壓力管道的檢驗(yàn)檢測技術(shù)概論.docx

8 壓力管道的檢驗(yàn)檢測技術(shù)主要內(nèi)容1.工業(yè)管道的檢驗(yàn)檢測方法2.公用管道的檢驗(yàn)檢測方法前言什么是壓力管道？根據(jù)最新的特種設(shè)備目錄（2014年）定義，壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體，且公稱直徑大于或者等于50mm的管道。公稱直徑小于150mm，且其最高工作壓力小于1.6MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設(shè)備本體所屬管道除外。其中，石油天然氣管道的安全監(jiān)督管理還應(yīng)按照安全生產(chǎn)法、石油天然氣管道保護(hù)法等法律法規(guī)實(shí)施。什么是工業(yè)管道？工業(yè)管道是指企業(yè)、事業(yè)單位所屬用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道及其他輔助管道，劃分為GC1級、GC2級、GC3級。符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級：（1）輸送GB5044-85職業(yè)接觸毒物危害程度分級中規(guī)定的毒性程度為極度危害介質(zhì)、高度危害氣體介質(zhì)和工作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的高度危害液體介質(zhì)的管道；（2）輸送GB50160-1999石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范及GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中規(guī)定的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類可燃液體，并且設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.0MPa的管道；（3）輸送流體介質(zhì)并且設(shè)計(jì)壓力大于或者等于10.0MPa，或者設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.0MPa，并且設(shè)計(jì)溫度大于或者等于400的管道。符合以下規(guī)定的工業(yè)管道為GC3級：輸送無毒、非可燃液體介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力小于或者等于1.0MPa，并且設(shè)計(jì)溫度大于-20但是小于185的管道。其余為GC2工業(yè)管道。-1.工業(yè)管道的檢驗(yàn)檢測方法1.1.壓力管道常見的缺陷1.2.檢驗(yàn)檢測方法1.3.工業(yè)管道的定期檢驗(yàn)1.1.壓力管道常見的缺陷（1）制造安裝過程中產(chǎn)生的缺陷壓力管道在制造安裝的過程產(chǎn)生的缺陷包括管道材料冶煉、軋制、機(jī)加工、焊接、熱處理等過程中產(chǎn)生的缺陷。冶煉缺陷，如縮管、氣孔非金屬夾雜物等；軋制缺陷，如夾層、折疊、發(fā)紋、拉痕、白點(diǎn)等；機(jī)加工缺陷，幾何形狀或尺寸不符、沖壓裂紋等；熱處理過程中產(chǎn)生得缺陷，如材料變脆、熱處理裂紋等。管道焊接缺陷是壓力管道中普遍存在也是最多的缺陷。壓力管道最常見的焊接缺陷為：未焊透、未熔合、氣孔、夾渣和裂紋；最常見的焊縫形狀缺陷為：咬邊、錯(cuò)邊。1）裂紋缺陷裂紋是最危險(xiǎn)的缺陷，按其發(fā)生的原因分為管道原材料裂紋、焊接不當(dāng)產(chǎn)生的裂紋、管道材料熱處理不當(dāng)產(chǎn)生的裂紋、管道過載產(chǎn)生的裂紋、腐蝕產(chǎn)生的裂紋及交變載荷產(chǎn)生的疲勞裂紋等（其中有些是使用過程中產(chǎn)生的裂紋）。裂紋會(huì)引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中，嚴(yán)重破壞了材料的連續(xù)性，降低材料的強(qiáng)度；如強(qiáng)度較高而韌性較低的材料，或者材料已發(fā)生劣化，則極易發(fā)生低應(yīng)力脆斷。一般講，缺陷造成的應(yīng)力集中越嚴(yán)重，脆性斷裂的危險(xiǎn)性越大。在交變載荷下，裂紋尖端的高應(yīng)變區(qū)極易使裂紋尖端萌生新的裂紋，并使裂紋擴(kuò)展，降低結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。對壓力管道安全使用而言，裂紋的危害性最大。它不僅會(huì)使焊接結(jié)構(gòu)報(bào)廢，還可能會(huì)使壓力管道破裂造成嚴(yán)重事故。因此是工程上嚴(yán)格控制的一種嚴(yán)重缺陷，在一般的標(biāo)準(zhǔn)中是裂紋是不允許存在的。2）未焊透缺陷未焊透是一種嚴(yán)重的焊接缺陷，可以分為根部未焊透、邊緣未焊透、層間未焊透等。在壓力管道中，由于其焊接方法采用單面焊，極易在管道內(nèi)表面產(chǎn)生根部未焊透缺陷。就一般而言，產(chǎn)生未焊透的原因主要有：（a）焊接電太小，運(yùn)條速度太快，角度不對或電弧偏吹，未能使已熔化的金屬焊條與焊件的邊緣或底層充分熔合，從而形成未焊透；（b）焊件對口不正確，如鈍邊太厚，間隙太??