压力管道无损检测2

( 4 ) 液体渗透检验
液体渗透检验是一种多用途的无损检验方法，而且广 泛用来检查所有类型的锻件(黑色的或有色的)中的表面缺 陷，不过更常用于有色金属锻件。能用液体渗透法检验的 锻件尺寸或形状都无限制。 锻件液体渗透检验的优点： a不受金属成分或热处理状态的限制， b不受被检验锻件的尺寸或形状的限制， c液体渗透检验可以用很简单的设备来进行， d对检验人员的训练要求很低； e可以在任一制造阶段中进行检验； f根据锻件的尺寸和形状，可以把液体渗透检查用的材 料拿到锻件处或将锻件送往检验工位。
（1）锻件中常见缺陷及其产生原因
①.缩孔和缩管 铸锭时，因冒口切除不当、铸模设计不良，以及铸造条件（温度、浇注速 度、浇注方法、熔炼等）不良，且锻造不充分，没有被锻合而遗留下来的缺陷。 ②.疏松 铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足，中心部位出现细密微孔性组织分 布，且锻造不充分，缺陷没有被锻合而遗留下来的缺陷。 ③.非金属夹杂物 炼钢时，由于熔炼不良以及铸锭不良，混进硫化物和氧化物等非金属夹渣物 或者耐火材料等所造成的缺陷。 ④夹砂 铸锭时熔渣、耐火材料或夹渣物以弥散态留在锻件中形成的缺陷。 ⑤折叠 锻压操作不当，锻钢件表面的局部未结合缺陷。 ⑥龟裂 锻钢件表面上出现的较浅的龟状表面缺陷叫龟裂。它是由于原材料成 分不当，原材料表面情况不好，加热温度和加热时问不合适而产生的。 ⑦.锻造裂纹 生产过程引起锻造裂纹有以下几类：缩孔残余引起的裂纹；皮下气泡引起的 裂纹；柱状晶粗大引起的裂纹；轴芯晶问裂纹引起的锻造裂纹；非金属夹杂物引 起的裂纹；锻造加热不当引起的裂纹；锻造变形不当引起的裂纹；以及终锻温度 过低引起的裂纹。 ⑧.白点 白点是一种微细的裂纹，它是由于钢中含氢量较高，在锻造过程中的 残余应力，热加工后的相变应力和热应力等作用下而产生的。由于缺陷在断口上 呈银白色的圆点或椭圆形斑点，故称其为白点。
③涡流检验
涡流检验中使用的环绕检测线圈和内旋式探头，当使用探测 线圈时，缺陷便是一个百分率相当高的观测区。由于单独安装的 探头垮在管面上，所以保证有良好的磁耦合。使用磁饱和可对靠 近管子内表面或在管予内表面上的缺陷获得最大的灵敏度。 尽管无缝管中通常出现的缺陷都能用涡流法检查出来，而外 部缺陷比内部缺陷更容易检测。分层是最雄查出的缺陷。某些装 置仅适合于检查表面缺陷。 ④超声检验 超声检验是无缝钢管最常用的一种检验方法。通常，管予都 是一边旋转一边纵向通过换能器的，保证能沿着一条螺靛线进行 检验。在一种典型的设备中有多个换能器检验旋转着通过设备的 管子。直径较小的无缝管要浸在水中检验，直径较大的则用直接 接触法进行检验。 ⑤ 有色金属管 黄铜、铜、铝、镍、锆以及各种各样的有色合金管都须检 查裂纹、发裂、裂口和其他缺陷。涡流检验是用得最广的方法， 其次是超声和液体渗透法。
（6）锻件射线照相
射线(γ或x射线)很少用求检查锻件，主要因为： (a)射线照相法最能探测的体积缺陷在锻件中较少见； (b)对于锻件中通常出现的各类缺陷(夹杂物、缩管，破裂 或白点)，用超声波检查更有效，更适用，也更经济。 (c)射线的穿透厚度有限，不适用于大厚度锻件。 有时，当这些缺陷的出现平已被超声检验所确定时， 射线照相法可能有助于对这些锻件中的已知内部缺陷作进 一步的研究。在截面不太厚而用一般的射线照相设备即可 穿透时，可以用射线照相法鉴定缺陷的尺寸、方位及其可 能的类型。

