在不損壞不(bu)銹(xiu)鋼焊管(guan)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、焊件外(wai)觀檢(jian)查
它包(bao)括不(bu)銹鋼焊管的(de)外形尺(chi)寸和焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)質量的(de)檢(jian)查。不(bu)銹鋼焊管外形尺(chi)寸檢(jian)查要(yao)(yao)借助于量具、樣板測(ce)量焊件焊后的(de)真實尺(chi)寸。若(ruo)超(chao)過(guo)設計圖樣規定的(de)要(yao)(yao)求(qiu),要(yao)(yao)進(jin)行(xing)矯正(zheng)、整形。焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)外觀(guan)檢(jian)查,不(bu)允(yun)許焊縫(feng)(feng)存(cun)在(zai)裂(lie)紋、未焊透(tou)和焊瘤等缺陷(xian);其他焊接(jie)(jie)缺陷(xian)如咬邊、表面氣孔、焊縫(feng)(feng)成形要(yao)(yao)控制(zhi)在(zai)允(yun)許范圍內。對于不(bu)允(yun)許存(cun)在(zai)的(de)和超(chao)標的(de)焊接(jie)(jie)缺陷(xian),一定要(yao)(yao)按有關工藝文件進(jin)行(xing)修(xiu)補。
二、焊縫的(de)無(wu)損(sun)檢測
1. 滲透檢測(ce)(PT)
此方(fang)法(fa)(fa)分熒(ying)(ying)光(guang)檢(jian)(jian)測(ce)和著色檢(jian)(jian)測(ce)兩種。分別利用(yong)帶有熒(ying)(ying)光(guang)染(ran)(ran)料(熒(ying)(ying)光(guang)法(fa)(fa))或(huo)紅色染(ran)(ran)料(著色法(fa)(fa))滲透(tou)劑的(de)滲透(tou)作用(yong),來顯示焊接接頭表(biao)面微(wei)小缺陷的(de)無(wu)損檢(jian)(jian)測(ce)法(fa)(fa)。焊接構件表(biao)面檢(jian)(jian)查常(chang)用(yong)著色檢(jian)(jian)測(ce),檢(jian)(jian)測(ce)時(shi)要求被測(ce)表(biao)面平整光(guang)潔。焊縫滲透(tou)評定標準見(jian)《焊縫滲透(tou)檢(jian)(jian)測(ce)》GB/T 6062-2007。
2. 磁粉檢測(MT)
利用(yong)(yong)在強(qiang)磁(ci)(ci)場(chang)中,鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)材料表層缺陷產(chan)生的(de)(de)漏磁(ci)(ci)場(chang)吸(xi)(xi)附(fu)磁(ci)(ci)粉(fen)的(de)(de)現(xian)象而進(jin)行(xing)的(de)(de)無(wu)損檢測方法。在有(you)缺陷處,由于漏磁(ci)(ci)的(de)(de)作用(yong)(yong)會集中吸(xi)(xi)附(fu)撒上(shang)的(de)(de)鐵(tie)(tie)粉(fen)。可根據(ju)吸(xi)(xi)附(fu)鐵(tie)(tie)粉(fen)的(de)(de)形狀(zhuang)、厚度和多少,來(lai)判斷焊接缺陷的(de)(de)位(wei)置和大小(xiao)。該方法不適用(yong)(yong)無(wu)磁(ci)(ci)性的(de)(de)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)。
3. 射線檢測(RT)
采用X射線(xian)(xian)或y射線(xian)(xian)照射焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭檢(jian)(jian)查其內部缺陷的(de)一種無損檢(jian)(jian)測方法。它能準(zhun)確地顯示出焊縫中焊接(jie)(jie)缺陷的(de)種類、形狀、大小、位置和分布情況(kuang)。評(ping)定(ding)標(biao)準(zhun)按《鋼熔化焊對(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭射線(xian)(xian)照相和質量分級》(GB/T 3323-2005)進行(xing)。該(gai)檢(jian)(jian)測方法長期操作,對(dui)操作者身體健康有(you)一定(ding)的(de)不良影響,因此必須(xu)在符合射線(xian)(xian)安(an)全標(biao)準(zhun)條件(jian)下進行(xing)。