；（c）銹污等臟物未清理干凈，或有熔渣，阻礙了焊層之間的熔合。未焊透缺陷的危害是減少了焊縫的有效截面積，降低了管道的承載能力和機(jī)械性能。尖而細(xì)未焊透比較危險(xiǎn)，它將引起的嚴(yán)重的應(yīng)力集中，在交變載荷作用下，未焊透不規(guī)則的邊緣，將可能逐步擴(kuò)展形成裂紋，成為壓力管道潛在破壞的裂紋源。3）未熔合缺陷未熔合也是一種在焊接過程中不當(dāng)引起的嚴(yán)重的焊接缺陷。一方面，由于存在未熔合缺陷，減少了焊縫的有效截面積，使得壓力管道的承載能力和機(jī)械性能顯著的降低。另一方面未熔合缺陷兩端比較細(xì)，容易引起的管道的應(yīng)力集中，在載荷或交變載荷作用下，將可能逐步擴(kuò)展形成裂紋，成為潛在破壞的裂紋源。未熔合缺陷產(chǎn)生的原因主要有：（a）焊接電流過小，運(yùn)條不當(dāng)，使填充金屬在未全部熔透前就互相黏結(jié)在一起，而在其另以側(cè)卻形成了漏焊孔洞；（b）使用電流過大，致使焊條的后半截由于過熱而發(fā)紅，造成熔化太快，當(dāng)焊件邊緣尚未熔化時(shí)，焊條的熔化金屬已經(jīng)覆蓋上去，形成未熔合。4）氣孔缺陷氣孔是管道焊接過程中焊縫中最常見的焊接缺陷。氣孔缺陷的存在破壞了管道焊縫的連續(xù)性，使管道的承載的有效截面積減小，從而降低焊縫的機(jī)械性能和承載能力。當(dāng)氣孔面積占截面積的5%以下時(shí)，氣孔對靜強(qiáng)度的影響較小，但當(dāng)成串氣孔總面積超過焊縫截面積的20%時(shí)，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度極限會(huì)急劇下降。因此，成串或密集氣孔要比單個(gè)氣孔危險(xiǎn)得多，表面氣孔對材料的彎曲和沖擊性能影響較大，因此表面氣孔要比埋藏的氣孔危險(xiǎn)。氣孔使有效截面積減少10%時(shí)，材料的疲勞強(qiáng)度則下降50%。產(chǎn)生的主要原因有：（a）焊接過程中，焊接運(yùn)條不當(dāng)，焊接速度太快，致使熔化金屬冷卻太快，焊縫熔溶金屬中氣體在成形冷卻前未能來得及逸出，在焊縫金屬內(nèi)部或表面形成的孔穴。（b）焊條受潮，焊條涂層太薄，藥皮剝落而芯銹；焊條烘干時(shí)溫度太高，使藥皮成分變質(zhì)失效；（c）焊接過程中焊件未清理干凈；（d）焊接過程中，氣體來不及從焊縫中逸出；電流過大；（e）焊接周圍環(huán)境濕度過大等。5）夾渣缺陷夾渣也是焊縫中最常見的焊接缺陷。夾渣存在尖銳的棱角邊界，其尖角處易引起應(yīng)力集中，其危害性比氣孔缺陷嚴(yán)重，特別是條形的連續(xù)夾渣。夾渣洞穴中填充著非金屬的夾雜物，會(huì)影響焊縫的致密性，從而影響材料的性能，根據(jù)其截面的大小成正比例的降低材料的抗拉強(qiáng)度，但夾渣對屈服強(qiáng)度影響較小，但使材料的冷彎、沖擊性能大幅度減低。單個(gè)間斷小球狀的夾渣物影響較小，而細(xì)小的線狀的連續(xù)夾渣相對影響較大些。在有交變載荷和溫度變化的環(huán)境下，條形夾渣內(nèi)的熔渣與金屬的膨脹系數(shù)相差懸殊導(dǎo)致產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，從而引發(fā)裂紋產(chǎn)生。夾渣產(chǎn)生的原因主要是焊件邊緣及焊層之間未清理干凈；焊接電流太小，而焊條太粗；焊件坡口角度過小，加上運(yùn)條不當(dāng)，致使焊渣與鐵水分離不清，阻礙了焊渣上浮；熔化金屬凝固太快，熔渣來不及浮出；焊件與焊條的化學(xué)成分不相宜等。（2）使用過程中產(chǎn)生的缺陷壓力管道在使用過程中，由于周圍環(huán)境、介質(zhì)、返修、載荷等因素會(huì)使壓力管道產(chǎn)生各種缺陷，常見的缺陷主要包括：（a）由于環(huán)境、介質(zhì)等引起各種腐蝕缺陷；（b）由于長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行產(chǎn)生的材料損傷和組織缺陷；（c）管道在交變載荷、振動(dòng)作用下引起的疲勞裂紋；（d）壓力管道在修理焊接引起的缺陷。（a）腐蝕缺陷在用壓力管道常見腐蝕缺陷主要有：均勻腐蝕（與材料和介質(zhì)有關(guān)）；點(diǎn)腐蝕（孔蝕）（與材料和介質(zhì)有關(guān)）；沖刷腐蝕（與部位和介質(zhì)流速以及介質(zhì)中的顆粒含量有關(guān)）；晶間腐蝕（主要與介質(zhì)和材料有關(guān)）；應(yīng)力腐蝕（與介質(zhì)，應(yīng)力，材料有關(guān)）；縫隙腐蝕（與介質(zhì)、材料、結(jié)構(gòu)縫隙有關(guān)）；氫腐蝕（與氫介質(zhì)、高溫、壓力、材料有關(guān)）；電偶腐蝕（與介質(zhì)、相接觸的多種金屬材料有關(guān)）；有保溫腐蝕（與介質(zhì)、材料、溫度有關(guān)）；無保溫腐蝕（與周圍環(huán)境有關(guān)）；管道與支架局部接觸處腐蝕。（b）長期使用引起壓力管道的材料損傷管道材料損傷是指管道材料在長期運(yùn)行中組織和性能發(fā)生變化的現(xiàn)象。壓力管道材料長期在高溫下運(yùn)行，材料會(huì)發(fā)生損傷。