JBT47302005承压设备无损检测标准培训20111222解析.pptx
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1、承压设备无损检测承压设备无损检测标准标准JB/T4730-2005JB/T4730-2005JB/JB/T T4730.14730.14730.64730.620052005承压设备无损检测承压设备无损检测分六个部分分六个部分1 1、JB 4730.1 JB 4730.1 通用要求通用要求2 2、JB 4730.2 JB 4730.2 射线检测射线检测3 3、JB 4730.3 JB 4730.3 超声检测超声检测 4 4、JB 4730.4 JB 4730.4 磁粉检测磁粉检测 5 5、JB 4730.5 JB 4730.5 渗透检测渗透检测 6 6、JB 4730.6 JB 4730.6
2、涡流检测涡流检测 1 1适用范围适用范围 JB/T4730-2005 JB/T4730-2005的部分规定了射线、超声、磁粉、渗透、涡流五种的部分规定了射线、超声、磁粉、渗透、涡流五种检测方法的一般要求和使用原则。标准将检测范围扩大到锅炉、压力检测方法的一般要求和使用原则。标准将检测范围扩大到锅炉、压力容器及压力管道等承压设备。容器及压力管道等承压设备。本部分适用在制和在用金属材料制承压设备的无损检测。本部分适用在制和在用金属材料制承压设备的无损检测。2.2.与与JB4730-1994JB4730-1994相比存在的差异:相比存在的差异:扩大了标准的使用范围扩大了标准的使用范围 增加了无损检测
3、方法的使用原则的相关规定增加了无损检测方法的使用原则的相关规定 增加了对新采用无损检测的方法和新的无损检测设备的具体规定增加了对新采用无损检测的方法和新的无损检测设备的具体规定 增加了无损检测工艺规程的内容增加了无损检测工艺规程的内容 增加了对无损检测设备的定期检验要求。并有记录可查增加了对无损检测设备的定期检验要求。并有记录可查一、一、JB/T4730.1-2005JB/T4730.1-2005通用要求通用要求3 3、使用原则、使用原则 A A、射线和超声检测主要用于承压设备内部缺陷的检测、射线和超声检测主要用于承压设备内部缺陷的检测 B B、磁粉检测主要用于铁磁性材料制承压设备的表面和近表
4、面缺陷的、磁粉检测主要用于铁磁性材料制承压设备的表面和近表面缺陷的检测检测 C C、渗透检测主要用于非多孔性金属材料和非金属材料制承压设备的、渗透检测主要用于非多孔性金属材料和非金属材料制承压设备的表面开口缺陷的检测表面开口缺陷的检测 D D、涡流检测主要用于导电金属材料制承压设备的表面和近表面缺陷、涡流检测主要用于导电金属材料制承压设备的表面和近表面缺陷的检测的检测 铁磁性材料检测时宜采用磁粉检测铁磁性材料检测时宜采用磁粉检测二、无损检测概念二、无损检测概念 1、什么是无损检测?、什么是无损检测?无损检测是在不破坏或损伤被检物体的条件下检查被被无损检测是在不破坏或损伤被检物体的条件下检查被被
5、检测物体的状态的一种检测工艺方法。检测物体的状态的一种检测工艺方法。2、无损检测的目的、无损检测的目的 、改进制造工艺、改进制造工艺 、降低制造成本、降低制造成本 、保证产品质量、保证产品质量 、确保设备安全运行、确保设备安全运行3、常规无损检测方法及代号常规无损检测方法及代号 、射线检测(、射线检测(RT)、超声波检测(、超声波检测(UT)、磁粉检测(、磁粉检测(MT)、渗透检测(、渗透检测(PT)、电磁(涡流)检测(、电磁(涡流)检测(ET)除此之外,除此之外,特种设备无损检测人员考核与监督管理规则特种设备无损检测人员考核与监督管理规则还还规定了以下两种方法的考核要求:规定了以下两种方法的