4. 超聲波檢測(ce)(UT)
借助于超聲(sheng)波檢(jian)測儀來(lai)檢(jian)測焊(han)縫(feng)內部缺陷的一種無(wu)損檢(jian)測方法(fa)。此方法(fa)適(shi)用于檢(jian)測中、厚板。檢(jian)測周期短、成本低、設備簡(jian)單,對操作者(zhe)身體無(wu)害(hai),評定標準按《鋼焊(han)縫(feng)手工超聲(sheng)波探傷方法(fa)和探傷結果分級》(GB/T 11345-1989)進行。
5. 渦流檢測(ET)
渦流檢測(ce)是(shi)以電(dian)磁感(gan)(gan)應原理為(wei)基礎(chu),當(dang)鋼(gang)管(guan)(指碳(tan)鋼(gang)、合金(jin)鋼(gang)和不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang))通過交流電(dian)的(de)繞(rao)組時,鋼(gang)管(guan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)或近表(biao)(biao)面(mian)(mian)出(chu)現集(ji)膚效應,使其有缺(que)陷(xian)部位(wei)的(de)渦流發生(sheng)變化(hua),導致繞(rao)組的(de)阻抗(kang)或近感(gan)(gan)應電(dian)壓產(chan)生(sheng)變化(hua),從而得到關于缺(que)陷(xian)的(de)信號。從信號的(de)幅值及(ji)相位(wei)等可(ke)以對缺(que)陷(xian)進行判(pan)別,能(neng)有效地識別鋼(gang)管(guan)內外(wai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)不(bu)(bu)連續性缺(que)陷(xian),如裂紋、未焊(han)透、夾渣、氣孔、點腐蝕等,對開放(fang)性線性缺(que)陷(xian)最(zui)為(wei)敏感(gan)(gan)。
幾種無損檢測方法的特(te)點(dian)及應用范圍見(jian)表7-2和表7-3。


三、焊縫的致(zhi)密性(xing)試驗(yan)
對(dui)于容(rong)器(qi)(qi)或不(bu)銹鋼焊(han)管(guan)(guan)管(guan)(guan)路,當焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)內外部焊(han)縫合格、焊(han)接(jie)試板(ban)各項性能試驗(yan)合格且熱(re)處理完畢(bi)后,才能按設(she)計圖樣技術要(yao)求(qiu)進(jin)行耐(nai)壓試驗(yan)和(he)(he)氣密(mi)試驗(yan),這(zhe)是(shi)焊(han)接(jie)容(rong)器(qi)(qi)或管(guan)(guan)路制(zhi)造過程中最后一道工序(xu)。根據設(she)計圖樣規定有下列幾種焊(han)縫致密(mi)性試驗(yan)適用于不(bu)銹鋼或異種金屬焊(han)接(jie)的(de)鍋爐、壓力容(rong)器(qi)(qi)、管(guan)(guan)路、儲油罐、儲酸罐和(he)(he)密(mi)封容(rong)器(qi)(qi)等產(chan)品。
1. 焊縫(feng)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)壓試驗
主要作為密封性試(shi)驗(yan)(yan),水壓(ya)試(shi)驗(yan)(yan)合格后才能進(jin)行(xing)氣(qi)壓(ya)試(shi)驗(yan)(yan),不(bu)允(yun)許用它既作為密封性試(shi)驗(yan)(yan)又作為耐壓(ya)試(shi)驗(yan)(yan),或兩者合二為一來考核(he)焊縫。因為氣(qi)壓(ya)試(shi)驗(yan)(yan)有一定危險(xian)性,氣(qi)壓(ya)不(bu)允(yun)許有很高(gao)的壓(ya)力(li)。該試(shi)驗(yan)(yan)方法靈敏度較高(gao),分(fen)靜氣(qi)壓(ya)試(shi)驗(yan)(yan)、壓(ya)縮空氣(qi)噴射試(shi)驗(yan)(yan)和氨氣(qi)試(shi)驗(yan)(yan)等。
