在不損壞不銹(xiu)鋼焊(han)管產品表面形狀和保持焊接產品完整性的前提下,檢測焊接接頭外觀和內部缺陷的方法稱為焊縫非破壞性檢驗。其檢查方法有下列幾種:
一、焊件(jian)外觀檢(jian)查
它包括(kuo)不銹(xiu)鋼焊(han)管的外(wai)(wai)形(xing)尺寸和(he)(he)焊(han)接(jie)接(jie)頭質量的檢查。不銹(xiu)鋼焊(han)管外(wai)(wai)形(xing)尺寸檢查要(yao)借助于量具、樣(yang)板測量焊(han)件焊(han)后的真實尺寸。若超(chao)過設計圖樣(yang)規(gui)定(ding)的要(yao)求,要(yao)進行矯正、整形(xing)。焊(han)接(jie)接(jie)頭外(wai)(wai)觀(guan)檢查,不允許焊(han)縫存在裂(lie)紋、未焊(han)透和(he)(he)焊(han)瘤等缺陷;其他焊(han)接(jie)缺陷如咬邊、表面氣孔、焊(han)縫成(cheng)形(xing)要(yao)控(kong)制(zhi)在允許范圍內。對于不允許存在的和(he)(he)超(chao)標(biao)的焊(han)接(jie)缺陷,一定(ding)要(yao)按有關工藝文件進行修補(bu)。
二、焊縫的無損檢測
1. 滲透檢(jian)測(PT)
此方法(fa)分(fen)熒(ying)光檢測(ce)和(he)著(zhu)色(se)(se)檢測(ce)兩種(zhong)。分(fen)別利用(yong)帶(dai)有熒(ying)光染料(熒(ying)光法(fa))或紅色(se)(se)染料(著(zhu)色(se)(se)法(fa))滲透劑的滲透作用(yong),來顯(xian)示焊(han)接接頭表面微小缺(que)陷(xian)的無損檢測(ce)法(fa)。焊(han)接構件表面檢查常用(yong)著(zhu)色(se)(se)檢測(ce),檢測(ce)時要(yao)求被(bei)測(ce)表面平整光潔。焊(han)縫(feng)滲透評(ping)定標準(zhun)見(jian)《焊(han)縫(feng)滲透檢測(ce)》GB/T 6062-2007。
2. 磁(ci)粉檢測(MT)
利用在強磁場中,鐵(tie)(tie)磁材料表層缺(que)陷產生的(de)(de)(de)(de)漏(lou)磁場吸(xi)附(fu)磁粉的(de)(de)(de)(de)現象而(er)進行的(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)損檢測方法(fa)(fa)。在有缺(que)陷處,由于漏(lou)磁的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用會集(ji)中吸(xi)附(fu)撒上的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)粉。可根據吸(xi)附(fu)鐵(tie)(tie)粉的(de)(de)(de)(de)形狀、厚度(du)和多少,來判斷焊接缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)位置和大(da)小。該方法(fa)(fa)不(bu)適(shi)用無(wu)(wu)磁性的(de)(de)(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼。
3. 射線檢測(ce)(RT)
采用X射線或y射線照(zhao)射焊接(jie)接(jie)頭(tou)檢(jian)查其內部缺(que)陷(xian)的(de)一(yi)種(zhong)無損檢(jian)測方法(fa)(fa)。它能(neng)準確地(di)顯(xian)示出焊縫中焊接(jie)缺(que)陷(xian)的(de)種(zhong)類、形狀、大(da)小(xiao)、位置和分布情況。評(ping)定標(biao)準按(an)《鋼熔化焊對(dui)接(jie)接(jie)頭(tou)射線照(zhao)相和質量分級》(GB/T 3323-2005)進行。該(gai)檢(jian)測方法(fa)(fa)長(chang)期操作(zuo),對(dui)操作(zuo)者身體(ti)健康有一(yi)定的(de)不良影響,因此必須在符合射線安(an)全(quan)標(biao)準條件下進行。
4. 超(chao)聲(sheng)波檢測(UT)
借助于超聲(sheng)波檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)儀來檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)焊縫內部缺陷的一種無損檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方法。此(ci)方法適(shi)用于檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)中、厚板。檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)周期(qi)短、成本低(di)、設備簡(jian)單,對操作者身體無害,評定標準按《鋼焊縫手(shou)工超聲(sheng)波探(tan)傷(shang)方法和探(tan)傷(shang)結果分級》(GB/T 11345-1989)進行。