如高溫、高壓臨氫設(shè)備及管道一般設(shè)計(jì)壽命大約在10萬小時(shí)左右，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，特別在超過設(shè)計(jì)壽命情況下，發(fā)生各類損傷和失效破壞的可能性將越來越大。國內(nèi)外不少石油化工企業(yè)高溫臨氫管線在服役未滿10萬小時(shí)曾發(fā)生過嚴(yán)重的破壞事故。一般而言，高溫臨氫管道長期服役后主要的損傷形式為高溫下的材料氫損傷和高溫下的材料脆化損傷。高溫蒸汽管道的管材一般為低碳鋼和低合金鋼。這些管道中輸送的蒸汽介質(zhì)不會(huì)引起管道材質(zhì)劣化損傷，但由于溫度較高，材料經(jīng)長時(shí)間運(yùn)行后仍會(huì)受到損傷。低碳鋼和低合金鋼管道高溫長期服役后的材料損傷形式主要為珠光體球化和石墨化。蒸汽管道因材料發(fā)生珠光體球化致使蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度下降而引發(fā)的爆管事故也經(jīng)常發(fā)生。I.珠光體球化壓力管道用低碳鋼與低合金鋼一般在常溫下組織為鐵素體+珠光體。此類鋼在高溫下長期使用后，珠光體組織中的片狀滲碳體會(huì)逐漸地趨向形成球狀滲碳體，并慢慢聚集長大，此種現(xiàn)象叫做珠光體球化。珠光體組織中滲碳體的球化及其聚集過程是通過滲碳體的溶解、碳原子在固溶體中的擴(kuò)散以及由固溶體中析出滲碳體幾個(gè)步驟組成。這一過程主要與溫度、時(shí)間及鋼的成份有關(guān)。在一定的溫度下，時(shí)間愈長，球化愈完全。在常用的管道用鋼中，低碳鋼比鉬鋼更易產(chǎn)生球化現(xiàn)象，鉻鉬鋼與鉻鉬釩鋼則比鉬鋼的球化速度低。鋼發(fā)生珠光體球化后，會(huì)使鋼的室溫強(qiáng)度顯著降低。我國對20號(hào)鋼的球化通常分為6級，20號(hào)鋼珠光體中度球化后將使鋼的抗拉強(qiáng)度降低20%。II.石墨化鋼在高溫、應(yīng)力長期作用下，由于珠光體內(nèi)滲碳體（Fe3C）分解出游離石墨的現(xiàn)象叫做石墨化。在滲碳體不斷的分解下這些石墨不斷聚集長大，形成石墨球。時(shí)間愈長，石墨球愈嚴(yán)重。我國根據(jù)鋼中石墨化的發(fā)展程度，一般將石墨化分為四級：1級：石墨化現(xiàn)象不明顯；2級：明顯的石墨化；3級：嚴(yán)重的石墨化；4級：很嚴(yán)重的石墨化（危險(xiǎn)的）。石墨化現(xiàn)象只在高溫下發(fā)生，低碳鋼當(dāng)溫度在450以上、0.5Mo鋼約在480以上長期工作后都可能發(fā)生石墨化。此時(shí)，鋼發(fā)生不同程度的脆化，強(qiáng)度與塑性降低，石墨化嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致壓力管道發(fā)生失效。一般鋼發(fā)生石墨化的時(shí)間需要幾萬小時(shí)，所以電廠高溫下長期運(yùn)行的過熱器管子和主蒸汽管道的主要檢查管子的金相組織變化（石墨化和珠光體球化）及對管子材料力學(xué)性能的影響。石墨化達(dá)到4級的碳鋼和鉬鋼三通及彎頭應(yīng)予以更換。III.蠕變金屬材料在長時(shí)間恒溫（高溫）和不超過其屈服強(qiáng)度的恒應(yīng)力作用下發(fā)生緩慢塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變。晶粒在最易錯(cuò)動(dòng)的晶面或晶界上發(fā)生滑移是蠕變變形的主要原因。同時(shí)，蠕變也使晶格歪曲、破碎和材料硬化，使繼續(xù)滑移受到限制。因此鋼材在350以下不發(fā)生蠕變。但在高溫下金屬的晶界首先發(fā)生軟化，蠕變得以發(fā)生和繼續(xù)，一直延續(xù)到斷裂。蠕變使材料損傷主要是在晶界上先形成微小的空洞，空洞不斷的變大和相互連通，并逐步形成沿晶的微裂紋，直至形成宏觀裂紋，擴(kuò)展后斷裂。在斷裂之前宏觀上表現(xiàn)出宏觀變形不斷增加。（c）長期在溫度、壓力波動(dòng)、頻繁的開停車等交變載荷作用下工作壓力管道（如泵、壓縮機(jī)進(jìn)出口處的壓力管道），會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋缺陷，也會(huì)使原來存在的其它缺陷發(fā)生擴(kuò)展，最后形成新的危險(xiǎn)的裂紋缺陷。（d）壓力管道使用過程中，如果返修或檢修不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生新的缺陷。如壓力管道返修焊接時(shí)，如果施工工藝不當(dāng)或焊接工藝選擇不準(zhǔn)確，會(huì)產(chǎn)生新的制造缺陷。1.2.檢驗(yàn)檢測方法在用工業(yè)壓力管道定期檢驗(yàn)是通過一系列的檢驗(yàn)檢測技術(shù)對壓力管道安全性能作出全面、準(zhǔn)確的評價(jià)。這些檢驗(yàn)檢測中，有些屬于應(yīng)會(huì)項(xiàng)目，即由壓力管道檢驗(yàn)人員親手操作完成的項(xiàng)目，例如宏觀檢查（目視檢查、尺寸測量以及簡單設(shè)備檢測）。通過這些手段我們來發(fā)現(xiàn)管道中較為明顯的表面缺陷。