压力管道的无损检测技术.doc

压力管道的无损检测技术
一：

二：基本方法：射线、超声、磁粉、渗透
教材：P281，P381

一：磁粉检测（MT）

磁粉探伤原理：
铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。

磁粉探伤的适用范围：
磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小，间隙极窄（如可以检测出长0.1mm/宽为微米级的裂纹）目视难以看出的不连续性。
磁粉探伤不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不能检测铜、铝、钛等非磁性材料。马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性，可以进行磁粉探伤。
磁粉探伤可以发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷，但对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件夹角小于20度的分成及折叠难以发现。

磁粉探伤的基本操作步骤：
1：预处理；
2：磁化被检工件表面；
3：施加磁粉和磁悬液；
4：在合适的光照下观察和评定磁痕；
5：退磁；
6：后处理：

思考题：
1：叙述磁粉探伤的原理和适用范围。
2：写出磁粉探伤的基本操作步骤。

二：渗透探伤(PT)
渗透探伤原理：
渗透探伤是基于液体的毛细管作用（或毛细管现象）和固体染料在一定条件下的发光现象。
渗透探伤的工作原理是：被检工件在被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面开口的缺陷中；经过去除被检工件表面多余的渗透液和干燥后，再在被检工件表面施涂吸附介质——显象剂；同样，在毛细管作用下，显象剂将吸附缺陷中的渗透液，使渗透液回渗到显象剂中；在一定光源下（黑光或白光），缺陷处之渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而检测处缺陷的形貌及分布状态。
渗透探伤可以检查金属和非金属材料的表面开口缺陷，例如：裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠和氧化斑疤等。这些表面开口缺陷，特别是细微的表面开口缺陷，一般情况下，目视检查难以发现。
渗透探伤不受被检工件结构形状限制。可以检查焊接件、铸件、锻件、机械加工件等。
渗透探伤不受被检部件种类限制，可以检查铁磁性材料、非铁磁性材料、黑色金属、有色金属、、非金属。
渗透探伤的局限性：不适合检查表面是吸附性的材料，也不适合检查埋藏（缺陷不在表面或开口被堵塞）缺陷。例如：被检表面经过喷沙处理或油漆防腐处理。

思考题：
1：叙述渗透探伤的工作原理。
教材三：超声波探伤(UT)
：P384
***1

（近场区长度与波源面积成正比，与波长成反比。）
***2
GB11345-89：
适用范围：板厚≥8mm铁素体钢全焊透焊缝
不适用范围：外径D＜159钢管对接焊缝
内径d≤200mm管座角焊缝
外径D＜250mm、D/d＜0.8纵缝
***3

超声波检测的评定方法有别于其它三种探伤方法。
超声波检测是以当量缺陷（相当于多大的缺陷）的概念去评定的。
在大部分情况下，标准不要求探伤人员给出缺陷的性质：裂纹？未熔合？。。。
思考题：GB11345-89的适用（不适用）范围

四：射线探伤（RT）
射线在穿透物质的过程中会与物质发生相互作用，因吸收和散射而使射线强度衰减。强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿越的厚度。如果被透照物体（试件）的局部存在缺陷，且构成缺陷的物质的衰减系数又不同于试件，该局部区域的透过射线强度就会于周围产生差异。把胶片放在适当的位置使其在透过射线的作用下感光，经暗室处理后得到底片。底片上各点的黑化程度取决于射线照射量（射线强度×照射时间），由于缺陷部位和完好部位的透射射线不同。底片上相应部位就会出现差异。底片上相邻区域的黑度差异定义为对比度。把底片放在观片灯光屏上借助透过光线观察，可以看到由此对比度构成的不同形状的影像，评片人员局此判断缺陷情况并评价试件质量。