5. 渦流檢測(ET)
渦流檢測(ce)是以(yi)電(dian)磁感應(ying)原(yuan)理(li)為(wei)基礎,當鋼管(guan)(guan)(指(zhi)碳鋼、合金(jin)鋼和不銹鋼)通(tong)過交流電(dian)的繞(rao)組時,鋼管(guan)(guan)表(biao)面(mian)或近(jin)表(biao)面(mian)出(chu)現集(ji)膚效應(ying),使其有缺(que)陷(xian)部位的渦流發(fa)生變(bian)化,導致(zhi)繞(rao)組的阻(zu)抗或近(jin)感應(ying)電(dian)壓產(chan)生變(bian)化,從而得到關(guan)于缺(que)陷(xian)的信號。從信號的幅值及(ji)相(xiang)位等可以(yi)對缺(que)陷(xian)進(jin)行(xing)判別,能有效地識別鋼管(guan)(guan)內外表(biao)面(mian)的不連續性缺(que)陷(xian),如裂(lie)紋、未焊透、夾渣、氣孔(kong)、點腐蝕等,對開放性線性缺(que)陷(xian)最為(wei)敏感。
幾(ji)種無損檢(jian)測方(fang)法(fa)的特點及(ji)應用范圍見表(biao)(biao)7-2和表(biao)(biao)7-3。
三、焊縫(feng)的致密性試驗(yan)
對于容器或不(bu)銹鋼焊(han)管(guan)管(guan)路,當焊(han)接接頭(tou)的(de)內外(wai)部焊(han)縫(feng)合(he)格、焊(han)接試(shi)板各項性(xing)能試(shi)驗合(he)格且熱(re)處理完畢后(hou)(hou),才能按設計(ji)圖樣技術要(yao)求(qiu)進(jin)行耐壓試(shi)驗和(he)氣密(mi)(mi)試(shi)驗,這是(shi)焊(han)接容器或管(guan)路制造過程中最后(hou)(hou)一道工(gong)序。根據設計(ji)圖樣規定有下(xia)列幾種(zhong)焊(han)縫(feng)致密(mi)(mi)性(xing)試(shi)驗適(shi)用于不(bu)銹鋼或異(yi)種(zhong)金屬焊(han)接的(de)鍋爐、壓力容器、管(guan)路、儲油罐、儲酸(suan)罐和(he)密(mi)(mi)封容器等(deng)產品。
1. 焊縫的水壓(ya)試驗
屬于耐壓試驗,用于考核焊接接頭的強度。通常試驗壓力為工作壓力的1.25~1.50倍,水溫不低于5℃。為了防止水中氯離子對奧氏體不銹鋼產生應力腐蝕而導致容器破裂,在水壓過程中要嚴格控制水中氯離子的體積分數不得超過25×10-6。
2. 焊縫的氣(qi)壓(ya)試(shi)驗(yan)
主要作(zuo)為密(mi)(mi)封性(xing)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),水壓(ya)(ya)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)合(he)(he)格后才能進行氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),不(bu)允許(xu)(xu)用它(ta)既作(zuo)為密(mi)(mi)封性(xing)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)又作(zuo)為耐壓(ya)(ya)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),或兩(liang)者合(he)(he)二(er)為一來考核(he)焊縫。因為氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)有一定(ding)危(wei)險性(xing),氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)不(bu)允許(xu)(xu)有很高的(de)壓(ya)(ya)力(li)。該(gai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方法靈敏度較(jiao)高,分靜氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)、壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)噴射(she)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)和(he)氨氣(qi)(qi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)等。
3. 焊縫的煤油試驗