3. 焊縫的(de)煤油試驗(yan)
適用于不受壓力的容器和(he)管路的焊縫密封性(xing)檢查(cha)。試驗方法是在焊縫處(chu)涂刷(shua)較稠的石(shi)灰水溶(rong)液,晾干后在焊縫的背面涂上煤油,大約5min后觀察白色石(shi)灰水上有無(wu)煤油滲(shen)漏而產(chan)生的黑色斑痕。
4. 氦質譜檢漏
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(zhi)譜檢漏(lou)儀主要由真(zhen)空系統、質(zhi)譜室和電氣部(bu)分組成。質(zhi)譜室是(shi)該儀器的心臟部(bu)門,它由離子(zi)源(yuan)、分析器和收集器組成,把它們放(fang)在(zai)一個(ge)可以抽真(zhen)空的外殼中。離子(zi)源(yuan)是(shi)一種(zhong)電子(zi)元器件,它將氣體電離,形成一束具有一定能(neng)量的離子(zi),通(tong)過分析器使不同
質量的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)按不同(tong)軌跡運動而將它們彼此(ci)分(fen)開(kai),且僅使氦(hai)離(li)子(zi)(zi)(zi)通(tong)過其出口縫隙經過收集器(qi)。將所輸人的(de)(de)微(wei)弱離(li)子(zi)(zi)(zi)流通(tong)過運算放大器(qi)轉換成(cheng)輸出電(dian)壓和(he)電(dian)流以便測量。真空(kong)系(xi)統要為(wei)質譜(pu)室(shi)提供工(gong)作所需要的(de)(de)真空(kong)條件(jian)。電(dian)氣部(bu)分(fen)除了(le)主機(ji)供電(dian)部(bu)件(jian)和(he)主機(ji)控制部(bu)件(jian)外(wai),還包括離(li)子(zi)(zi)(zi)源(yuan)電(dian)源(yuan)、發(fa)射電(dian)流穩(wen)定電(dian)路、離(li)子(zi)(zi)(zi)流放大器(qi)和(he)音響(xiang)報警器(qi)等裝置。圖7-3為(wei)氦(hai)質譜(pu)檢漏示意圖。

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)(lou)技術(shu)就是發(fa)現漏(lou)(lou)源。大(da)(da)多(duo)數漏(lou)(lou)源又存在于(yu)組裝(zhuang)各種零件(jian)間的連接(jie)不密封處(chu),利用氦質譜(pu)檢(jian)漏(lou)(lou)儀(yi)特(te)別容易發(fa)現焊接(jie)結構中焊縫缺(que)陷(xian)造成的漏(lou)(lou)源。有(you)些(xie)細小不規則(ze)穿(chuan)透性(xing)焊接(jie)缺(que)陷(xian),經(jing)過耐壓試驗和氣(qi)壓試驗未能(neng)(neng)發(fa)現,例(li)如(ru),經(jing)過5.0MPa耐壓試驗認為(wei)合(he)格的焊接(jie)件(jian),通過氨質譜(pu)檢(jian)漏(lou)(lou)儀(yi)能(neng)(neng)檢(jian)測(ce)到焊接(jie)穿(chuan)透性(xing)裂紋。又例(li)如(ru),經(jing)過多(duo)次彎曲路徑(jing)長度(du)比壁橫斷(duan)面長度(du)大(da)(da)得多(duo)的線性(xing)缺(que)陷(xian),如(ru)同一條長而不規則(ze)的蚯蚓(yin)洞也能(neng)(neng)檢(jian)漏(lou)(lou)出來。
有些被檢(jian)產品(pin)(pin)可以在(zai)不損害使用(yong)和不影響(xiang)其壽(shou)命的原則下允許存在(zai)小的漏(lou)孔,見表(biao)7-4。企圖使產品(pin)(pin)檢(jian)測(ce)到(dao)處于“無漏(lou)”或(huo)“零漏(lou)率(lv)”狀(zhuang)態,必然(ran)會(hui)造成很大的浪費(fei),是(shi)完(wan)全沒有必要(yao)的。有時(shi)設計圖樣(yang)提(ti)出的漏(lou)率(lv)要(yao)小于實際產品(pin)(pin)使用(yong)時(shi)的漏(lou)率(lv),其目的是(shi)確(que)保(bao)產品(pin)(pin)在(zai)規(gui)定工作(zuo)時(shi)間內能穩(wen)定、可靠地工作(zuo),但會(hui)消耗大量的人力和物力,增(zeng)加制造成本。