***1: 照相级别问题

***2：一次有效长度问题：
外径大于89mm的管子对接焊缝可采用双壁单投影分段透照。

外径小于或等于89mm的管子对接焊缝应采用双壁双投影。透照方法和评定方法见GB3323附录E的规定。
要有全拍到的概念。和比例无关

三：管道检验员在工作中如何应对无损检测专业的问题：

南京工业大学 黄振仁教授说：

不需要去解决问题，重要的是知道这是什么问题。

作为管道检验员，
无损检测专业要回答的问题：

要做什么？ RT? UT ? PT? MT?
做多少？ 局部？ 全部？
按什么标准？ 3323？ 4730？ 其它？
按标准的什么级别？ A? AB? B?
如何判定？ 几级合格？ 某个标准（规范）的“级”？

（麻烦同行们都抄一下，搞清楚这几个问题，就算今天上午没白过啦。）

( 问了，是干这行的。没问，1：不是这行的，2中午喝多了。)

一起来看看有哪些法规、标准：

我们这个系统的有：
1：特种设备安全监察条例（2003.6.1执行）
2：压力管道安全管理与监察规定（劳部发1996『140』号）（1996.4.23执行）
3：压力管道安装安全质量监督检验规则（国质检锅2002『83』号）(2002.3.21执行)
《压力管道安装质量监督检验细则》
4：在用工业管道定期检验规程
5：压力管道设计单位资格认证与管理办法（技质监局锅发1999『272』）（99.12.16）
（还有一些，但和无损检测关系不大，先不管它。）

国标、行业标准有：
（1） 工业金属管道工程施工及验收规范（GB50235-97）(1998.5.1执行)
（2） 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）
(99.6.1执行)
（ （还有很多啦，主要就是这些吧。）

先说：一起来学习、理顺标准关系：

2：压力管道安全管理与监察规定（劳部发1996『140』号）（1996.4.23执行）

原文：第一条：为了保障压力管道安全运行，保护人民生命和财产安全，根据《中华人民共和国劳动法》和有关法律、法规的规定，制动本规定。

劳动部的，管道要管起来。
老《条例》没此说法，就搬出了《中华人民共和国劳动法》。
3：压力管道安装安全质量监督检验规则（国质检锅2002『83』号）(2002.3.21执行)

原文：第一条：为了确保压力管道安全运行，保护人民生命和财产安全，根据国务院赋予国家质量监督检验检疫行政部门的职责和《压力管道安全管理与监察规定》（以下简称《规定》），制动本规则。

此规定是质监系统接管“特种设备”后不久下发的。
有了依据。

4：在用工业管道定期检验规程
原文：第一条　为了加强压力管道安全监察，规范在用工业管道检验工作，确保在用工业管道的安全运行，保障公民生命和财产的安全，根据《压力管道安全管理与监察规定》的有关规定，制定本规程。

（手头没有颁布日期和执行日期，但可以肯定在《压力管道安全管理与监察规定》之后）

再来看新《条例》：
1：特种设备安全监察条例
原文
第二条 本条例所称特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。
第三条 特种设备的生产（含设计、制造、安装、改造、维修，下同）、使用、检验检测及其监督检查，应当遵守本条例，
第二十一条 锅炉、压力容器、压力管道元件、起重机械、大型游乐设施的制造过程和锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施的安装、改造、重大维修过程，必须经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构按照安全技术规范的要求进行监督检验；未经监督检验合格的不得出厂或者交付使用。
第二十八条 特种设备使用单位应当按照安全技术规范的定期检验要求，在安全检验合格有效期届满前１个月向特种设备检验检测机构提出定期检验要求。
　　检验检测机构接到定期检验要求后，应当按照安全技术规范的要求及时进行检验。

有些关系还是没有理顺。
（西气东输管线就没有监检，理由：没有规定要做项目的预算不批。国家严格控制。）
消极地看，是“观点之争”“学术之争”“条块之争”或者（$）
积极地看，是一种社会的进步，是“不断有新的认识”，所以，在一个时期，一个阶段不能理顺是正常的，可以理解的。（“发展中国家”嘛）