還有些屬于應(yīng)知項(xiàng)目，即委托有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員來完成的項(xiàng)目，如理化檢驗(yàn)（金相試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、化學(xué)元素分析、力學(xué)性能試驗(yàn)）和無損檢測等。通過上述這些檢測項(xiàng)目，我們可以進(jìn)一步獲得管道內(nèi)部可能存在的缺陷或材料變化狀況。對于前者，壓力管道檢驗(yàn)人員應(yīng)熟練掌握應(yīng)用。而對于后者，則要求了解其基本原理、實(shí)施方法、工藝要點(diǎn)、適用范圍與不適用場合、優(yōu)點(diǎn)和局限性。這樣才能在壓力管道檢驗(yàn)中，針對壓力管道狀況、現(xiàn)場條件、可能產(chǎn)生缺陷的性質(zhì)來正確地選擇檢測項(xiàng)目和方法，綜合各種的檢測和試驗(yàn)結(jié)果。宏觀檢查（目視檢查、放大鏡檢查、焊縫檢驗(yàn)尺測量、手電筒照射檢查、內(nèi)窺鏡檢查、紅外成像儀檢查等）電阻測定無損檢測（射線、超聲波、磁粉、滲透檢測等）理化檢驗(yàn)（化學(xué)成分分析、金相檢驗(yàn)、硬度測試等）1.2.1 宏觀檢查宏觀檢查是壓力管道檢驗(yàn)最基本的檢驗(yàn)方法。宏觀檢查的方法簡單易行，可以直接發(fā)現(xiàn)管道組成件和支撐件表面較為明顯的缺陷，快速獲得壓力管道的總體質(zhì)量狀況，從而為下一步其他檢驗(yàn)內(nèi)容，包括檢測項(xiàng)目、方法、比例、部位的選擇和實(shí)施提供依據(jù)。壓力管道的宏觀檢查包括目視檢查、放大鏡檢查、焊縫檢驗(yàn)尺測量、手電筒照射檢查、使用游標(biāo)卡尺、卡鉗、鋼板尺、卷尺檢查、測厚儀測量、內(nèi)窺鏡檢查、紅外成像儀檢查、防腐層檢測儀檢查和電火花檢測儀檢查。1.目視檢查目視檢查是指檢驗(yàn)人員用肉眼對管道的結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)進(jìn)行檢查，目視檢查是一種定性檢測，目視檢查對易于觀察或能暴露檢查的組成件、連接接頭及其它管道元件的部分在其制造、制作、裝配、安裝、檢查或試驗(yàn)之前、進(jìn)行中或之后進(jìn)行觀察。這種檢查包括核實(shí)材料、組件、尺寸、接頭的制備、組對、焊接、粘接、釬焊、法蘭連接、螺紋或其它連接方法、支承件、裝配以及安裝等的質(zhì)量是否達(dá)到規(guī)范和工程設(shè)計(jì)的要求。（1）檢測順序結(jié)構(gòu)后看表面從整體到局部從宏觀到微觀（2）檢測內(nèi)容泄漏檢查防腐層檢查振動(dòng)檢查位置檢查撓曲、下沉及異常變形檢查支吊架檢查管道組成件（管子、閥門、法蘭、膨脹節(jié)等）檢查陰極保護(hù)裝置檢查蠕脹測點(diǎn)檢查標(biāo)識(shí)檢查焊接接頭檢查表面腐蝕檢查2.放大鏡檢查目視檢查時(shí)，有時(shí)采用一些器具輔助檢查，如對肉眼檢查有懷疑的部位，可用510倍放大鏡做進(jìn)一步觀察。采用放大鏡檢查，可以更為清晰地發(fā)現(xiàn)肉眼很難發(fā)現(xiàn)的表面細(xì)小的裂紋、弧坑、氣孔等缺陷。3.焊縫檢驗(yàn)尺測量焊接檢驗(yàn)尺是利用線紋和游標(biāo)測量等原理，檢驗(yàn)焊接件的焊縫余高、錯(cuò)邊量、焊腳高度、焊角厚度（焊喉）、咬邊深度、點(diǎn)蝕深度等的計(jì)量器具。主要結(jié)構(gòu)形式如圖所示。下面將對幾種常規(guī)尺寸的測量方法進(jìn)行介紹。（1）焊縫余高的測量首先將主尺的工作面平行于管道的軸線方向緊貼著管道表面，然后滑動(dòng)高度尺與焊縫接觸，此時(shí)高度尺的所指示值，即為焊縫高度尺寸。（2）焊縫錯(cuò)邊量的測量首先將主尺的工作面平行于管道的軸線方向緊貼著焊縫的一側(cè)，然后滑動(dòng)高度尺與焊縫的另一側(cè)接觸，此時(shí)高度尺的所指示值，即為錯(cuò)邊量尺寸。（3）焊腳高度的測量用主尺的工作面靠緊焊件和焊縫，并滑動(dòng)高度尺與焊件的另一邊接觸，觀察和記錄高度尺的指示線，指示值即為焊縫高度尺寸。（4）焊角厚度（焊喉）的測量首先把工作面兩側(cè)分別與焊件靠緊，并滑動(dòng)高度尺與焊點(diǎn)接觸，高度尺所指示值即為焊角厚度（焊喉）尺寸。（5）咬邊（點(diǎn)蝕）深度的測量用主尺的工作面靠緊管道表面，然后使用咬邊尺測量咬邊（點(diǎn)蝕）深度，看咬邊尺指示值，即為咬邊深度尺寸。4.手電筒照射檢查為了能有效地觀察到管道表面變形、腐蝕凹坑等缺陷，在對管道做目視檢查時(shí)，可用手電筒貼著管道表面平行照射，此時(shí)管道表面的微淺坑槽和細(xì)微裂紋都能清楚地顯示出來，鼓包和變形的凹凸不平現(xiàn)象也能夠看得更清楚。5.游標(biāo)卡尺檢查游標(biāo)卡尺是工業(yè)上常用的測量長度的儀器，它由尺身及能在尺身上滑動(dòng)的游標(biāo)組成。若從背面看，游標(biāo)是一個(gè)整體。游標(biāo)與尺身之間有一彈簧片，利用彈簧片的彈力使游標(biāo)與尺身靠緊。游標(biāo)上部有一緊固螺釘，可將游標(biāo)固定在尺身上的任意位置。尺身和游標(biāo)都有量爪，利用內(nèi)測量爪可以測量槽的寬度和管的內(nèi)徑，利用外測量爪可以測量零件的厚度和管的外徑。深度尺與游標(biāo)尺連在一起，可以測槽和筒的深度。