在不損壞不銹(xiu)鋼焊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)外觀檢查(cha)
它包(bao)括不銹(xiu)鋼焊(han)(han)管的(de)外形尺寸和焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭質量(liang)的(de)檢查(cha)。不銹(xiu)鋼焊(han)(han)管外形尺寸檢查(cha)要借助于量(liang)具、樣(yang)板(ban)測量(liang)焊(han)(han)件(jian)焊(han)(han)后的(de)真實尺寸。若(ruo)超過設(she)計(ji)圖樣(yang)規定的(de)要求,要進(jin)(jin)行(xing)矯正、整形。焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭外觀檢查(cha),不允(yun)許焊(han)(han)縫(feng)存(cun)在(zai)裂紋、未(wei)焊(han)(han)透和焊(han)(han)瘤(liu)等缺(que)陷;其他(ta)焊(han)(han)接(jie)(jie)缺(que)陷如咬(yao)邊(bian)、表面(mian)氣孔、焊(han)(han)縫(feng)成形要控制在(zai)允(yun)許范圍內。對于不允(yun)許存(cun)在(zai)的(de)和超標的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)缺(que)陷,一定要按有(you)關工藝文件(jian)進(jin)(jin)行(xing)修補。
二(er)、焊縫的無損檢測
1. 滲透檢測(PT)
此方法分(fen)熒光檢(jian)測(ce)和著色檢(jian)測(ce)兩種。分(fen)別利用帶有熒光染料(熒光法)或紅(hong)色染料(著色法)滲透(tou)劑的滲透(tou)作(zuo)用,來顯示焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭表面微小(xiao)缺(que)陷的無(wu)損檢(jian)測(ce)法。焊(han)接(jie)(jie)構件(jian)表面檢(jian)查常用著色檢(jian)測(ce),檢(jian)測(ce)時(shi)要求被測(ce)表面平(ping)整光潔。焊(han)縫滲透(tou)評定標準見《焊(han)縫滲透(tou)檢(jian)測(ce)》GB/T 6062-2007。
2. 磁粉檢測(MT)
利用在強磁(ci)場中,鐵磁(ci)材(cai)料表層(ceng)缺(que)(que)陷(xian)產生的(de)(de)漏(lou)磁(ci)場吸(xi)(xi)附(fu)磁(ci)粉的(de)(de)現象而進行的(de)(de)無(wu)損(sun)檢測方(fang)法。在有缺(que)(que)陷(xian)處,由于漏(lou)磁(ci)的(de)(de)作用會(hui)集中吸(xi)(xi)附(fu)撒上的(de)(de)鐵粉。可根(gen)據吸(xi)(xi)附(fu)鐵粉的(de)(de)形狀、厚度(du)和多少,來判斷焊(han)接缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)位置和大小。該方(fang)法不(bu)適用無(wu)磁(ci)性(xing)的(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)。
3. 射線檢測(RT)
采用(yong)X射(she)線(xian)或y射(she)線(xian)照射(she)焊接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)檢查其內(nei)部缺陷的一種無損檢測方(fang)法。它能準確地(di)顯示出焊縫中焊接(jie)缺陷的種類、形狀(zhuang)、大小(xiao)、位置和(he)分布情況。評定標準按《鋼(gang)熔化焊對(dui)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)射(she)線(xian)照相和(he)質量分級(ji)》(GB/T 3323-2005)進行。該檢測方(fang)法長期操作,對(dui)操作者(zhe)身體(ti)健康(kang)有(you)一定的不良影響,因此必須在(zai)符(fu)合射(she)線(xian)安(an)全標準條件(jian)下進行。
4. 超聲波(bo)檢測(UT)
借助(zhu)于超聲波(bo)(bo)檢測(ce)儀來檢測(ce)焊縫內部缺陷的一(yi)種(zhong)無損檢測(ce)方法。此方法適用于檢測(ce)中、厚板。檢測(ce)周期(qi)短、成(cheng)本低、設(she)備簡(jian)單,對操(cao)作者身體無害,評定標準(zhun)按《鋼焊縫手工(gong)超聲波(bo)(bo)探(tan)傷方法和探(tan)傷結果分級(ji)》(GB/T 11345-1989)進行(xing)。