跑题没？ 没。先给你个思想准备。在下面的讨论中，围绕
检验员要解决的几件事，你会发现，要做的事很多，有了准备，你就不会抱怨了。

下面，围绕在用管道检验和新管道安装监检讨论。

《在用工业管道定期检验规程》

第二十九条　表面无损检测：
　　(一)宏观检查中发现裂纹或可疑情况的管道，应在相应部位进行表面无损检测；
　　(二)绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道，应在相应部位进行外表面渗透检测；
　　(三)处于应力腐蚀环境中的管道，应进行表面无损检测抽查；
　　(四)长期承受明显交变载荷的管道，应在焊接接头和容易造成应力集中的部位进行表面无损检测；
　　(五)检验人员认为有必要时，应对支管角焊缝等部位进行表面无损检测抽查。
　　第三十条　GC1、GC2级管道的焊接接头一般应进行超声波或射线检测抽查。GC3级管道如未发现异常情况，一般不进行其焊接接头的超声波或射线检测抽查。超声波或射线检测抽查的比例与重点检测部位按下述原则确定：

(一)GC1、GC2级管道焊接接头的超声波或射线检测抽查比例见表2。
　　表2管道焊接接头超声波或射线检测抽查比例
管道级别
超声波或射线检测比例
GC1
焊接接头数量的15％且不少于2个
GC2
焊接接头数量的10％且不少于2个
注：1．温度、压力循环变化和振动较大的管道的抽查比例应为表中数值的2倍。
　　 　 2．耐热钢管道的抽查比例应为表中数值的2倍。
　　 　 3．抽查的焊接接头进行全长度无损检测。
　　抽查时若发现安全状况等级3级或4级的缺陷，应增加检查比例，增加量由检验人员与使用单位结合管道运行参数和运行经验协商确定。
　　(二)抽查的部位应从下述重点检查部位中选定：
　　1．制造、安装中返修过的焊接接头和安装时固定口的焊接接头；
　　2．错边、咬边严重超标的焊接接头；
　　3．表面检测发现裂纹的焊接接头；
　　4．泵、压缩机进出口第一道焊接接头或相近的焊接接头；
　　5．支吊架损坏部位附近的管道焊接接头；
　　6．异种钢焊接接头；
　　7．硬度检验中发现的硬度异常的焊接接头；
　　8．使用中发生泄漏的部位附近的焊接接头；
　　9．检验人员和使用单位认为需要抽查的其他焊接接头。
　　当重点检查部位确需进行无损检测抽查，而表2所规定的抽查比例不能适应检查需要时，检验人员应与使用单位协商确定具体抽查比例。

第四十九条　焊接缺陷（不包括裂纹）的安全状况等级划分如下：
（一）若焊接缺陷在制造或安装验收规范所允许的范围内，则不影响定级。焊接缺陷超过制造或安装验收规范所允许的范围时，如果同时满足以下条件，则按本条二款有关规定定级；否则管道安全状况等级为4级。
　　1．管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范；
　　2．焊接缺陷附近无新生裂纹类缺陷；
　　3．管道材料的抗拉强度小于540MPa；
　　4．在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向；
　　5．管道最低工作温度高于-20℃，或管道最低工作温度低于-20℃但管道材料为奥氏体钢；
　　6．管道不承受疲劳载荷。
　　(二)焊接缺陷的安全状况等级划分方法
　　1．咬边
　　GC2级或GC3级管道，咬边深度不超过0．8mm；GCl级管道咬边深度不超过0．5mm时，不影响定级。否则应打磨消除或圆滑过渡，并按第四十七条的规定定级。
　　2．气孔
　　若气孔率不大于5％，并且单个气孔的长径小于0．5t与6mm二者中的较小值，则不影响定级；否则定为4级。
　　注：气孔率指在射线底片有效长度范围内，气孔投影面积占焊接接头投影面积的百分比；
　　射线底片有效长度按现行行业标准《压力容器无损检测》JB4730的规定确定；
　　焊接接头投影面积为射线底片有效长度与焊接接头平均宽度的乘积。
　　3．夹渣
　　GC2级或GC3级管道，当夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0．35t，并且不大于6mm时，按表5定级，否则定为4级。
　　GC1级管道，当夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0．3t，并且不大于5mm时，按表5定级，否则定为4级。