（1）測量方法測量時(shí)，右手拿住尺身，大拇指移動(dòng)游標(biāo)，左手拿待測外徑（或內(nèi)徑）的物體，使待測物位于外測量爪之間，當(dāng)與量爪緊緊相貼時(shí)，即可讀數(shù)。壓力管道常用的公稱直徑尺寸公稱直徑大外徑小外徑公稱直徑大外徑小外徑DN152218DN150168152DN202725DN200212212DN253432DN250273273DN324238DN300324325DN404845DN350356377DN506057DN400406426DN6576（73）73DN450457480DN808282DN500508530DN100114108DN600610630DN125140133 （2）讀數(shù)讀數(shù)時(shí)首先以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在尺身上讀取毫米整數(shù)，即以毫米為單位的整數(shù)部分。然后看游標(biāo)上第幾條刻度線與尺身的刻度線對齊，（若沒有正好對齊的線，則取最接近對齊的線進(jìn)行讀數(shù)），游標(biāo)上第n條刻度線與尺身的刻度線對齊（乘以）分度值，相乘的結(jié)果即為小數(shù)部分。如有零誤差，則一律用上述結(jié)果減去零誤差（零誤差為負(fù)，相當(dāng)于加上相同大小的零誤差），讀數(shù)結(jié)果：L=整數(shù)部分+小數(shù)部分零誤差（3）讀數(shù)實(shí)例在主尺上讀出副尺零刻度線以左的刻度，該值就是最后讀數(shù)的整數(shù)部分。圖示33mm。副尺上一定有一條與主尺的刻線對齊，在副尺上讀出該刻線距副尺的零刻度線以左的刻度的格數(shù)，乘上該游標(biāo)卡尺的精度0.02mm，就得到最后讀數(shù)的小數(shù)部分?；蛘咧苯釉诟背呱献x出該刻線的讀數(shù)，圖示為0.24mm。將所得到的整數(shù)和小數(shù)部分相加，就得到總尺寸為33.24mm。6.卡鉗測量卡鉗是一種測量長度的量具?？ㄣQ根據(jù)不同的測量用途可以分為內(nèi)卡鉗和外卡鉗。常用內(nèi)卡鉗用于管道的內(nèi)徑，用外卡鉗測量管道的外徑。它們本身都不能直接讀出測量結(jié)果，而是把測量得的長度尺寸，在鋼直尺上進(jìn)行讀數(shù)，或在鋼直尺上先取下所需尺寸，再去檢驗(yàn)零件的尺寸是否符合相關(guān)要求。內(nèi)卡鉗 外卡鉗卡鉗的使用方法如下：（1）卡鉗測量法用外卡鉗測量圓的中心距時(shí)，要使兩鉗腳測量面的連線垂直于圓的軸線，不加外力，靠外卡鉗自重滑過圓的外圓，這時(shí)外卡鉗開口尺寸就是圓柱的直徑。用內(nèi)卡鉗測量孔的直徑時(shí)，要使兩鉗腳測量面的連線垂直并相交于內(nèi)孔軸線，測量時(shí)一個(gè)鉗腳靠在孔壁上，另一個(gè)鉗腳由孔口略偏里面一些逐漸向外測試，并沿孔壁的圓周方向擺動(dòng)，當(dāng)擺動(dòng)的距離最小時(shí)，內(nèi)卡鉗的開口尺寸就是內(nèi)孔直徑。（2）卡鉗在鋼尺上取尺寸方法外卡鉗的一個(gè)鉗腳的測量面靠著鋼尺的端面，另一鉗腳的測量面對準(zhǔn)所取的尺寸刻線上，且兩測量面的連線應(yīng)與鋼尺平行。使用內(nèi)卡鉗時(shí)，其取尺寸方法與外卡鉗一樣，只是在鋼尺的端面須靠著一個(gè)輔助平面，內(nèi)卡鉗的一個(gè)腳也靠著該平面。7.鋼板尺測量鋼板尺是量具的一種，外形像普通塑料尺。常用鋼板尺測量管道的長度、高度（深度）等尺寸。8.卷尺測量卷尺是日常生活中常用的工量具，在壓力管道的檢驗(yàn)中我們常用卷尺來測量管道的長度、高度、周長、直徑等尺寸。9.測厚儀測量（1）工作原理厚度測量是壓力管道檢驗(yàn)中最常見的檢測項(xiàng)目。由于管道是閉合殼體，測厚只能從一面進(jìn)行，所以需要采用特殊的物理方法，最常用的是超聲波。目前壓力管道檢驗(yàn)中使用的測厚儀都是脈沖反射式超聲波測厚儀，其測厚原理如下：厚度值：=1/2ct式中：c超聲波工件中的波速，m/s；在鋼中的波速為5920m/s。t超聲波在工件中往返一次傳播的時(shí)間，s。（2）測厚儀使用的一般程序測厚儀的校準(zhǔn)每一次測厚前,必須對測厚儀應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。鋼中的縱波聲速5900m/s，儀器中的聲速一般按鋼的聲速設(shè)定。校準(zhǔn)時(shí)，用儀器配置的標(biāo)準(zhǔn)試塊測試，調(diào)節(jié)旋鈕使儀器讀數(shù)與試塊厚度一致。然后再對鋼鐵材料進(jìn)行測厚。當(dāng)對非鋼鐵材料測厚前，必須進(jìn)行聲速和儀器線性的校準(zhǔn)。測厚操作要求工件表面光潔平整，達(dá)不到要求時(shí)，要進(jìn)行打磨。測試時(shí)要施加一定的耦合劑。常用的耦合劑有甘油、機(jī)油、水玻璃等。測厚時(shí)，探頭放置要平穩(wěn)、壓力適當(dāng)。每個(gè)測試位置應(yīng)稍加移動(dòng)測量兩次。當(dāng)管道中有沉積物，且沉積物聲阻抗與工件相差不大時(shí)，要先用小錘敲擊幾下管壁后再測，以免誤判。（3）測厚注意事項(xiàng)聲速調(diào)節(jié)和儀器線性對配有“聲速調(diào)節(jié)”和“延遲調(diào)節(jié)”的測厚儀，應(yīng)注意儀器設(shè)定的聲速值應(yīng)與試件中傳輸?shù)穆曀僖恢拢@樣才能保證測厚數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。