5. 渦流檢測(ET)
渦流(liu)檢測是(shi)以(yi)電磁感應原理為(wei)(wei)基(ji)礎,當鋼(gang)(gang)(gang)管(指碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)、合金鋼(gang)(gang)(gang)和不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang))通過交流(liu)電的(de)繞(rao)組(zu)時,鋼(gang)(gang)(gang)管表(biao)面或近表(biao)面出(chu)現(xian)集膚效應,使其有缺陷(xian)(xian)(xian)部(bu)位的(de)渦流(liu)發生(sheng)變化(hua)(hua),導致(zhi)繞(rao)組(zu)的(de)阻抗或近感應電壓產生(sheng)變化(hua)(hua),從而得到關(guan)于(yu)缺陷(xian)(xian)(xian)的(de)信(xin)號(hao)。從信(xin)號(hao)的(de)幅值及相(xiang)位等可以(yi)對缺陷(xian)(xian)(xian)進行判別,能(neng)有效地(di)識別鋼(gang)(gang)(gang)管內外表(biao)面的(de)不(bu)連續性缺陷(xian)(xian)(xian),如裂紋、未(wei)焊(han)透、夾(jia)渣、氣孔(kong)、點腐蝕等,對開放性線性缺陷(xian)(xian)(xian)最為(wei)(wei)敏(min)感。
幾種(zhong)無損檢測方(fang)法的特點及應用范圍見表7-2和表7-3。
三、焊縫的致(zhi)密性試(shi)驗
對(dui)于(yu)容器(qi)或(huo)不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)管(guan)管(guan)路(lu),當焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的內外部焊(han)縫合格、焊(han)接(jie)(jie)試板各項性(xing)能(neng)試驗合格且熱處(chu)理完畢(bi)后,才能(neng)按設(she)計圖樣技術要求(qiu)進行耐壓試驗和氣密(mi)試驗,這是焊(han)接(jie)(jie)容器(qi)或(huo)管(guan)路(lu)制造(zao)過程(cheng)中最后一道(dao)工序。根(gen)據設(she)計圖樣規(gui)定有下列幾種焊(han)縫致密(mi)性(xing)試驗適用(yong)于(yu)不(bu)銹鋼(gang)(gang)或(huo)異種金屬焊(han)接(jie)(jie)的鍋爐、壓力容器(qi)、管(guan)路(lu)、儲油罐(guan)、儲酸罐(guan)和密(mi)封容器(qi)等產品。
1. 焊縫的(de)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
主要作為密(mi)封(feng)(feng)性試(shi)驗(yan)(yan)(yan),水壓(ya)(ya)(ya)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)合格(ge)后才能進(jin)行氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)試(shi)驗(yan)(yan)(yan),不允許(xu)用它既作為密(mi)封(feng)(feng)性試(shi)驗(yan)(yan)(yan)又作為耐壓(ya)(ya)(ya)試(shi)驗(yan)(yan)(yan),或兩者合二為一(yi)來考(kao)核焊縫。因為氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)有(you)一(yi)定危險性,氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)不允許(xu)有(you)很(hen)高的(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)。該試(shi)驗(yan)(yan)(yan)方法(fa)靈敏度較高,分(fen)靜氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)、壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)空氣(qi)噴射試(shi)驗(yan)(yan)(yan)和氨(an)氣(qi)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)等。
3. 焊(han)縫的煤油試驗
