特种设备安全检测技术知识.docx
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1、特种设备安全检测技术知识特种设备的种类、结构、类型繁多,其设计参数和使用条件各不相同,承压设备所盛装的介质可能具有不同程度的腐蚀或磨损的性质,因此,对它们进行检验时,必须采用各种不同的检验方法,才能对特种设备的安全使用性能作出全面、正确的评价。(一)宏观检查直观检查和量具检查通常称为宏观检查。宏观检查是对在用承压类特种设备进行内、外部检验常用的检验方法。宏观检查的方法简单易行,可以直接发现和检验容器内、外表面比较明显的缺陷,为进一步利用其他方法作详细的检验提供线索和依据。1直观检查直观检查是承压类特种设备最基本的检验方法,通常在采用其他检验方法之前进行,是进一步检验的基础。它主要是凭借检验人员
2、的感觉器官,对容器的内、外表面进行检查,以判别其是否有缺陷。1)检查内容直观检查,要求检查容器的本体和受压元件的结构是否合理,承压类特种设备的连接部位、焊缝、胀口、衬里等部位是否存在渗漏,承压类特种设备表面是否存在腐蚀的深坑或斑点、明显的裂纹、重皮折叠、磨损的沟槽、凹陷、鼓包等局部变形和过热的痕迹,焊缝是否有表面气孔、弧坑、咬边等缺陷,容器内、外壁的防腐层、保温层、耐火隔热层或衬里等是否完好等。2)检查工具手电筒、510倍放大镜、反光镜、内窥镜、约05 kg的尖头手锤等。 3)检查方法(1)通常采用肉眼检查。肉眼能够迅速扫视大面积范围,并且能够察觉细微的颜色和结构的变化。(2)当被检查的部位比
3、较狭窄(例如长度较长的管壳式容器,以及气瓶等),无法直接观察时,可以利用反光镜或内窥镜伸人容器内进行检查。(3)当怀疑设备表面有裂纹时,可用砂布将被检部位打磨干净,然后用浓度为10的硝酸酒精溶液将其浸湿,擦净后用放大镜观察。(4)对具有手孔或较大接管而人又无法进到内部用肉眼检查的小型设备,可将手从手孔或接管口伸人,触摸内表面,检查内壁是否光滑,有无凹坑、鼓包。(5)用约05kg的尖头手锤进行锤击检查是过去检查锅炉、压力容器的一种常用的方法。当容器表面有防腐层、保温层、耐火隔热层、衬里或夹套等妨碍检查时,如果需要应部分或全部拆除再进行直观检查。直观检查时,往往会在容器表面发现各种形态的缺陷,检验
4、人员应予以综合判断,并分别予以适当的处置。2量具检查采用简单的工具和量具对直观检查所发现的缺陷进行测量,以确定缺陷的严重程度,是直观检查的补充手段。1)检查内容用量具检查主要是检查设备表面腐蚀的面积和深度,变形程度,沟槽和裂纹的长度,以及设备本体和受压元件的结构尺寸(如容器的平直度、管板的不平度等)是否符合要求等。2)检查工具检查工具有直尺、样板、游标卡尺、塞尺等。3)检查方法(1)用拉线或量具检查设备的结构尺寸。例如:用钢卷尺围出简体的周长,用计算圆周长的公式和简体的实际壁厚值算出简体的平均内直径,以求得筒体的内径偏差;测量筒体同一断面的不圆度等。(2)用平直尺紧靠设备、管板等的表面,用游标
5、卡尺或塞尺检查设备的平直度,腐蚀、磨损、鼓包的深度(高度),管板的不平度等。(3)用预先按受压元件的某部分做成的样板紧靠其表面,检查它们的形状、尺寸是否符合设计要求(例如角焊缝的焊脚高度、封头的曲率尺寸等),或测量其变形、腐蚀的程度。(4)在器壁发生均匀腐蚀、片状腐蚀或密集斑点腐蚀的部位,目前通常采用超声波测厚仪测量容器的剩余壁厚(二)无损检测在承压类特种设备构件的内部,常常存在着不易发现的缺陷;如焊缝中的未熔合、未焊透、夹渣、气孔、裂纹等。要想知道这些缺陷的位置、大小、性质,对每一台设备进行破坏性检查是不可能的,为此出现了无损探伤法。它是在不损伤被检工件的情况下,利用材料和材料中缺陷所具有的
