在不損壞不銹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(han)件外觀(guan)檢查
它包(bao)括不銹(xiu)鋼焊(han)(han)管的(de)(de)外(wai)形(xing)(xing)尺(chi)寸(cun)和(he)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)質量的(de)(de)檢(jian)查。不銹(xiu)鋼焊(han)(han)管外(wai)形(xing)(xing)尺(chi)寸(cun)檢(jian)查要借助于量具、樣(yang)板(ban)測量焊(han)(han)件焊(han)(han)后的(de)(de)真實(shi)尺(chi)寸(cun)。若(ruo)超過設計圖樣(yang)規定的(de)(de)要求,要進行(xing)矯正(zheng)、整形(xing)(xing)。焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)外(wai)觀檢(jian)查,不允(yun)許焊(han)(han)縫存在(zai)裂紋、未(wei)焊(han)(han)透和(he)焊(han)(han)瘤等缺陷(xian);其他焊(han)(han)接(jie)缺陷(xian)如(ru)咬邊、表面氣孔、焊(han)(han)縫成(cheng)形(xing)(xing)要控制在(zai)允(yun)許范圍內。對于不允(yun)許存在(zai)的(de)(de)和(he)超標的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)缺陷(xian),一定要按有關工藝(yi)文件進行(xing)修(xiu)補(bu)。
二、焊縫(feng)的無損檢測
1. 滲透檢(jian)測(PT)
此方法(fa)分熒光(guang)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)和(he)著色檢(jian)測(ce)(ce)(ce)兩種。分別利用(yong)帶有熒光(guang)染(ran)料(liao)(熒光(guang)法(fa))或紅色染(ran)料(liao)(著色法(fa))滲(shen)透劑(ji)的滲(shen)透作用(yong),來顯(xian)示焊接接頭表(biao)(biao)(biao)面(mian)微小缺陷的無損檢(jian)測(ce)(ce)(ce)法(fa)。焊接構件(jian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)檢(jian)查常用(yong)著色檢(jian)測(ce)(ce)(ce),檢(jian)測(ce)(ce)(ce)時要求被測(ce)(ce)(ce)表(biao)(biao)(biao)面(mian)平整光(guang)潔。焊縫(feng)滲(shen)透評定標準見《焊縫(feng)滲(shen)透檢(jian)測(ce)(ce)(ce)》GB/T 6062-2007。
2. 磁粉檢(jian)測(MT)
利用(yong)(yong)在(zai)強磁(ci)場中,鐵(tie)磁(ci)材(cai)料表層(ceng)缺陷(xian)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁(ci)場吸附(fu)磁(ci)粉(fen)的(de)(de)(de)(de)現象而進行的(de)(de)(de)(de)無損(sun)檢測方(fang)法。在(zai)有缺陷(xian)處,由于漏(lou)(lou)磁(ci)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)會集(ji)中吸附(fu)撒上(shang)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)粉(fen)。可根(gen)據吸附(fu)鐵(tie)粉(fen)的(de)(de)(de)(de)形狀、厚度(du)和多少,來判斷焊接缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)位置和大小。該方(fang)法不(bu)適用(yong)(yong)無磁(ci)性(xing)的(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)。
3. 射(she)線(xian)檢測(ce)(RT)