材料晶粒對測厚的影響晶粒粗大的材料，例如鑄鋼或鑄鐵，對超聲波衰減很大，普通測厚儀無法使用，得不到讀數(shù)。解決方法有：使用頻率較低、功率較大的專門用于粗晶材料的測厚儀；或使用功率更大的超聲波探傷儀來測厚。表面涂層對測厚的影響表面涂層會(huì)影響測厚結(jié)果，使測厚讀數(shù)變大，所以測厚前應(yīng)將表面涂層去除。如實(shí)際情況不允許去除表面涂層，則應(yīng)作對比試驗(yàn)，以確定涂層引起的厚度增加值。特殊條件下的測厚壓力管道檢驗(yàn)中的特殊條件下的測厚包括：特殊試件，例如復(fù)合材料；特殊條件，例如高溫下的測厚。（4）儀器的操作步驟測量準(zhǔn)備將探頭插頭插入主機(jī)探頭插座中，按鍵開機(jī)，全屏幕顯示數(shù)秒后顯示聲速，如下圖所示。此時(shí)可開始測量。校準(zhǔn)按ZERO鍵，進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)在隨機(jī)試塊上涂耦合劑，將探頭與隨機(jī)試塊耦合，屏幕顯示的橫線將逐條消失，直到屏幕顯示4.0mm即校準(zhǔn)完畢。測量厚度將耦合劑涂于被測處，將探頭與被測材料耦合即可測量，屏幕將顯示被測材料厚度，如圖：說明：當(dāng)探頭與被測材料耦合時(shí)，顯示耦合標(biāo)志。如果耦合標(biāo)志閃爍或不出現(xiàn)說明耦合不好。當(dāng)材料實(shí)際聲速與 5900m/s 不同時(shí)，按下式計(jì)算實(shí)際厚度值：式中：H0=HV0/5900H-5900m/s聲速下測得厚度值V0 -材料實(shí)際聲速值H0-材料實(shí)際厚度值超聲波測厚儀各種常見材料聲速表 材料（英）聲速In/usM/S鋁Alumlnum0.2506340-6400鋼Smon0.2335920不銹鋼Steel.stanless0.2265740黃銅Brass0.1734399銅Copper0.1864720鑄鐵Iron0.173-0.2294400-5820鉛Lead0.0942400尼龍Nylon0.1052680冰Ice0.1573988鎳Nickel02225639樹脂玻璃Plexiglas0.1062692聚苯乙烯Polystyrene0.0922337陶瓷Porcelain0.2305842聚氯乙烯PVC0.0942388石英Quartz0.2225639硫化橡膠Rubber.vulcanized0.912311銀Sliver0.1423667金Gold0.1283251鋅Zinc0.1644170鈦Titanium0.236599010.內(nèi)窺鏡檢查壓力管道的內(nèi)徑一般都比較小，如果要對其進(jìn)行內(nèi)部檢查，我們無法像容器那樣進(jìn)入到設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行宏觀檢查，因此我們一般采用內(nèi)窺鏡設(shè)備對管道的內(nèi)部情況進(jìn)行檢查，檢查工業(yè)管道內(nèi)部焊縫、腐蝕、堵塞、差異、異物等情況。內(nèi)窺鏡是光、機(jī)、電一體的NDT儀器，分為三類產(chǎn)品。第一類，硬性內(nèi)窺鏡系列；第二類，纖維內(nèi)窺鏡系列；第三類，電子視頻內(nèi)窺鏡系列產(chǎn)品。11.紅外成像儀檢查在壓力管道的定期檢驗(yàn)中，常用紅外成像儀對高溫管道進(jìn)行檢查，檢查管道的絕熱層有無破損、跑冷等情況。紅外熱成像儀接收被測物體各部位輻射的紅外能量，并將其轉(zhuǎn)換為溫度值，用不同的顏色標(biāo)示不同的溫度，以熱像圖方式在液晶屏上顯示。紅外熱成像儀的操作方法十分簡便，只需選擇合適的距離，將紅外熱成像儀對準(zhǔn)被測物并按動(dòng)測試按鈕，此時(shí)被測物的熱像儀即被保存。可以通過對熱像儀的分析來判斷被測物的各個(gè)部位的溫度差異。1.2.2 電阻測定在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程（試行）中規(guī)定：對輸送易燃、易爆介質(zhì)的管道采取抽查的方式進(jìn)行防靜電接地電阻和法蘭間的接觸電阻值的測定。管道對地電阻不得大于100，法蘭間的接觸電阻值應(yīng)小于0.03。常用的電阻測量方法有萬用表測量和絕緣電阻測試儀測量。（1）萬用表測量將萬用表擋位調(diào)到歐姆檔，即根據(jù)被測電阻的歐姆值選擇合適的倍率，將黑紅表筆分別接觸被測電阻兩端。（2）絕緣電阻測試儀測試絕緣電阻測試儀即兆歐表。兆歐表（Megger）俗稱搖表，兆歐表大多采用手搖發(fā)電機(jī)供電，故又稱搖表。它的刻度是以兆歐（M）為單位的。兆歐表是電工常用的一種測量儀表。兆歐表主要用來檢查電氣設(shè)備、家用電器或電氣線路對地及相間的絕緣電阻，以保證這些設(shè)備、電器和線路工作在正常狀態(tài)，避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故。測量方法：（1）測量前必須將被測設(shè)備電源切斷，并對地短路放電。（2）被測物表面要清潔。減少接觸電阻，確保測量結(jié)果的正確性。（3）測量前應(yīng)將兆歐表進(jìn)行一次開路和短路試驗(yàn)，檢查兆歐表是否良好。