6、考核要求:、声发射(、声发射(AE)、热像、热像/红外(红外(TIR)4、无损检测方法的应用特点、无损检测方法的应用特点 选择合理的检测方法选择合理的检测方法 工件材质工件材质 加工工艺和缺陷类型加工工艺和缺陷类型 质量要求质量要求 选择合理的检测时机选择合理的检测时机 缺陷出现时机缺陷出现时机 工件表面状态工件表面状态 综合运用无损检测方法综合运用无损检测方法 缺陷类型和特征缺陷类型和特征 检测方法的特点和适用性检测方法的特点和适用性三、无损检测方法及应用三、无损检测方法及应用1、射线检测(、射线检测(RT)1)射线检测用的射线)射线检测用的射线 X射线射线 射线射线 中子射线中子射线 2)
7、X射线和射线和射线的性质射线的性质 X射线和射线和射线与可见光一样属于射线与可见光一样属于电磁波。主要性质:电磁波。主要性质:不可见,以光速沿直线传播不可见,以光速沿直线传播 能穿透可见光不能穿透的物质能穿透可见光不能穿透的物质 穿透物质时能被物质吸收和散穿透物质时能被物质吸收和散射而发生衰减射而发生衰减 能使气体电离能使气体电离 光化学效应,能使胶片感光光化学效应,能使胶片感光 荧光效应,能使某些荧光物质荧光效应,能使某些荧光物质发荧光发荧光 生物效应,能杀死有生命的细生物效应,能杀死有生命的细胞胞X射线检测原理射线检测原理 3)射线检测方法)射线检测方法 按记录方式不同分为按记录方式不同分
8、为 射线照相法射线照相法 荧光屏成像法荧光屏成像法 气体电离法气体电离法 电视成像法电视成像法 按射线源不同分为按射线源不同分为 X射线探伤法射线探伤法 高能高能X射线探伤法射线探伤法 射线探伤法射线探伤法 4)射线照相法原理)射线照相法原理 射线穿透物质时,其强度会由于物质的吸收和散射而发生衰射线穿透物质时,其强度会由于物质的吸收和散射而发生衰减,衰减的程度取决于物质厚度和密度。当物体中存在缺陷时,由减,衰减的程度取决于物质厚度和密度。当物体中存在缺陷时,由于缺陷部位的厚度和密度发生变化,穿过无缺陷完好部位和有缺陷于缺陷部位的厚度和密度发生变化,穿过无缺陷完好部位和有缺陷 部位的射线强度不同
9、,部位的射线强度不同,因而使胶片的感光程度因而使胶片的感光程度 不同,胶片处理后,就不同,胶片处理后,就 形成了黑白不同的影像。形成了黑白不同的影像。5)射线检测主要设备器材)射线检测主要设备器材 射线源:射线源:X射线机射线机 高能高能X射线机射线机 射线机射线机 X射线胶片射线胶片 增感屏增感屏 象质计象质计 铅标记铅标记 胶片处理设备胶片处理设备 6)射线照相法适用范围)射线照相法适用范围 本部分适用于承压设备受压元件的制造、安装、在用检测中本部分适用于承压设备受压元件的制造、安装、在用检测中对接焊接接头的射线检测对接焊接接头的射线检测 7)射线照相法的特点和局限性)射线照相法的特点和局
10、限性 优点:优点:不受材料及表面状态限制,适用广泛不受材料及表面状态限制,适用广泛 检测结果直观检测结果直观 定性定量容易定性定量容易 底片可永久性保存底片可永久性保存 局限性:局限性:检测成本高,检测速度慢检测成本高,检测速度慢 检测灵敏度与材料厚度相关检测灵敏度与材料厚度相关 对细微的密闭性裂纹和未熔合类面状缺陷可能漏检对细微的密闭性裂纹和未熔合类面状缺陷可能漏检 射线对人体有害,需安全防护射线对人体有害,需安全防护2、超声波检测(、超声波检测(UT)1)声波、超声波和次声波)声波、超声波和次声波 机机械振动在弹性介质中的传播叫机械波,机械波按振动频率机机械振动在弹性介质中的传播叫机械波,