江苏省锅炉压力容器安全检测中心 所 制作
4.3 压力管道安装的无损检测
压力管道安装的无损检测主要是指压力管道安装过程 中焊接接头的无损检测，必要时对管子和管件在安装现场 进行抽检。 4.3.1 管道焊接接头常见缺陷及产生原因 ① 外观缺陷 外观缺陷（表面缺陷）是指不借助于仪器，用肉眼可 以发现的工件表面缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、 凹陷及焊接变形等，有时还有表面气孔和表面裂纹。单面 焊的根部未焊透也位于焊缝表面。 a.咬边 咬边是指沿着焊趾，在母材部分形成的凹陷或沟 槽。它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷 金属的充分补充所留下的缺口。
（2） 检验方法的选择
影响锻件无损检验方法选择的主要因素有；对锻件完 善性的需求程度、金属成分、锻件的形状和尺寸以及检验 的成本。有时还有另外的一些影响因素，如所用锻造方法 的类型。就高质量的锻件而言，经常需要采用一种以上的 检验方法，因为有些方法只能检查处于表面的缺陷。这样， 为了检测各种内部缺陷就必须使用一种或几种其他的方法。 锻件的表面缺陷可以采用液体渗透或磁粉(如果锻件 是铁磁性的)检测查出的缺陷有以下几种： 锻造折叠 、发 裂 、 表面裂纹、淬火裂纹、冷矫直裂纹。 锻件的内部缺陷可用超声波法查出。白点 、缩管 、 非金属偏析、裂纹等
（3）锻件磁粉检验
磁粉检验对检查铁磁金属锻件中的表面缺陷和一些近 表面即距表面约3毫米以内的缺陷是很有用处的。 ①磁粉检验的优点： a在探测表面及某些近表面缺陷时几乎可立即获得结果 b当受到锻件尺寸或形状的限制时，可以把设备搬到锻 件处或将锻件运往检验工位； c锻件所需的预加工最少，应做的主要工作就是清除那 些妨碍磁化或阻止磁粉流动的表面污物， d在解释磁粉痕迹方便， e对于形状简单的锻件，而数量又合算时，磁粉检验还 可以自动化； f对某些锻件还可以采用电子检测，提高检验的可靠性} g 许多锻件都有足够的顽磁性，可以采用多向磁化法， 因此，-次准备就可以检查出所有方向的磁粉痕迹。 h磁粉检验的费用一般都要比其它几种检验方法低。
(2)确定表面质量的方法 铸件表面上的裂纹和其它缺陷都可以用许多种检验技 术进行检测，包括目视检查、化学腐蚀，液体渗透检验、 涡流检验和磁粉检验(也可以检测紧靠表面的缺陷)。为了 获得有用的结果，所有的检验方法都要求有清洁和比较光 滑的表面。 (3) 确定内部缺陷的方法 检测铸件内部缺陷用的主要无损方法是射线照相、 超声检测。在这些方法中，射线照相法是最高级的精细检 查法，它能提供许多类型的内部缺陷的形状和严重程度的 图象。超声检验用得不那么广，但是可以给出许多缺陷的 定性指示。这种方法检查结构颇为简单的铸件时特别有用， 其信号图形可能是最易于解释的。
第四章 压力管道无损检测2
杭州市特种设备检测院
夏福勇 高级检验师
4.2 压力管道元件制造的无损检测
压力管道元件主要有锻件、铸件、压延件 （管、板、型材）、焊接件构成。在压力管道元 件制造过程中无损检测是项重要的质量控制手段。 下面分别讨论对各种工件无损检测的应用。 4.2.1锻件的无损检测 黑色及有色金属锻件中最常见的缺陷可能是铸 锭的原始状态、铸锭或钢坯的随后热加工以及锻 造时的冷、热加工引起的。检查这类缺陷所惯用 的无损检验方法有：磁粉、液体渗透，超声波及 射线照相等。
4.2.5焊接件的无损检测
