测涡流检测磁粉检测中子检测射线检测超声检测渗透检测目视检测射线CT表1-4适用与不同形状工件的无损检测技术无损检测方法的选用被检工件厚度采用的无损检测方法表面目视检测、渗透检测最薄件（壁厚≤1mm）磁粉检测、涡流检测较薄件（壁厚≤3mm）微波检测、光全息检测、声全息检测、声显微镜较厚件（壁厚≤100）射线检测厚件（壁厚≤250）中子照相、γ射线照相最厚件（壁厚≤10m）超声检测表1-5适用于不同厚度工件的无损检测技术无损检测方法的选用

对被检工件的不同材质来说，可采用的无损检测方法如表1-6所示。检测方法主要材料特征渗透检测缺陷必须延伸到表面磁粉检测必须是磁性材料

涡流检测必须是导电材料微波检测能透入微波射线检测随工件厚度、密度及化学成分变化而变化中子照相随工件厚度、密度及化学成分变化而变化光全息检测表面光学性质表1-6不同无损检测方法及其主要材料特征射线检测基本原理射线检测的基本原理是：当射线透过被检物体时，有缺陷部位（如气孔、非金属夹杂物等）与无缺陷部位对射线吸收能力不同（以金属物体为例，缺陷部位所含空气或非金属夹杂物对射线的吸收能力大大低于金属对射线的吸收能力）。透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度。可以通过检测透过工件后的射线强度的差异，来判断工件中是否存在缺陷。射线检测Ax射线检测原理图

目前国内外应用最广泛、灵敏度比较高的射线检测方法是射线照相法。采用感光胶片来检测射线强度，在X射线感光胶片上对应的有缺陷部位将因接受较多的射线，从而形成黑度较大的缺陷阴影，其示意如图所示。射线检测射线检测的优点射线检测的缺点1.利用射线照相获得的底片分析焊接接头缺陷具有直观性；2.射线检测的检测结果可记录下来作为档案长期保存。当裂纹面与射线近于垂直时就很难检查出来，射线检测对微小裂纹的检测灵敏度低，生产费用大，并且对人体有害，需要有防护设备。X射线检测仪射线检测超声检测

波是机械振动在介质中的传播。当振动频率超过20kHz时发出的波不能为人耳听到，称为超声波。超声检测的常用频率范围为0.5-10MHz。

10-4次声可听声超声高频超声10-110210510810111014超声检测超声检测就是利用超声波来对材料和工件进行检验和测量。在检验方面，典型的应用是超声探伤以及材料和工件的物理性能与力学性能检验。在测量方面，介质的许多非声学特性和某些状态参量，例如液位、流量等都可以用超声方法来测量。超声检测基本原理超声扫描系统超声波探伤仪超声检测CUT-2009型超声波探伤仪超声波探头超声检测磁粉法是用于探测铁磁性材料表面缺陷的一种简单易行的方法。当材料或工件被磁化后，若在工件表面或近表面存在裂纹、冷隔等缺陷，便会在该处形成一漏磁场。此漏磁场将吸引、聚集检测过程中施加的磁粉，而形成缺陷显示。磁粉检测基本原理磁粉检测基本原理磁粉检测磁粉检测所需的设备简单，操作方便，迅速可靠，对表面缺陷（尤其是裂纹）检测灵敏度高，缺陷较直观，但缺陷的显现程度与缺陷同磁力线的相对位置有关，当缺陷与磁力线垂直时显现的最清楚，当缺陷与磁力线平行时则不易显现出来。只能检测缺陷的位置和在表面方向上的长度，不能检测出缺陷深度，检测灵敏度随缺陷深度而下降。磁粉检测MI-GLOW系列荧光磁粉B310S磁轭探伤仪UW水下磁探仪B310BDC磁轭探伤仪使用UW#1磁粉、闭合线圈、平行导体进行水下探伤左图的局部放大，注意那条明显的红色裂纹磁粉检测使用UW#1磁粉和磁轭进行水下探伤海上石油钻井平台渗透检测基本原理渗透检测的基本原理就是在被检材料或工件表面上浸涂某些渗透力比较强的液体，利用液体对微细孔隙的渗透作用，将液体渗入孔隙中，然后用水和清洗液清洗材料或工件表面的剩余渗透液，最后再用显示材料喷涂在被检工件表面，经毛细管作用，将孔隙中的渗透液吸出来并加以显示。渗透检测渗透检测渗透检测的特点：（1）.工作原理简单易懂，对操作者的技术要求不高；（2）.应用面广，可用与多种材料的表面检测，而且基本上不受工件几何形状和尺寸大小的限制；（3）.缺陷的显示不受缺陷方向的限制，即一次检测可同时探测不同的表面缺陷；（4）.检测设备简单、成本低廉、使用方便。它的局限性主要是只能检测开口式表面缺陷，另外是工序比较多，探伤灵敏度受人为因素的影响比较多。渗透检测渗透检测的优点渗透检测的缺点渗透法设备简单，并具有检测表面裂纹灵敏度高、使用和操作方便，以及适用于无电源、水源的野外现场检测等优点。不能检测容器的内部缺陷，对容器表面光洁度有一定的要求，试剂对环境有污染、具有一定的毒性。上述各种无损检测方法的优缺点和适用范围大规模集成电路板无损检测技术人员在检测产品现代无损检测技术及应用现代无损检测技术及应用IRIS-9000管超声检测系统现代无损检测技术及应用同方威视集装箱检测系统

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