適用于不受壓力的容器和(he)管路的焊(han)(han)縫(feng)密封性(xing)檢(jian)查。試驗方法是(shi)在焊(han)(han)縫(feng)處涂刷較(jiao)稠的石灰水溶液,晾干后在焊(han)(han)縫(feng)的背面涂上(shang)(shang)煤(mei)油,大約5min后觀察(cha)白色石灰水上(shang)(shang)有(you)無煤(mei)油滲漏而產生的黑色斑痕。
4. 氦(hai)質譜檢漏
氦質譜檢漏借助于氦質譜檢漏儀進行。該儀器是只對示漏氣體氦氣進行分析并專門用來檢漏的儀器。它是目前國際上公認為最靈敏、用得較為廣泛的一種致密性檢測的檢漏儀器。被檢零部件(或焊件)可在局部真空狀態下進行檢測,靈敏度高達10-6~10-11Pa·L/s(1Pa·L/s=10-3Pa·m3/s),且能準確快速定點定量判斷漏點,是一種無毒、無污染、一次性非破壞性的檢漏方法。隨著科學技術的發展,它在真空技術、低溫技術、航天與航空技術、核工業以及電子通信、醫療、食品工業和家用電器等領域中的應用越來越廣泛。它主要檢測材質、元件和焊接構件等的細小、無規則的穿透性缺陷。
氦質譜檢漏儀主要由真空(kong)系統、質譜室和電(dian)氣部(bu)分組(zu)(zu)成。質譜室是該儀器(qi)的心臟部(bu)門,它由離(li)子(zi)源、分析器(qi)和收集器(qi)組(zu)(zu)成,把它們放在一(yi)個可以抽(chou)真空(kong)的外(wai)殼(ke)中。離(li)子(zi)源是一(yi)種電(dian)子(zi)元器(qi)件,它將氣體電(dian)離(li),形(xing)成一(yi)束具有一(yi)定能量的離(li)子(zi),通過分析器(qi)使不同
質(zhi)量(liang)的離(li)(li)子(zi)(zi)按不同軌(gui)跡運動而將它們彼此分開,且僅(jin)使氦離(li)(li)子(zi)(zi)通過(guo)其出(chu)口縫隙經過(guo)收集器。將所輸(shu)(shu)人的微弱離(li)(li)子(zi)(zi)流(liu)通過(guo)運算放(fang)大器轉換成輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓和(he)電(dian)(dian)流(liu)以便(bian)測量(liang)。真空系(xi)統要(yao)為質(zhi)譜室提供工作所需要(yao)的真空條件(jian)。電(dian)(dian)氣部(bu)(bu)分除了主(zhu)機供電(dian)(dian)部(bu)(bu)件(jian)和(he)主(zhu)機控制部(bu)(bu)件(jian)外,還(huan)包括離(li)(li)子(zi)(zi)源電(dian)(dian)源、發射電(dian)(dian)流(liu)穩定(ding)電(dian)(dian)路、離(li)(li)子(zi)(zi)流(liu)放(fang)大器和(he)音響報(bao)警器等裝置(zhi)。圖7-3為氦質(zhi)譜檢(jian)漏示(shi)意圖。
質譜室中要有一種示漏氣體,通過它確定被檢零部件的漏點位置和漏孔大小。選用氦氣作為示漏氣體,因為它具有下列特性:氦氣是一種無色無味無毒不會自燃的氣體,能保持系統內穩定性;所有氣體中,氦氣比較輕(除氫氣外),具有較高的擴散速度,因此具有最高的靈敏度;同時氦氣在大氣中含量很低,大氣中氦的濃度(體積分數)僅為5×10-4%,遠遠低于示漏氣體的濃度,絕不會由于系統中殘留的空氣而影響檢測。所以選用氦氣作為示漏氣體容易檢測,可靠性好且較為經濟。使用氦氣壓力為0.1~0.3MPa。
檢(jian)漏(lou)技術就是發(fa)現漏(lou)源(yuan)。大多數漏(lou)源(yuan)又(you)存在于(yu)組(zu)裝各(ge)種(zhong)零件間的連(lian)接不密封處,利用(yong)氦質(zhi)譜(pu)檢(jian)漏(lou)儀特別容易發(fa)現焊接結構中(zhong)焊縫缺陷造成的漏(lou)源(yuan)。有些細小不規則穿透性焊接缺陷,經(jing)過(guo)耐壓試(shi)驗和氣壓試(shi)驗未能發(fa)現,例(li)如(ru),經(jing)過(guo)5.0MPa耐壓試(shi)驗認為合格(ge)的焊接件,通過(guo)氨(an)質(zhi)譜(pu)檢(jian)漏(lou)儀能檢(jian)測到焊接穿透性裂紋。又(you)例(li)如(ru),經(jing)過(guo)多次彎曲路徑長度比壁橫斷面長度大得多的線性缺陷,如(ru)同一條長而不規則的蚯蚓洞也能檢(jian)漏(lou)出來(lai)。
有些被(bei)檢產(chan)品可(ke)以在不(bu)損害使(shi)用和不(bu)影響其壽(shou)命的(de)(de)原(yuan)則下允許存在小(xiao)的(de)(de)漏(lou)孔,見表(biao)7-4。企圖使(shi)產(chan)品檢測到(dao)處于“無漏(lou)”或“零漏(lou)率”狀態,必(bi)然會造成(cheng)(cheng)很大的(de)(de)浪費,是(shi)完全沒有必(bi)要的(de)(de)。有時設計圖樣提出(chu)的(de)(de)漏(lou)率要小(xiao)于實(shi)際產(chan)品使(shi)用時的(de)(de)漏(lou)率,其目的(de)(de)是(shi)確保產(chan)品在規定(ding)工作時間內(nei)能穩(wen)定(ding)、可(ke)靠(kao)地工作,但會消耗大量的(de)(de)人力(li)和物力(li),增加制造成(cheng)(cheng)本。