采(cai)用X射線(xian)或(huo)y射線(xian)照射焊(han)接(jie)接(jie)頭檢(jian)查(cha)其(qi)內(nei)部缺陷的一種無損檢(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa)。它(ta)能準(zhun)確(que)地顯示出焊(han)縫中焊(han)接(jie)缺陷的種類(lei)、形狀、大小(xiao)、位置和分布情況。評定標準(zhun)按《鋼熔化焊(han)對接(jie)接(jie)頭射線(xian)照相和質量分級(ji)》(GB/T 3323-2005)進(jin)行(xing)。該檢(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa)長(chang)期(qi)操作,對操作者身體健康有一定的不良影(ying)響,因此必須在符合射線(xian)安全標準(zhun)條(tiao)件下進(jin)行(xing)。
4. 超聲波檢測(UT)
借助于(yu)超聲波檢(jian)(jian)測(ce)儀來檢(jian)(jian)測(ce)焊縫內(nei)部缺陷的一(yi)種無(wu)損檢(jian)(jian)測(ce)方法。此方法適用于(yu)檢(jian)(jian)測(ce)中、厚(hou)板。檢(jian)(jian)測(ce)周期短、成本(ben)低、設備簡(jian)單(dan),對操(cao)作者身體無(wu)害,評定標(biao)準按《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》(GB/T 11345-1989)進行。
5. 渦流檢(jian)測(ET)
渦流(liu)(liu)(liu)檢測是(shi)以電(dian)磁感(gan)應原理為(wei)基礎,當鋼(gang)管(指碳(tan)鋼(gang)、合金鋼(gang)和不銹鋼(gang))通過交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)的(de)(de)繞組時(shi),鋼(gang)管表(biao)面或近表(biao)面出現集膚效應,使(shi)其有缺(que)陷(xian)部(bu)位的(de)(de)渦流(liu)(liu)(liu)發生變化,導致(zhi)繞組的(de)(de)阻(zu)抗或近感(gan)應電(dian)壓產生變化,從而得到(dao)關于缺(que)陷(xian)的(de)(de)信(xin)號。從信(xin)號的(de)(de)幅值及(ji)相位等(deng)可以對缺(que)陷(xian)進行判別,能有效地識別鋼(gang)管內外表(biao)面的(de)(de)不連續性(xing)缺(que)陷(xian),如裂紋、未焊透、夾渣、氣(qi)孔、點腐(fu)蝕等(deng),對開放性(xing)線性(xing)缺(que)陷(xian)最為(wei)敏感(gan)。
幾(ji)種(zhong)無損檢測方(fang)法(fa)的特點及應用范(fan)圍見表7-2和表7-3。
三、焊縫的致密性(xing)試驗
對于容(rong)(rong)器或不銹鋼(gang)(gang)焊(han)管管路,當焊(han)接接頭的內外部(bu)焊(han)縫(feng)合格、焊(han)接試(shi)板各項(xiang)性能試(shi)驗合格且熱處理完畢后,才能按設計(ji)圖樣(yang)技術(shu)要(yao)求進行耐壓試(shi)驗和氣密試(shi)驗,這是焊(han)接容(rong)(rong)器或管路制造(zao)過程中最后一道(dao)工(gong)序。根據設計(ji)圖樣(yang)規定有下(xia)列幾種(zhong)焊(han)縫(feng)致密性試(shi)驗適用于不銹鋼(gang)(gang)或異(yi)種(zhong)金屬(shu)焊(han)接的鍋爐、壓力容(rong)(rong)器、管路、儲(chu)油罐、儲(chu)酸罐和密封(feng)容(rong)(rong)器等產品。
1. 焊縫的(de)水壓試驗
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(han)縫(feng)的氣壓試驗(yan)
主要作(zuo)為(wei)密封性試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),水壓試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)合格后(hou)才能進行氣(qi)(qi)壓試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),不(bu)允(yun)(yun)許用(yong)它既作(zuo)為(wei)密封性試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)又作(zuo)為(wei)耐(nai)壓試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),或兩者合二為(wei)一來考核焊縫(feng)。