化工设备要体检?7种无损检测方法保安全


常期处于高压,有腐蚀性介质的状态下的压力容器,一直是安全生产关注的重中之重。你们厂里的压力容器安全吗?小七今天为大家带来了压力容器的无损检测方法。一起来看看!


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照片来源:武汉市锅炉压力容器检验研究所

为什么要进行无损检测?

无损检测是发现安全隐患最直接且有效
的方法之一。最大特点是不会破坏被测物体,且灵敏度高,可以探测肉眼无法观察的细小缺陷及内部缺陷。

何时需要进行无损检测?

在制造压力容器阶段。

使用后,定期安全检查。

改进生产工艺时,了解制作工艺是否适宜。

什么是无损检测?

利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测其是否存在缺陷,并给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,由此,进行判定被检对象的技术状态,即是否合格、剩余寿命等。

常用哪些无损检测方法呢?

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漏磁场检测

磁粉检测

磁化试件后,试件的缺陷处会吸引磁粉,由此,我们便可观察到细微的缺陷。

原理

铁磁性材料在磁化后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(主要包括缺陷造成的不连续性和结构、形状、材质等原因造成的不连续性),磁力线会发生畸变,部分磁力线就有可能溢出材料表面,从空间穿过,形成漏磁场,漏磁场的局部磁极能够吸引铁磁物质。

检测范围

适宜铁磁材料检测,不能用于非铁磁材料检测。

可以检出表面和近表面缺陷,不能用于检查内部缺陷。

特点

检测灵敏度很高,可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷。

检测成本低,速度快。

工件的形状和尺寸有时对检测有影响,因此难以磁化而无法检测。

磁记忆检测

通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区。

为何检测应力集中区

压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响,易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹,在高温设备上还容易产生蠕变损伤。

原理

同样是利用漏磁场原理,采用磁记忆微信免费红包群号对压力容器焊缝进行快速扫查,从而发现焊缝上存在的应力峰值部位。

特点

可准确探测出应力集中区

利用地磁场直接磁化,不需专门的磁化设备。

不需对被检设备表面进行清理。

射线检测

在压力容器的检测中,应用比较广泛的射线检测是射线照相法。

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射线照相法

用X射线或γ射线穿透试件,探测缺陷,并通过胶片记录。

成像原理

众所周知,X射线和γ射线具有很强的穿透能力,照在物体上时,仅仅会有一部分能量被物体吸收掉,大部分可以透过物体,该测试正是利用这一特性,即到达胶片上射线的量的差异,形成黑白不同的影像。

密度高的地方,射线被吸收的多,照片上呈白影。反之,密度低的地方,射线被吸收的少,照片上呈黑影。

检测范围

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检测焊缝内部埋藏的缺陷。

对于超声检测发现的缺陷,一般会用射线进行复检。

对体积型缺陷(如气孔、夹渣等)检出率很高。

对面积型缺陷(如裂纹、未熔合等)如照相角度不适当,容易漏检。

适宜检验对接焊缝。

检验角焊缝效果较差。

不适宜检验板材、棒材、锻件等。

通常X射线检测厚度较小的压力容器,用γ射线检测人体不能进入的多层包扎的压力容器和球形的压力容器。

特点

可以获得缺陷的直观图像,定位准确。

检测结果可直接记录,可长期保存。

超声检测

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在压力容器的检测中,应用比较广泛的超声检测是脉冲发射法。

脉冲发射法

向试件发射超声波,当超声波遇到不同介质交界面会产生反射,根据回波来检测缺陷情况。

原理

超声波是一种高频声波,波长比一般声波要短。当超声波从一种介质入射至另一声阻抗不同的介质时(声阻抗即通过介质遇到的阻力),两种介质的界面会产生反射现象。就是利用超声波的这一现象实现了脉冲发射法。

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检测范围

用于检测焊缝内部埋藏缺陷、焊缝内表面裂纹、压力容器锻件及高压螺栓可能出现裂纹。

与上面提到的射线检测相反,超声检测对于面积型的缺陷(如裂纹、未熔合等)检出率更高。

对体积型缺陷(如气孔、夹渣等)检出率比较低(焊缝薄的除外)。

特点

适宜检验厚度较厚的工件。

检验成本低、速度快,微信免费红包群号器体积小、重量轻,现场使用比较方便。

无法得到缺陷直观图像、定位困难、定量精度不高。

检验结果无直接见证记录。

衍射时差法超声检测(TOFD)

还有一种超声检验的一种超声检测的常见方法。?

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声波经过缺陷时,产生衍射波,收集衍射波的传播时间,从而计算出缺陷尺寸和位置。

原理

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在不连续缺陷的尖端产生波形的转换,当它转换后产生衍射波,这个衍射波覆盖了较大的角度范围,那么衍射波就会检测出所存在的缺陷,记录信号的飞越时间就可以测量出缺陷的高度,那么就可以对缺陷就行定量,缺陷尺寸通常是被定义为衍射信号的飞越时间差,信号波幅与缺陷定量没关系。

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检测范围

可以识别向表面延伸的缺陷。

对缺陷垂直方向的定量和定位非常精准。

能够发现各种类型的缺陷,对缺陷的走向不敏感。?

对缺陷定性、横向缺陷检出、粗晶材料检出比较困难。

对复杂几何形状的工件比较难测量。

不适合于T型焊缝检测。

特点

一次扫描几乎能够覆盖整个焊缝区域,可以实现非常高的检测速度。

检测率很高,容易检出方向性不好的缺陷。

和脉冲反射法相结合时检测效果更好,覆盖率100%。

近表面存在盲区,对该区域检测可靠性不够。

渗透检测

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将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。

原理

元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,经过一定时间,渗透液可以渗进表面开口的缺陷中。经去除元件表面多余的渗透液后,再在元件表面施涂显像剂,同样,在毛细管作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光源下,缺陷处的渗透液痕迹被显示,从而探测出缺陷的形貌及分布状态。

检测范围

可应用于磁粉检测无法应用到的部位。

不能用于检测疏松多孔性的材料。

可以检测出表面开口的缺陷,但对埋藏缺陷或闭合型的表面缺陷无法检出。

特点

操作简单成本低,缺陷显示直观。

对于同时存在几个方向缺陷的试件,一次操作就可大致做到全面检测。

元件表面光洁度对测试结果影响大。

操作人员水平对测试结果影响也比较大。

检测灵敏度比磁粉检测低。

声发射检测

通过接收和分析材料的声发射信号来评定设备的性能。

原理

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材料在受到外力或者内力作用时,产生变形或断裂,这时,材料会释放出弹性波。声发射检测通过收集并分析这些弹性波,从而判断容器内部结构的损伤程度。

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特点

可以实时检测容器状态,对缺陷变化极为敏感。

声发射检测不受材料限制。

可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。

各种检测方法都有其自身的优势和不足,在制定检验方案时通常考虑缺陷类型、位置、板厚等因素。

无损检测的最大优点就是检测时,不会损坏被检对象的材质、结构。但是,无损检测也有其自身的局限性,比如破坏性检测是无损检测不可替代的。通常,我们会把无损检测的结果与破坏性实验的结果互相配合,做出最准确的。

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