焊接件中的缺陷检验方法应根据多 种因素进行选择，这些因素包括：缺陷 的性质、所焊接头的可牯近性、焊接材 料的类型、受验接头的数量、检验疗法 的检测能力、所需的焊接质量等级和经 济效益。无论所选的方法如何，都必须 建立标准以便获碍正确的检验结果。 焊接件中的缺陷检验方法具体见4.3节内 容。
4.2.4成形管状产品的无损检测 （1）焊接钢管
①分类 常用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不 同可以分为：连续炉焊(锻焊)钢管、电阻焊钢管和电弧焊 钢管三种。 ②检验方法的选择 选择无损检验方法应考虑的基本因素有：缺陷性质、 外部变量、检验速度、端头效应、工厂检查还是试验室检 查、标准要求、设备价格和操作费用。在焊接管材中，缺 陷多半出现在纵向焊接接头。 常用的无损检测方法有射线检测（工业电视）、超声 波检测和涡流检测。由于管子的制造是批量连续生产的， 所以无损检测所采用的方法是在生产线上连续进行的。
4.2.2 铸件的无损检测
黑色及有色金属铸件中的缺陷所惯用的无损检验方法有： 磁粉、液体渗透，超声波及射线照相等。 (1)铸件中常见缺陷及其产生原因 1.气孔 熔化的金属在凝固时，其中的气体来不及逸出而在金 属表面或内部形成的圆孔。 2.夹渣 浇铸时由于铁水包中的熔渣没有与铁水分离，混进铸 件而形成的缺陷。 3.夹砂 浇铸时由于沙型的沙子剥落，混进铸件而形成的缺陷。 4.密集气孔 铸件在凝固时由于金属的收缩而发生的气孔群。 5.冷隔 主要是由于浇铸温度太低，金属熔液在铸模中不能充分 流动，两股融体相遇未熔合，在铸件表面或近表面形成的缺陷。 6.缩孔和疏松 铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足所产 生的缺陷缩孔。而沿铸件中心呈多孔性组织分布的叫中心疏松。 7.裂纹 由于材质和铸件形状不适当，凝固时因收缩应力而产生 的裂纹。高温下产生的叫做热裂纹，低温下产生的叫冷裂纹。
4.2.3 钢棒的损检测
（1）钢棒缺陷及其产生原因 ①内部缺陷钢棒内部缺陷有：钢锭中缩孔未压合，以及 压合不当而产生的芯部裂纹，还有严重偏析，白点，非金 属夹渣物等。这些缺陷都有一定的延伸性，当轧制比较大 时，缺陷也会变为长形。这些缺陷由于延展作用，大多变 为星状或扁平状。 ②表面缺陷表面缺陷有材料性缺陷和轧制不当造成的缺 陷两类。 （2）检验钢棒的方法 钢棒的所有检验(普通的目视检验除外)几乎都是用 (a)磁 粉检验；(b)液体渗透检验，(c)超声检验及(d)电磁检验。 磁粉检验棒材主要用来检验裂纹及其它的表面缺陷以 及范围有限的近表面缺陷。一般，这种方法不能检查离开 表面深度大于3毫米的缺陷。
钢铁铸件的检验 大多数的无损检验方法都可用来检验钢铁铸件。磁粉 检验对铁台金具有极高的灵敏度，磁粉检验能提供良好的 裂纹轮廓，可是，这种方法不适用于检测其它缺陷。在钢 铁铸件上偶尔会出现无关的磁粉痕迹，特别是在使用强磁 场的时候更是如此。例如熔入的钢芯撑，由予低碳钢和铸 铁的磁响应不同，而可能被表现成一种缺陷。甚至是铸铁 中的石墨，因为它是非磁性的，也可能引起此类痕迹。 标准的x射线和放射性源技术可以用来拍摄钢铁铸件 的射线照片，但是，铸件形状常有的复杂性及其截面厚度 的变化可能要求复杂拍摄技术。 超声法检验厚度和缺 陷，对大多数钢铁铸件来说，是有实效的，但高碳灰口铁 铸件除外，灰口铁具有高的阻尼能力，会吸收掉很大部分 输入能。