檢(jian)(jian)漏(lou)(lou)方(fang)法(fa)(fa)有噴吹法(fa)(fa)、氦(hai)罩(zhao)法(fa)(fa)、充(chong)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)、吸槍法(fa)(fa)、探(tan)漏(lou)(lou)盒(he)法(fa)(fa)和(he)(he)背(bei)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)。當示(shi)漏(lou)(lou)氣體氦(hai)氣在(zai)質譜室超過預先(xian)設(she)定(ding)的(de)(de)標(biao)定(ding)值(zhi)時(shi)(shi)(shi),它會及時(shi)(shi)(shi)發出(chu)聲(sheng)響報(bao)警,測出(chu)漏(lou)(lou)點的(de)(de)位(wei)置(zhi)并(bing)能計(ji)算出(chu)漏(lou)(lou)率(lv)量,對(dui)于大(da)型(xing)(xing)低溫(wen)容(rong)器的(de)(de)真空檢(jian)(jian)漏(lou)(lou),用單一檢(jian)(jian)漏(lou)(lou)方(fang)法(fa)(fa)有一定(ding)困難。這是因(yin)為(wei)標(biao)準(zhun)漏(lou)(lou)孔(在(zai)給定(ding)條件(jian)下能夠提供恒(heng)定(ding)氣體流(liu)量的(de)(de),并(bing)經過標(biao)準(zhun)校準(zhun)過的(de)(de)一種元件(jian)。般是在(zai)20℃時(shi)(shi)(shi)對(dui)一個大(da)氣壓(ya)(ya)的(de)(de)空氣的(de)(de)漏(lou)(lou)量值(zhi))連接處與質譜室的(de)(de)距離較遠,因(yin)此在(zai)儀(yi)器上的(de)(de)反應(ying)時(shi)(shi)(shi)間也相應(ying)增長(chang),不易(yi)準(zhun)確(que)判斷反應(ying)時(shi)(shi)(shi)間,就很難找到(dao)漏(lou)(lou)點的(de)(de)準(zhun)確(que)位(wei)置(zhi)。可以通過探(tan)漏(lou)(lou)盒(he)法(fa)(fa)進(jin)行分(fen)段(duan)預檢(jian)(jian),分(fen)段(duan)檢(jian)(jian)漏(lou)(lou)率(lv)要(yao)小(xiao)于總體的(de)(de)漏(lou)(lou)率(lv)。編(bian)者所(suo)在(zai)單位(wei)曾成功地(di)用此方(fang)法(fa)(fa)對(dui)裝有液氮、液氧和(he)(he)液氫等大(da)型(xing)(xing)容(rong)器進(jin)行了檢(jian)(jian)漏(lou)(lou)測試,其檢(jian)(jian)漏(lou)(lou)系統(tong)如圖(tu)7-4所(suo)示(shi)。
在(zai)不銹鋼焊管焊縫致密(mi)性檢測過程中若發(fa)現泄漏(lou)現象,必須按有關工(gong)藝文件(jian)修復,直至達到(dao)產品圖樣(yang)技(ji)術要求。
在不銹(xiu)鋼(gang)焊管焊縫致密性檢(jian)測過程中或修復過程中以及包裝過程中,發(fa)現與(yu)介質(zhi)接觸表面有(you)鈍(dun)化(hua)膜被損(sun)傷時,應及時采取局(ju)部鈍(dun)化(hua)處(chu)理的措施。
不銹鋼焊管成品(pin)(pin)(pin)檢(jian)(jian)驗過(guo)程各工(gong)序(xu)(xu)(xu)所有質量情(qing)況(kuang)應填(tian)入產品(pin)(pin)(pin)制造(zao)工(gong)序(xu)(xu)(xu)過(guo)程卡,材(cai)料(包括鋼材(cai)、焊接(jie)材(cai)料)、零部件(jian)、裝配焊接(jie)、表面(mian)處(chu)理、熱處(chu)理等產品(pin)(pin)(pin)制造(zao)工(gong)序(xu)(xu)(xu)過(guo)程卡及產品(pin)(pin)(pin)生產過(guo)程中(zhong)(zhong)所有檢(jian)(jian)驗跟蹤文件(jian)一并匯(hui)總,建立控制該產品(pin)(pin)(pin)在制造(zao)過(guo)程中(zhong)(zhong)質量匯(hui)總冊進行歸檔(dang)。