11、机械波按振动频率分为声波、超声波和次声波。分为声波、超声波和次声波。次声波:频率次声波:频率20Hz,人耳听不到,人耳听不到 声波:频率声波:频率2020000Hz,人耳能听到,人耳能听到 超声波:频率超声波:频率20000Hz,人耳听不到,人耳听不到 2)超声波的主要特性)超声波的主要特性 具有良好的方向性,可定向发射具有良好的方向性,可定向发射 传播过程中会因扩散和介质吸收和散射而发生衰减传播过程中会因扩散和介质吸收和散射而发生衰减 在异质界面上能产生反射、折射和波型转换在异质界面上能产生反射、折射和波型转换 频率高能量高,在大多介质中传播能量损失小,穿透厚度大。频率高能量高,在大多介质中
12、传播能量损失小,穿透厚度大。3)超声波的类型)超声波的类型 按波形分类按波形分类 纵波法(垂直法)纵波法(垂直法)横波法(斜角法)横波法(斜角法)表面波法(瑞利波法)表面波法(瑞利波法)板波法(兰姆波法)板波法(兰姆波法)横波横波表面波表面波板波板波(a)对称型;对称型;(b)非对称型非对称型 图图6-7 超声波垂直入射于平界面的反射与透射超声波垂直入射于平界面的反射与透射 4)超声波检测方法)超声波检测方法(1 1)穿透法穿透法穿穿透透法法通通常常采采用用两两个个探探头头,分分别别放放置置在在试试件件两两侧侧,一一个个将将脉脉冲冲波波发发射射到到试试件件中中,另另一一个个接接收收穿穿透透试试
13、件件后后的的脉脉冲冲信信号号,依依据据脉脉冲冲波波穿穿透透试试件件后后幅值的变化来判断内部缺陷的情况幅值的变化来判断内部缺陷的情况(见图见图6-22)。直射声束穿透法(a)无缺陷;(b)有缺陷(2 2)脉冲反射法脉冲反射法脉脉冲冲反反射射法法是是由由超超声声波波探探头头发发射射脉脉冲冲波波到到试试件件内内部部,通通过过观观察察来来自自内内部部缺缺陷陷或或试试件件底底面面的的反反射射波波的的情情况况来来对对试试件件进进行行检检测测的的方方法法。图图6-23 6-23 显显示了接触法单探头直射声束脉冲反射法的基本原理。示了接触法单探头直射声束脉冲反射法的基本原理。图6-23 接触法单探头直射声束脉
14、冲反射法(a)无缺陷;(b)有缺陷(3 3)液浸法液浸法 液液浸浸法法是是在在探探头头与与试试件件之之间间填填充充一一定定厚厚度度的的液液体体介介质质作作耦耦合合剂剂,使使声声波波首首先先经经过过液液体体耦耦合合剂剂,而而后后再再入入射射到到试试件件中中,探探头头与与试试件件并并不不直直接接接接触触。液液浸浸法法中中,探探头头角角度度可可任任意意调调整整,声声波波的的发发射射、接接收收也也比比较较稳稳定定,便便于于实实现现检检测测自自动动化化,大大大大提提高高了了检检测测速速度度。液液浸浸法法的的缺缺点点是是当当耦耦合合层层较较厚厚时时,声声能能损损失失较较大大。另另外外,自自动动化化检检测测
15、还还需需要要相相应应的的辅辅助助设设备备,有有时时是是复复杂杂的的机机械械设设备备和和电电子子设设备备,它它们们对对单单一一产产品品(或或几几种种产产品品)往往往往具具有有很很高高的的检检测测能力,但缺乏灵活性。能力,但缺乏灵活性。液浸法液浸法 5)超声波检测主要设备器材)超声波检测主要设备器材 超声波探伤仪超声波探伤仪 超声波探头超声波探头 各种试块各种试块 图图6-20 6-20 超声波检测仪超声波检测仪(a)、(b)、(c)数字式超声检测仪;数字式超声检测仪;(d)探伤小车探伤小车 图图6-21 6-21 各种探头各种探头 (a)纵波直探头;纵波直探头;(b)横波斜探头;横波斜探头;(c
16、)双晶探头双晶探头 6)超声波检测的适用范围)超声波检测的适用范围 适适用用于于检检测测各各种种金金属属材材料料、工工件件的的内内部部缺缺陷陷,常常用用于于管管、板板、棒棒材材和焊缝。和焊缝。7)超声波检测方法的特点和局限性)超声波检测方法的特点和局限性 优点:优点:检测速度快,检测成本低检测速度快,检测成本低 检测厚度大,灵敏度高检测厚度大,灵敏度高 缺陷定位较准确缺陷定位较准确 对细微的密闭裂纹类缺陷灵敏度高对细微的密闭裂纹类缺陷灵敏度高 局限性:局限性:适用性受工件材质和表面状态限制适用性受工件材质和表面状态限制 检测结果不直观,定性困难检测结果不直观,定性困难 定量有偏差定量有偏差 对