因為(wei)氣(qi)(qi)壓試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)有(you)一定危險性,氣(qi)(qi)壓不(bu)允(yun)(yun)許有(you)很高的壓力。該試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方法靈敏度較高,分靜氣(qi)(qi)壓試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)、壓縮空氣(qi)(qi)噴射試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)和氨氣(qi)(qi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)等(deng)。
3. 焊縫的煤(mei)油試驗(yan)
適用于不受壓力(li)的(de)容器和管路(lu)的(de)焊(han)縫(feng)密封性(xing)檢查。試驗方法(fa)是在焊(han)縫(feng)處涂刷較(jiao)稠的(de)石灰水溶液,晾干后(hou)在焊(han)縫(feng)的(de)背面涂上煤油(you),大約(yue)5min后(hou)觀察白色(se)石灰水上有(you)無煤油(you)滲漏而產生的(de)黑(hei)色(se)斑痕。
4. 氦質(zhi)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)漏儀主要(yao)由真(zhen)空系統、質(zhi)譜(pu)室和電氣(qi)部分(fen)組成(cheng)(cheng)。質(zhi)譜(pu)室是該儀器(qi)(qi)的(de)心臟部門,它由離(li)(li)子源、分(fen)析器(qi)(qi)和收集器(qi)(qi)組成(cheng)(cheng),把它們放在(zai)一個可(ke)以抽真(zhen)空的(de)外(wai)殼中。離(li)(li)子源是一種電子元器(qi)(qi)件,它將(jiang)氣(qi)體電離(li)(li),形成(cheng)(cheng)一束具有一定能(neng)量的(de)離(li)(li)子,通過分(fen)析器(qi)(qi)使不同
質(zhi)(zhi)量的(de)離子(zi)按不同軌(gui)跡運(yun)(yun)動而將它們彼此分開,且僅使氦(hai)離子(zi)通過(guo)其出(chu)口縫(feng)隙經過(guo)收(shou)集器。將所(suo)(suo)輸(shu)人(ren)的(de)微弱離子(zi)流(liu)(liu)(liu)通過(guo)運(yun)(yun)算放(fang)大器轉換成(cheng)輸(shu)出(chu)電壓(ya)和電流(liu)(liu)(liu)以便測量。真空(kong)系統要為質(zhi)(zhi)譜室提供工作(zuo)所(suo)(suo)需要的(de)真空(kong)條件(jian)。電氣部分除了主機(ji)供電部件(jian)和主機(ji)控制部件(jian)外,還包(bao)括離子(zi)源(yuan)電源(yuan)、發射電流(liu)(liu)(liu)穩定電路、離子(zi)流(liu)(liu)(liu)放(fang)大器和音響(xiang)報警器等裝(zhuang)置。圖7-3為氦(hai)質(zhi)(zhi)譜檢漏示意圖。
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)技術(shu)就是(shi)發現(xian)漏(lou)源。大多數漏(lou)源又(you)存在于組裝各(ge)種零(ling)件間(jian)的(de)連接(jie)不(bu)密封處,利用氦質譜(pu)檢(jian)漏(lou)儀特別容易發現(xian)焊(han)接(jie)結構中(zhong)焊(han)縫(feng)缺(que)(que)陷造成(cheng)的(de)漏(lou)源。有些細小不(bu)規則(ze)穿透(tou)(tou)性焊(han)接(jie)缺(que)(que)陷,經(jing)過耐壓試(shi)驗和氣壓試(shi)驗未能發現(xian),例如,經(jing)過5.0MPa耐壓試(shi)驗認為(wei)合(he)格(ge)的(de)焊(han)接(jie)件,通過氨質譜(pu)檢(jian)漏(lou)儀能檢(jian)測到焊(han)接(jie)穿透(tou)(tou)性裂紋。又(you)例如,經(jing)過多次彎曲路徑長(chang)度比壁橫斷面長(chang)度大得(de)多的(de)線性缺(que)(que)陷,如同一條長(chang)而不(bu)規則(ze)的(de)蚯蚓洞也能檢(jian)漏(lou)出來(lai)。
