2015年安全工程師考試《安全生產(chǎn)技術(shù)》：無損檢測(cè)

　?。ǘo損檢測(cè)

　　在承壓類特種設(shè)備構(gòu)件的內(nèi)部，常常存在著不易發(fā)現(xiàn)的缺陷；如焊縫中的未熔合、未焊透、夾渣、氣孔、裂紋等。要想知道這些缺陷的位置、大小、性質(zhì)，對(duì)每一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行破壞性檢查是不可能的，為此出現(xiàn)了無損探傷法，它是在不損傷被檢工件的情況下，利用材料和材料中缺陷所具有的物理特性探查其內(nèi)部是否存在缺陷的方法。應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)通常是為了達(dá)到4個(gè)目的：保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障安全使用、改進(jìn)制造工藝、降低生產(chǎn)成本。

　　1．射線檢測(cè)

　?。?）射線檢測(cè)原理。射線照射在工件上，透射后的射線強(qiáng)度根據(jù)物質(zhì)的種類、厚度和密度而變化，利用射線的照相作用、熒光作用等特性，將這個(gè)變化記錄在膠片上，經(jīng)顯影后形成底片的黑度變化，根據(jù)底片黑度的變化可了解工件內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)，達(dá)到檢查出缺陷的目的。

　?。?）射線檢測(cè)的特點(diǎn)?？梢垣@得缺陷直觀圖像，定性準(zhǔn)確，對(duì)長度、寬度尺寸的定量也較準(zhǔn)確；檢測(cè)結(jié)果有直接記錄，可以長期保存；對(duì)體積型缺陷（氣孔、夾渣類）檢出率高，對(duì)面積性缺陷（裂紋、未熔合類）如果照相角度不適當(dāng)容易漏檢；適宜檢驗(yàn)厚度較薄的工件，不適宜檢驗(yàn)較厚的工件；適宜檢驗(yàn)對(duì)接焊縫，不適宜檢驗(yàn)角焊縫以及板材、棒材和鍛件等；對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的確定較困難；檢測(cè)成本高、速度慢；射線對(duì)人體有害。

　?。?）射線的安全防護(hù)。射線的安全防護(hù)主要是采用時(shí)間防護(hù)、距離防護(hù)和屏蔽防護(hù)三大技術(shù)。

　　時(shí)間防護(hù)，即盡量縮短人體與射線接觸的時(shí)間。如果到射線源的距離增大2倍，射線的強(qiáng)度會(huì)降低3／4.利用這一原理，可以采用機(jī)械手、遠(yuǎn)距射線源操作等方法進(jìn)行距離防護(hù)。還可在人體與射線源之間隔上一層屏蔽物，以阻擋射線，即進(jìn)行屏蔽防護(hù)。

　　2．超聲波檢測(cè)

　?。?）超聲波檢測(cè)原理。超聲波是一種超出人聽覺范圍的高頻率機(jī)械振動(dòng)波。超聲波可以分為縱波、橫波、表面波等多種波型。當(dāng)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的位移與波傳播的方向一致時(shí)為縱波；質(zhì)點(diǎn)的位移與波傳播的方向垂直時(shí)為橫波；而表面波只能在工件表面?zhèn)鞑?。在固體中，各類聲波都可以傳播；在液體和氣體中，只有縱波才可以傳播。超聲波在同一均勻介質(zhì)中傳播時(shí)速度不變，傳播方向也不變，如果傳播過程中遇到另一種介質(zhì)，就會(huì)發(fā)生反射、折射或繞射的現(xiàn)象。制造容器使用的鋼材可視為均勻介質(zhì)，如果內(nèi)部存在缺陷，則缺陷會(huì)使超聲波產(chǎn)生反射現(xiàn)象，根據(jù)反射波幅的大小、方位，就能判定和測(cè)出缺陷的存在。

　　（2）超聲波檢測(cè)特點(diǎn)。超聲波檢測(cè)對(duì)面積性缺陷的檢出率較高，而對(duì)體積型缺陷檢出率較低；適宜檢驗(yàn)厚度較大的工件；適用于檢測(cè)各種試件，包括檢測(cè)對(duì)接焊縫、角焊縫，板材、管材、棒材、鍛件以及復(fù)合材料等；檢驗(yàn)成本低、速度快，檢測(cè)儀器體積小、重量輕，現(xiàn)場(chǎng)使用方便；檢測(cè)結(jié)果無直接見證記錄；對(duì)缺陷在工件厚度方向上定位較準(zhǔn)確；材質(zhì)、晶粒度對(duì)檢測(cè)有影響。