17、人员的操作技能和经验要求较高对人员的操作技能和经验要求较高 无永久性记录无永久性记录3、磁粉检测(、磁粉检测(MT)1)磁铁的磁极和磁场)磁铁的磁极和磁场 把一根磁铁棒在中心支持或悬挂起来,磁铁棒的两端总是指把一根磁铁棒在中心支持或悬挂起来,磁铁棒的两端总是指向南北方向,指向南方的一端称为南极(向南北方向,指向南方的一端称为南极(S),指向北方的一端称为),指向北方的一端称为北极(北极(N)。)。如果把磁铁棒投入铁屑中,取出之后,发现其两极上吸引的如果把磁铁棒投入铁屑中,取出之后,发现其两极上吸引的铁屑特别多,即磁性特别强。铁屑特别多,即磁性特别强。磁铁之所以能吸引铁屑,是因为磁铁在它周围一定
18、区域的空间磁铁之所以能吸引铁屑,是因为磁铁在它周围一定区域的空间产生一种称为磁场的特殊物质,磁铁就是通过磁场对其周围的铁磁产生一种称为磁场的特殊物质,磁铁就是通过磁场对其周围的铁磁质发生吸引或排斥作用的。磁场的方向是由质发生吸引或排斥作用的。磁场的方向是由N到到S,在磁铁的内外部,在磁铁的内外部都是这样。都是这样。如果把一个条形磁铁折断成两段,则每一段磁铁都有两个磁极如果把一个条形磁铁折断成两段,则每一段磁铁都有两个磁极N和和S。2)铁磁质的磁化)铁磁质的磁化 任何物质都是由分子和原子组成的,而原子又是由原子核和任何物质都是由分子和原子组成的,而原子又是由原子核和绕核旋转的电子组成的。电子除了
19、绕核旋转,同时还进行自旋,因绕核旋转的电子组成的。电子除了绕核旋转,同时还进行自旋,因此原子都有磁矩。由此原子都有磁矩。由Fe、Co、Ni及其组成的合金和化合物、及其组成的合金和化合物、Cr及及Mn的一些合金等,它们的原子磁矩在一个个小区域内是按同一方向的一些合金等,它们的原子磁矩在一个个小区域内是按同一方向排列的,这些小区域称为磁畴,由于磁畴的无序排列,磁性相互抵排列的,这些小区域称为磁畴,由于磁畴的无序排列,磁性相互抵消,整个物体对外不显磁性。当铁磁体加上外加磁场时,磁畴通过消,整个物体对外不显磁性。当铁磁体加上外加磁场时,磁畴通过磁矩转动和畴壁位移使磁矩方向与外加磁场一致,从而变成磁体,
20、磁矩转动和畴壁位移使磁矩方向与外加磁场一致,从而变成磁体,呈现出磁性。呈现出磁性。3)磁粉和磁悬液及其特性)磁粉和磁悬液及其特性 磁粉:磁粉是由具有高磁导率和低矫顽力的细微的铁磁性材磁粉:磁粉是由具有高磁导率和低矫顽力的细微的铁磁性材料粉末组成的。正常情况下不显磁性,在微小的磁场作用下容易被料粉末组成的。正常情况下不显磁性,在微小的磁场作用下容易被磁化而被吸引。磁化而被吸引。一般使用的磁粉有:一般使用的磁粉有:黑磁粉:黑磁粉:Fe3O4 红磁粉:红磁粉:Fe2O3 白磁粉:包敷白染料白磁粉:包敷白染料 荧光磁粉:包敷荧光染料荧光磁粉:包敷荧光染料 磁悬液:磁粉悬浮于载液中形成磁悬液。磁悬液:磁
21、粉悬浮于载液中形成磁悬液。一般使用的载液有:一般使用的载液有:轻质变压器油、煤油、水轻质变压器油、煤油、水 4)磁粉检测原理)磁粉检测原理 被检工件被磁化后,在工件表面均匀喷洒磁粉(磁悬液),被检工件被磁化后,在工件表面均匀喷洒磁粉(磁悬液),若工件不存在缺陷,工件表面上磁粉均匀分布;若工件表面或近表若工件不存在缺陷,工件表面上磁粉均匀分布;若工件表面或近表面存在缺陷时,由于缺陷处磁阻变化,在缺陷处产生漏磁场,形成面存在缺陷时,由于缺陷处磁阻变化,在缺陷处产生漏磁场,形成一对小的一对小的N、S磁极,磁粉被小磁极磁化并吸引,在缺陷处形成磁粉磁极,磁粉被小磁极磁化并吸引,在缺陷处形成磁粉堆积,显示
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