有些被檢(jian)產(chan)品可以在不損(sun)害(hai)使(shi)用和不影(ying)響其(qi)壽命的(de)原(yuan)則下允許存在小(xiao)的(de)漏孔(kong),見表7-4。企(qi)圖使(shi)產(chan)品檢(jian)測到處于“無(wu)漏”或“零(ling)漏率(lv)”狀(zhuang)態(tai),必然會(hui)造成(cheng)很大的(de)浪費,是完全沒有必要(yao)的(de)。有時(shi)設計圖樣提出(chu)的(de)漏率(lv)要(yao)小(xiao)于實際產(chan)品使(shi)用時(shi)的(de)漏率(lv),其(qi)目的(de)是確(que)保(bao)產(chan)品在規定工作時(shi)間內能穩(wen)定、可靠地工作,但會(hui)消耗大量的(de)人力(li)(li)和物力(li)(li),增加制(zhi)造成(cheng)本。
檢漏(lou)(lou)(lou)方(fang)法(fa)(fa)(fa)有(you)噴吹法(fa)(fa)(fa)、氦罩(zhao)法(fa)(fa)(fa)、充壓法(fa)(fa)(fa)、吸(xi)槍法(fa)(fa)(fa)、探(tan)漏(lou)(lou)(lou)盒法(fa)(fa)(fa)和(he)(he)背壓法(fa)(fa)(fa)。當示漏(lou)(lou)(lou)氣(qi)體(ti)(ti)氦氣(qi)在質譜室超過預(yu)先(xian)設定的(de)標(biao)定值時(shi)(shi),它(ta)會(hui)及時(shi)(shi)發(fa)出聲響報(bao)警,測出漏(lou)(lou)(lou)點的(de)位(wei)(wei)置(zhi)并能計算出漏(lou)(lou)(lou)率(lv)(lv)量(liang)(liang),對(dui)于大型低溫容(rong)器(qi)的(de)真空(kong)檢漏(lou)(lou)(lou),用單一檢漏(lou)(lou)(lou)方(fang)法(fa)(fa)(fa)有(you)一定困難。這是因為標(biao)準漏(lou)(lou)(lou)孔(在給(gei)定條件(jian)下能夠提供恒(heng)定氣(qi)體(ti)(ti)流量(liang)(liang)的(de),并經過標(biao)準校(xiao)準過的(de)一種元件(jian)。般是在20℃時(shi)(shi)對(dui)一個大氣(qi)壓的(de)空(kong)氣(qi)的(de)漏(lou)(lou)(lou)量(liang)(liang)值)連接處(chu)與質譜室的(de)距離(li)較遠,因此在儀器(qi)上的(de)反應時(shi)(shi)間也相應增長,不易準確(que)判斷反應時(shi)(shi)間,就很難找到漏(lou)(lou)(lou)點的(de)準確(que)位(wei)(wei)置(zhi)。可以通過探(tan)漏(lou)(lou)(lou)盒法(fa)(fa)(fa)進行分(fen)段(duan)預(yu)檢,分(fen)段(duan)檢漏(lou)(lou)(lou)率(lv)(lv)要(yao)小(xiao)于總(zong)體(ti)(ti)的(de)漏(lou)(lou)(lou)率(lv)(lv)。編者所(suo)在單位(wei)(wei)曾成功地用此方(fang)法(fa)(fa)(fa)對(dui)裝有(you)液(ye)(ye)氮、液(ye)(ye)氧和(he)(he)液(ye)(ye)氫等大型容(rong)器(qi)進行了檢漏(lou)(lou)(lou)測試,其檢漏(lou)(lou)(lou)系統如圖7-4所(suo)示。
在不銹鋼焊管焊縫致密性檢測過(guo)程中若發現泄(xie)漏現象(xiang),必須按有(you)關工藝文件修復,直至(zhi)達到(dao)產品圖樣技(ji)術要(yao)求。
在不銹鋼焊(han)管焊(han)縫致密性檢測過程(cheng)中或修(xiu)復過程(cheng)中以(yi)及包裝過程(cheng)中,發(fa)現(xian)與介質接觸表面有(you)鈍化膜被(bei)損(sun)傷時(shi),應及時(shi)采(cai)取局部鈍化處理的措(cuo)施。
不銹鋼(gang)焊管成(cheng)品檢驗(yan)過程(cheng)(cheng)各工序(xu)所有質量情(qing)況應填入產(chan)品制(zhi)造(zao)工序(xu)過程(cheng)(cheng)卡,材料(包括鋼(gang)材、焊接(jie)材料)、零部件、裝配(pei)焊接(jie)、表面(mian)處(chu)理、熱處(chu)理等產(chan)品制(zhi)造(zao)工序(xu)過程(cheng)(cheng)卡及產(chan)品生產(chan)過程(cheng)(cheng)中所有檢驗(yan)跟蹤(zong)文(wen)件一(yi)并匯總,建立控制(zhi)該產(chan)品在(zai)制(zhi)造(zao)過程(cheng)(cheng)中質量匯總冊(ce)進(jin)行歸檔。