檢(jian)(jian)(jian)漏(lou)(lou)(lou)方(fang)法(fa)有(you)噴吹法(fa)、氦(hai)罩法(fa)、充壓法(fa)、吸槍法(fa)、探漏(lou)(lou)(lou)盒(he)法(fa)和背壓法(fa)。當示漏(lou)(lou)(lou)氣體(ti)氦(hai)氣在(zai)質譜室超過(guo)(guo)預(yu)先設(she)定的(de)(de)(de)標(biao)定值時(shi),它會及時(shi)發出(chu)聲響報警,測(ce)(ce)出(chu)漏(lou)(lou)(lou)點的(de)(de)(de)位置并能(neng)計算(suan)出(chu)漏(lou)(lou)(lou)率(lv)量,對(dui)(dui)于大(da)型低溫容器(qi)(qi)的(de)(de)(de)真空(kong)檢(jian)(jian)(jian)漏(lou)(lou)(lou),用單(dan)一(yi)(yi)檢(jian)(jian)(jian)漏(lou)(lou)(lou)方(fang)法(fa)有(you)一(yi)(yi)定困難。這是(shi)(shi)因(yin)為標(biao)準漏(lou)(lou)(lou)孔(在(zai)給定條件下能(neng)夠提供恒定氣體(ti)流量的(de)(de)(de),并經過(guo)(guo)標(biao)準校(xiao)準過(guo)(guo)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種元件。般是(shi)(shi)在(zai)20℃時(shi)對(dui)(dui)一(yi)(yi)個大(da)氣壓的(de)(de)(de)空(kong)氣的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)量值)連接處與質譜室的(de)(de)(de)距離較遠(yuan),因(yin)此在(zai)儀器(qi)(qi)上的(de)(de)(de)反應時(shi)間也(ye)相應增(zeng)長(chang),不易準確判斷反應時(shi)間,就很(hen)難找(zhao)到漏(lou)(lou)(lou)點的(de)(de)(de)準確位置。可以通過(guo)(guo)探漏(lou)(lou)(lou)盒(he)法(fa)進(jin)(jin)行(xing)分(fen)段預(yu)檢(jian)(jian)(jian),分(fen)段檢(jian)(jian)(jian)漏(lou)(lou)(lou)率(lv)要(yao)小于總體(ti)的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)率(lv)。編者所在(zai)單(dan)位曾成功地(di)用此方(fang)法(fa)對(dui)(dui)裝有(you)液(ye)(ye)氮、液(ye)(ye)氧和液(ye)(ye)氫等大(da)型容器(qi)(qi)進(jin)(jin)行(xing)了檢(jian)(jian)(jian)漏(lou)(lou)(lou)測(ce)(ce)試,其檢(jian)(jian)(jian)漏(lou)(lou)(lou)系統如圖7-4所示。

在不銹鋼焊管焊縫致密性檢(jian)測過程中若發現泄漏現象(xiang),必須按有關工藝文件修復,直至(zhi)達到產品圖(tu)樣(yang)技(ji)術要求(qiu)。
在不(bu)銹(xiu)鋼焊管焊縫(feng)致密性檢測過程中(zhong)或修復過程中(zhong)以及(ji)包裝過程中(zhong),發現與(yu)介質接觸表面(mian)有鈍化膜被損傷時(shi),應(ying)及(ji)時(shi)采取局(ju)部鈍化處理的(de)措施。
不銹鋼焊管成品檢(jian)驗過程各工(gong)(gong)序所有質量情況應填(tian)入產(chan)品制(zhi)造工(gong)(gong)序過程卡(ka),材料(包括鋼材、焊接材料)、零部件(jian)、裝配焊接、表面處理(li)、熱(re)處理(li)等產(chan)品制(zhi)造工(gong)(gong)序過程卡(ka)及產(chan)品生產(chan)過程中所有檢(jian)驗跟蹤文件(jian)一并匯(hui)總(zong),建立控制(zhi)該產(chan)品在制(zhi)造過程中質量匯(hui)總(zong)冊(ce)進(jin)行歸檔。