適用(yong)于不受壓力的容(rong)器(qi)和(he)管路的焊縫密封性檢(jian)查。試驗(yan)方法(fa)是(shi)在焊縫處涂刷較稠(chou)的石灰水(shui)(shui)溶液(ye),晾(liang)干(gan)后在焊縫的背面涂上煤油,大約(yue)5min后觀(guan)察白色石灰水(shui)(shui)上有無煤油滲漏而產(chan)生的黑(hei)色斑痕(hen)。
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(pu)檢(jian)漏儀(yi)主要由真空(kong)系統、質(zhi)譜(pu)室和電(dian)氣部(bu)分(fen)組成。質(zhi)譜(pu)室是該儀(yi)器的心臟部(bu)門(men),它由離(li)子(zi)源、分(fen)析(xi)器和收集器組成,把它們(men)放在一個可以抽真空(kong)的外殼(ke)中。離(li)子(zi)源是一種電(dian)子(zi)元器件,它將氣體電(dian)離(li),形(xing)成一束具有一定能量(liang)的離(li)子(zi),通過分(fen)析(xi)器使不同
質量的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)按不同(tong)軌跡運動(dong)而將它們彼此分開,且僅使氦離(li)(li)子(zi)(zi)通過(guo)(guo)其(qi)出口縫隙(xi)經(jing)過(guo)(guo)收集器(qi)。將所輸人的(de)微弱離(li)(li)子(zi)(zi)流(liu)通過(guo)(guo)運算放大器(qi)轉換成輸出電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和(he)電(dian)(dian)(dian)流(liu)以便(bian)測量。真空系統要為(wei)質譜室(shi)提供(gong)工作所需(xu)要的(de)真空條(tiao)件。電(dian)(dian)(dian)氣部(bu)(bu)分除了主機(ji)供(gong)電(dian)(dian)(dian)部(bu)(bu)件和(he)主機(ji)控(kong)制部(bu)(bu)件外,還包括(kuo)離(li)(li)子(zi)(zi)源電(dian)(dian)(dian)源、發(fa)射電(dian)(dian)(dian)流(liu)穩定(ding)電(dian)(dian)(dian)路、離(li)(li)子(zi)(zi)流(liu)放大器(qi)和(he)音響報警器(qi)等裝置。圖7-3為(wei)氦質譜檢漏(lou)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)技術就是發現(xian)漏(lou)(lou)源。大(da)多數(shu)漏(lou)(lou)源又存在于組裝各種零件間的連接(jie)不(bu)密(mi)封處,利用氦質譜檢(jian)漏(lou)(lou)儀特別容易(yi)發現(xian)焊接(jie)結構(gou)中焊縫缺陷(xian)造成的漏(lou)(lou)源。有些細小不(bu)規則穿透性焊接(jie)缺陷(xian),經過耐(nai)壓試驗和氣壓試驗未能發現(xian),例如,經過5.0MPa耐(nai)壓試驗認為合格的焊接(jie)件,通過氨質譜檢(jian)漏(lou)(lou)儀能檢(jian)測(ce)到焊接(jie)穿透性裂紋。又例如,經過多次彎曲路徑長度(du)比(bi)壁橫斷面長度(du)大(da)得多的線性缺陷(xian),如同一條(tiao)長而不(bu)規則的蚯蚓(yin)洞(dong)也能檢(jian)漏(lou)(lou)出來。
有(you)些被檢產(chan)品可(ke)以在(zai)不損(sun)害使(shi)(shi)用和(he)不影響其壽命(ming)的(de)原則下(xia)允(yun)許存在(zai)小(xiao)(xiao)的(de)漏(lou)孔,見表7-4。企(qi)圖(tu)使(shi)(shi)產(chan)品檢測到處于“無漏(lou)”或“零漏(lou)率”狀(zhuang)態,必然會造(zao)成很(hen)大(da)的(de)浪費,是(shi)完(wan)全沒(mei)有(you)必要(yao)的(de)。有(you)時設計(ji)圖(tu)樣(yang)提出(chu)的(de)漏(lou)率要(yao)小(xiao)(xiao)于實際產(chan)品使(shi)(shi)用時的(de)漏(lou)率,其目的(de)是(shi)確(que)保產(chan)品在(zai)規定(ding)(ding)工作(zuo)時間(jian)內能穩定(ding)(ding)、可(ke)靠地(di)工作(zuo),但會消耗大(da)量的(de)人力(li)和(he)物力(li),增加制造(zao)成本。