6、物理特性探查其内部是否存在缺陷的方法。应用无损检测技术通常是为了达到4个目的:保证产品质量、保障安全使用、改进制造工艺、降低生产成本。1射线检测(1)射线检测原理。射线照射在工件上,透射后的射线强度根据物质的种类、厚度和密度而变化,利用射线的照相作用、荧光作用等特性,将这个变化记录在胶片上,经显影后形成底片的黑度变化,根据底片黑度的变化可了解工件内部结构状态,达到检查出缺陷的目的。(2)射线检测的特点。可以获得缺陷直观图像,定性准确,对长度、宽度尺寸的定量也较准确;检测结果有直接记录,可以长期保存;对体积型缺陷(气孔、夹渣类)检出率高,对面积性缺陷(裂纹、未熔合类)如果照相角度不适当容易漏检;
7、适宜检验厚度较薄的工件。不适宜检验较厚的工件;适宜检验对接焊缝,不适宜检验角焊缝以及板材、棒材和锻件等;对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的确定较困难;检测成本高、速度慢;射线对人体有害。(3)射线的安全防护。射线的安全防护主要是采用时间防护、距离防护和屏蔽防护三大技术。时间防护即为尽量缩短人体与射线接触的时间。如果到射线源的距离增大2倍,射线的强度会降低34。利用这一原理,可以采用机械手、远距射线源操作等方法进行距离防护。还可在人体与射线源之间隔上一层屏蔽物,以阻挡射线,即进行屏蔽防护2超声波检测(1)超声波检测原理。超声波是一种超出人听觉范围的高频率机械振动波。超声波可以分为纵波、
8、横波、表面波等多种波型。当介质中质点的位移与波传播的方向一致时为纵波;质点的位移与波传播的方向垂直时为横波;而表面波只能在工件表面传播。在固体中,各类声波都可以传播;在液体和气体中,只有纵波才可以传播。超声波在同一均匀介质中传播时速度不变,传播方向也不变,如果传播过程中遇到另一种介质,就会发生反射、折射或绕射的现象。制造容器使用的钢材可视为均匀介质,如果内部存在缺陷,则缺陷会使超声波产生反射现象,根据反射波幅的大小、方位,就能判定和测出缺陷的存在。(2)超声波检测特点。对面积性缺陷的检出率较高,而对体积型缺陷检出率较低;适宜检验厚度较大的工件;适用于检测各种试件,包括检测对接焊缝、角焊缝,板材
9、、管材、棒材、锻件以及复合材料等;检验成本低、速度快,检测仪器体积小、重量轻,现场使用方便;检测结果无直接见证记录;对缺陷在工件厚度方向上定位较准确;材质、晶粒度对检测有影响。3磁粉检测(1)磁粉检测原理。铁磁性材料被磁化后,其内部产生很强的磁感应强度,磁力线密度增大几百倍到几千倍,如果材料中存在不连续,磁力线会发生畸变,部分磁力线有可能逸出材料表面,从空间穿过,形成漏磁场。因空气的磁导率远低于零件的磁导率,使磁力线受阻,一部分磁力线挤到缺陷的底部,一部分穿过裂纹,一部分排挤出工件的表面后再进入工件。这后两部分磁力线形成磁性较强的漏磁场。如果这时在工件上撒上磁粉,漏磁场就会吸附磁粉,形成与缺陷
10、形状相近的磁粉堆积(称这种堆积为磁痕),从而显示缺陷。当裂纹方向平行于磁力线的传播方向时,磁力线的传播不会受到影响,这时缺陷也不可能检出。(2)磁粉检测特点。适宜铁磁材料探伤,不能用于非铁磁材料;可以检出表面和近表面缺陷,不能用于检测内部缺陷;检测灵敏度很高,可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷;检测成本很低,速度快;工件的形状和尺寸有时因难以磁化而对探伤有影响。4渗透检测(1)渗透检测原理。零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后,在毛细管作用下,经过一定的时间,渗透液可以渗进表面开口的缺陷中;除去零件表面多余渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样在毛细管的作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的
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