即在兆歐表未接上被測物之前。搖動(dòng)手柄使發(fā)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速（120r/min），觀察指針是否指在標(biāo)尺的“”位置。將接線柱“線（L）和地（E）”短接，緩慢搖動(dòng)手柄，觀察指針是否指在標(biāo)尺的“0”位。如指針不能指到該指的位置，表明兆歐表有故障。應(yīng)檢修后再用。（4）兆歐表使用時(shí)應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固的地方，且遠(yuǎn)離大的外電流導(dǎo)體和外磁場。（5）必須正確接線。兆歐表上一般有三個(gè)接線柱，其中L接在被測物和大地絕緣的導(dǎo)體部分，E接被測物的外殼或大地。G接在被測物的屏蔽上或不需要測量的部分。測量絕緣電阻時(shí)，一般只用“L”和“E”端。但在測量電纜對地的絕緣電阻或被測設(shè)備的漏電流較嚴(yán)重時(shí)，就要使用“G”端，并將“G”端接屏蔽層或外殼。線路接好后，可按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)搖把。搖動(dòng)的速度應(yīng)由慢而快，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘120轉(zhuǎn)左右時(shí)，保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，1分鐘后讀數(shù)。并且要邊搖邊讀數(shù)。不能停下來讀數(shù)。1.2.3 無損檢測無損檢測的定義是：在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。射線檢測（Radiographic Testing，簡稱RT）、超聲波檢測（ Ultrasonic Testing，簡稱UT）、磁粉檢測（ Magnetic Testing，稱MT）、滲透檢測（ Penetrant Testing，簡稱PT）和渦流檢測（Eddy Current Testing，簡稱ET）是在承壓類特種設(shè)備應(yīng)用較廣泛的探測缺陷的方法，稱為五大常規(guī)檢測方法。其中RT和UT主要用于探測試件內(nèi)部缺陷，PT主要用于探測試件表面缺陷，MT和ET主要用于探測試件表面和近表面缺陷。無損檢測的目的：（1）保證產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)用無損檢測技術(shù)，可以探測到肉眼無法看到的試件內(nèi)部的缺陷；在對試件表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，通過無損檢測方法可以探測出許多肉眼很難看見的細(xì)小缺陷。由于無損檢測技術(shù)對缺陷檢測的應(yīng)用范圍廣，靈敏度高，檢測結(jié)果可靠性好，因此在承壓類特種設(shè)備和其他產(chǎn)品制造的過程檢驗(yàn)和最終質(zhì)量檢驗(yàn)中普遍采用。應(yīng)用無損檢測技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行百分之百檢驗(yàn)。眾所周知，采用破壞性檢測，在檢測完成的同時(shí)，試件也被破壞了，因此破壞性檢測只能進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。與破壞性檢測不同，無損檢測不需損壞試件就能完成檢測過程，因此無損檢測能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行百分之百檢驗(yàn)或逐件檢驗(yàn)。許多重要的材料、結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品，必須保證萬無一失，只有采用無損檢測手段，才能為質(zhì)量提供有效保證。（2）保障使用安全即使是設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量完全符合規(guī)范要求的承壓類特種設(shè)備，在經(jīng)過一段時(shí)間使用后，也有可能發(fā)生破壞事故。這是由于苛刻的運(yùn)行條件使設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化，例如由于高溫和應(yīng)力的作用導(dǎo)致材料蠕變；由于溫度、壓力的波動(dòng)產(chǎn)生交變應(yīng)力，使設(shè)備的應(yīng)力集中部位產(chǎn)生疲勞；由于腐蝕作用使壁厚減薄或材質(zhì)劣化等等。上述因素有可能使設(shè)備中原來存在的，制造規(guī)范允許的小缺陷擴(kuò)展開裂，或使一設(shè)備中原來沒有缺陷的地方產(chǎn)生這樣或那樣的新生缺陷，最終導(dǎo)致設(shè)備失效。為了保障使用安全，對在用鍋爐、壓力容器、壓力管道，必須定期進(jìn)行檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，避免事故發(fā)生，而無損檢測就是在用鍋爐、壓力容器、壓力管道定期檢驗(yàn)的主要內(nèi)容和發(fā)現(xiàn)缺陷最有效的手段。