　　3.磁粉檢測(cè)

　　（1）磁粉檢測(cè)原理。鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁力線密度增大幾百倍到幾千倍，如果材料中存在不連續(xù)，磁力線會(huì)發(fā)生畸變，部分磁力線有可能逸出材料表面，從空間穿過，形成漏磁場(chǎng)。因空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)低于零件的磁導(dǎo)率，使磁力線受阻，一部分磁力線擠到缺陷的底部，一部分穿過裂紋，一部分排擠出工件的表面后再進(jìn)入工件。這后兩部分磁力線形成磁性較強(qiáng)的漏磁場(chǎng)。如果這時(shí)在工件上撒上磁粉，漏磁場(chǎng)就會(huì)吸附磁粉，形成與缺陷形狀相近的磁粉堆積（稱這種堆積為磁痕），從而顯示缺陷。當(dāng)裂紋方向平行于磁力線的傳播方向時(shí)，磁力線的傳播不會(huì)受到影響，這時(shí)缺陷也不可能檢出。

　?。?）磁粉檢測(cè)特點(diǎn)。磁粉檢測(cè)適宜鐵磁材料探傷，不能用于非鐵磁材料；可以檢出表面和近表面缺陷，不能用于檢測(cè)內(nèi)部缺陷；檢測(cè)靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極細(xì)小的裂紋以及其他缺陷；檢測(cè)成本很低，速度快；工件的形狀和尺寸有時(shí)因難以磁化而對(duì)探傷有影響。

　　4．滲透檢測(cè)

　?。?）滲透檢測(cè)原理。滲透檢測(cè)的原理是零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一定的時(shí)間，滲透液可以滲進(jìn)表面開口的缺陷中；除去零件表面多余滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液滲到顯像劑中，在一定的光源下，缺陷中的滲透液痕跡被顯示，從而探出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。

　?。?）滲透檢測(cè)特點(diǎn)。除了疏松多孔性材料外任何種類的材料，如鋼鐵材料、有色金屬、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷都可用滲透檢測(cè)；形狀復(fù)雜的部件也可用滲透檢測(cè)，并一次操作就可大致做到全面檢測(cè)；同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷時(shí)，用一次操作就可完成檢測(cè)；形狀復(fù)雜的缺陷也可容易地觀察顯示的痕跡；不需大型設(shè)備，攜帶式噴灌著色滲透檢測(cè)不需水、電，十分方便現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；試件表面粗糙度對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響大，探傷結(jié)果往往易受操作人員技術(shù)水平影響；可以檢出表面張口的缺陷，但對(duì)埋藏缺陷或閉口型的表面缺陷無法檢出；檢測(cè)程序多，速度慢，檢測(cè)靈敏度較磁粉低；材料較貴，成本高，有些材料易燃、有毒。

　　5．渦流檢測(cè)

　?。?）渦流檢測(cè)原理。在工件中的渦流方向與給試件加交流電磁場(chǎng)的線圈（稱為初級(jí)線圈或激勵(lì)線圈）的電流方向相反；而渦流產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)又使得激勵(lì)線圈中的電流增加，假如渦流變化，這個(gè)增加的部分（反作用電流）也變化，測(cè)定這個(gè)變化，可得到工件表面的信息。

　　（2）渦流檢測(cè)的特點(diǎn)。檢測(cè)時(shí)與工件不接觸，所以檢測(cè)速度很快，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)；渦流檢測(cè)不僅可以探傷，而且可以揭示工件尺寸變化和材料特性，例如電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的變化，利用這個(gè)特點(diǎn)可綜合評(píng)價(jià)容器消除應(yīng)力熱處理的效果，檢測(cè)材料的質(zhì)量以及測(cè)量尺寸；受集膚效應(yīng)的限制，很難發(fā)現(xiàn)工件深處的缺陷；缺陷的類型、位置、形狀不易估計(jì)，需輔以其他無損檢測(cè)的方法來進(jìn)行缺陷的定位和定性；不能用于絕緣材料的檢測(cè)。

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