檢(jian)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)方(fang)法(fa)有(you)(you)噴吹法(fa)、氦罩法(fa)、充壓法(fa)、吸(xi)槍法(fa)、探漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)盒法(fa)和背(bei)壓法(fa)。當(dang)示漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)氣(qi)體(ti)氦氣(qi)在(zai)質譜(pu)(pu)室超過(guo)預(yu)先設定的標定值時(shi),它會及時(shi)發出聲(sheng)響報警(jing),測出漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)點(dian)的位(wei)置并能計算出漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)率量,對(dui)于大型低溫容(rong)器(qi)的真空(kong)檢(jian)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou),用(yong)單一(yi)檢(jian)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)方(fang)法(fa)有(you)(you)一(yi)定困難。這(zhe)是(shi)因為標準(zhun)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)孔(在(zai)給(gei)定條件(jian)下能夠提(ti)供恒(heng)定氣(qi)體(ti)流量的,并經過(guo)標準(zhun)校(xiao)準(zhun)過(guo)的一(yi)種元件(jian)。般是(shi)在(zai)20℃時(shi)對(dui)一(yi)個大氣(qi)壓的空(kong)氣(qi)的漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)量值)連接處與質譜(pu)(pu)室的距離(li)較遠(yuan),因此在(zai)儀器(qi)上的反(fan)應時(shi)間也相應增(zeng)長,不(bu)易(yi)準(zhun)確判斷反(fan)應時(shi)間,就很(hen)難找(zhao)到漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)點(dian)的準(zhun)確位(wei)置。可以通過(guo)探漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)盒法(fa)進行分(fen)段預(yu)檢(jian),分(fen)段檢(jian)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)率要小于總體(ti)的漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)率。編者所(suo)在(zai)單位(wei)曾成功地用(yong)此方(fang)法(fa)對(dui)裝(zhuang)有(you)(you)液(ye)(ye)氮、液(ye)(ye)氧和液(ye)(ye)氫等大型容(rong)器(qi)進行了檢(jian)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)測試,其檢(jian)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)系(xi)統如圖7-4所(suo)示。
在不銹鋼焊(han)管焊(han)縫致密性檢測過(guo)程(cheng)中若發現(xian)泄漏現(xian)象,必(bi)須(xu)按有關工藝文件修復,直至達到(dao)產品圖樣技術(shu)要(yao)求。
在不(bu)銹鋼焊管焊縫致密性檢(jian)測(ce)過程(cheng)(cheng)中(zhong)或修復過程(cheng)(cheng)中(zhong)以(yi)及包(bao)裝(zhuang)過程(cheng)(cheng)中(zhong),發現與介(jie)質接觸表面有鈍(dun)化(hua)(hua)膜被(bei)損傷時(shi),應及時(shi)采取局部鈍(dun)化(hua)(hua)處理的(de)措施。
不(bu)銹鋼(gang)焊(han)管(guan)成品(pin)檢驗(yan)過(guo)(guo)程各工序所有質(zhi)(zhi)量情況(kuang)應填(tian)入產(chan)品(pin)制(zhi)(zhi)(zhi)造工序過(guo)(guo)程卡(ka),材料(包括鋼(gang)材、焊(han)接(jie)材料)、零部件、裝配焊(han)接(jie)、表面(mian)處(chu)(chu)理、熱處(chu)(chu)理等產(chan)品(pin)制(zhi)(zhi)(zhi)造工序過(guo)(guo)程卡(ka)及產(chan)品(pin)生產(chan)過(guo)(guo)程中(zhong)所有檢驗(yan)跟蹤文件一并匯總,建(jian)立控制(zhi)(zhi)(zhi)該產(chan)品(pin)在制(zhi)(zhi)(zhi)造過(guo)(guo)程中(zhong)質(zhi)(zhi)量匯總冊進行歸檔(dang)。