表5　各级管道所允许的单个焊接接头中夹渣总长度的最大值（mm）
2级
3级
0.50πD
1.00πD
　　4．未焊透
　　（1）管子的材料为20钢、16Mn或奥氏体不锈钢时，未焊透按局部减薄定级；
　　（2）管子的材料为除20钢、16Mn或奥氏体不锈钢外的其它材料时，未焊透按未熔合定级。
　　5. 未熔合
　　GC2级或GC3级管道，未熔合的长度不限，根据其自身高度按表6定级。
　　GC1级管道，当单个焊接接头未熔合的总长度不大于焊接接头长度的50%时，根据其自身高度按表6定级；否则定为4级。

表6　各级管道所允许的单个焊接接头中未熔合自身高度的最大值
壁厚
2级
3级
t＜2.5mm
存在未熔合时，定为4级
2.5mm≤t＜4mm
不超过0.15t且不超过0.5mm不影响定级；否则定为4级
4mm≤t＜8mm
0.15t与1.0mm中的较小值
0.20t与1.5mm中的较小值
8mm≤t＜12mm
0.15t与1.5mm中的较小值
0.20t与2.0mm中的较小值
12mm≤t＜20mm
0.15t与2.0mm中的较小值
0.20t与3.0mm中的较小值
t≥20mm
3.0mm
0.20t与5.0mm中的较小值

第十九条　全面检验是按一定的检验周期在在用工业管道停车期间进行的较为全面的检验。安全状况等级为1级和2级的在用工业管道，其检验周期一般不超过6年；安全状况等级为3级的在用工业管道，其检验周期一般不超过3年。

另外还有：
第三十二条
第二十六条

对照问题，理一下：

1 ：要做什么，基本清楚。
2 ：要做多少，基本清楚。
3 ：按什么标准，“四十九条（二）2”中有一条：
　（对于焊缝中的气孔）射线底片有效长度按现行行业标准《压力容器无损检测》JB4730的规定确定。
射线标准？
超声标准？
渗透标准？
磁粉标准？
这些问题不能是“老师说。。。”，也不可以是“人家是如何。。。”，监察部门不听，法官更不听。
4 ：按标准的何级别：？？
5 ：如何判定，对气孔，夹渣、未焊透、未熔合四类缺陷做了直接与安全状况等级评定相关的规定。

解决问题的方法：
在检验方案里明确。在不违反现行法规、符合本单位质保体系文件要求、甲方乙方都无异议的前提下，你有大大的权力。
不能不明确。必须明确。不明确，是你的失误。
选什么是水平问题，选不选是职责问题。
这点，也可以应用到“方案审查”中去。（呵呵）
注意：无损检测专业本身的级别评定在这里无效（或做参考）。探伤人员应该给出缺陷类别和尺寸。根据类别和尺寸评定

“安全质量等级”。
注意四十九条的第一句话。

《压力管道安装安全质量监督检验规则》

同样的思路，看看一些条款

对甲方的监检要求：

对施工方（含监理方）的要求：

对施工方（含监理方）实施监检的具体内容：其中7、8条提及规范、标准。

对检验检测方的监检内容：第4、5条应该回答我们感兴趣的问题。

监检的重点内容：其中1、2条涉及无损探伤专业。

《压力管道安装质量监督检验细则》

只有电子版的。

1.3.监检的依据是：
①《压力管道安全管理与监察规定》；
②《压力管道安装质量监督检验规则》；
③《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；
④《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；

⑤《石油化工制毒、可燃介质管道工程施工及验收》SH3501-97；
⑥《城镇燃气计划规范》GB50028；
⑦《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CTJ33；
⑧ 其他现行的国家、行业有效的管道工程施工及验收规范。

《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）

注意，是“焊缝质量分级”的概念。

1：射线照相的透照等级问题、。
2：超声波探伤的适用范围问题。
3：超声波探伤不能定性问题。

条文说明：

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