除鍋爐壓力容器壓力管道外，其他在用重要設(shè)備、構(gòu)件、零部件的定期檢驗(yàn)時(shí)，也經(jīng)常應(yīng)用無損檢測手段。（3）改進(jìn)制造工藝在產(chǎn)品生產(chǎn)中，為了了解制造工藝是否適宜，必須事先進(jìn)行工藝試驗(yàn)。在工藝試驗(yàn)中，經(jīng)常對工藝試樣進(jìn)行無損檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果改進(jìn)制造工藝，最終確定理想的制造工藝。例如，為了確定焊接工藝規(guī)范，在焊接試驗(yàn)時(shí)對焊接試樣進(jìn)行射線照相，隨后根據(jù)檢測結(jié)果修正焊接參數(shù)，最終得到能夠達(dá)到質(zhì)量要求的焊接工藝。又如，在進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，通過射線照相探測試件的缺陷發(fā)生情況，并據(jù)此改進(jìn)澆口和冒口的位置，最終確定合適的鑄造工藝。（4）降低生產(chǎn)成本在產(chǎn)品制造過程中進(jìn)行無損檢測，往往被認(rèn)為要增加檢查費(fèi)用，從而使制造成本增加。可是如果在制造過程中間的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進(jìn)行無損檢測，就是防止以后的工序浪費(fèi)，減少返工，降低廢品率，從而降低制造成本。例如，在厚板焊接時(shí)，如果在焊接全部完成后再無損檢測，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷需要返修，要花費(fèi)許多工時(shí)或者很難修補(bǔ)。因此可以在焊至一半時(shí)先進(jìn)行一次無損檢測，確認(rèn)沒有超標(biāo)缺陷后再繼續(xù)焊接，這樣雖然無損檢測費(fèi)用有所增加，但總的制造成本降低了。又如，對鑄件進(jìn)行機(jī)械加工，有時(shí)不允許機(jī)加工后的表面上出現(xiàn)夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，選擇在機(jī)加工前對要進(jìn)行加工的部位實(shí)施無損檢測，對發(fā)現(xiàn)缺陷的部位就不再加工，從而降低了廢品率，節(jié)省了機(jī)加工工時(shí)、成本。無損檢測應(yīng)用時(shí)，應(yīng)掌握以下幾方面的特點(diǎn)：（1）無損檢測要與破壞性檢測相配合（2）正確選用實(shí)施無損檢測的時(shí)機(jī)（3）選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法（4）綜合應(yīng)用各種無損檢測方法1.射線檢測射線檢測的原理X射線和射線都是波長極短的電磁波。X射線是從X射線管中產(chǎn)生的，射線是從放射性同位素的原子核中放射出來的，能量在1MeV以上的高能X射線，是通過電子加速器獲得的。射線在穿透物體過程中會(huì)與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強(qiáng)度減弱。強(qiáng)度衰減程度取決于物質(zhì)的衰減系數(shù)和射線在物質(zhì)中穿越的厚度。如果被透照物體（試件）的局部存在缺陷，且構(gòu)成缺陷的物質(zhì)的衰減系數(shù)又不同于試件，該局部區(qū)域的透過射線強(qiáng)度就會(huì)與周圍產(chǎn)生差異。把膠片放在適當(dāng)位置使其在透過射線的作用下感光，經(jīng)暗室處理后得到底片。底片上各點(diǎn)的黑化程度取決于射線照射量，由于缺陷部位和完好部位的透射射線強(qiáng)度不同，底片上相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)黑度差異。底片上相鄰區(qū)域的黑度差定義為“對比度”。把底片放在觀片燈上借助透過光線觀察，可以看到由對比度構(gòu)成的不同形狀的影像，評片人員據(jù)此判斷缺陷情況并評價(jià)試件質(zhì)量。X射線檢測原理示意圖圖譜號(hào)缺陷名稱財(cái)政厚度焊接方法圖片來源132未焊透鋼20mm手工焊IIW瑞典圖譜號(hào)缺陷名稱財(cái)政厚度焊接方法圖片來源159裂縫16MnR18mm自動(dòng)焊北京射線檢測設(shè)備和器材射線檢測使用的設(shè)備和主要器材簡介如下：（1）射線檢測設(shè)備射線檢測設(shè)備可分為：X射線探傷機(jī)、射線探傷機(jī)、高能射線探傷設(shè)備三大類。X射線探傷機(jī)管電壓在450 kV以下，可分為攜帶式、移動(dòng)式兩類，最大穿透鋼鐵厚度可達(dá)100 mm。射線探傷機(jī)的射線能量取決于放射性同位素的種類，常用源有C060、Irl22.Se75等。（2）膠片膠片是射線檢測記錄信息的器材。射線膠片不同于一般的感光膠片，一般感光膠片只在膠片片基的一面涂布感光乳劑層，在片基的另一面涂布反光膜。（3）增感屏射線底片上的影像主要是靠膠片乳劑層吸收射線產(chǎn)生光化學(xué)作用形成的。但通常只有不到1%的射線被膠片所吸收，而22%以上的射線透射過膠片被浪費(fèi)。使用增感屏可增強(qiáng)射線對膠片的感光作用，從而達(dá)到縮短曝光時(shí)間提高工效的目的。（4）像質(zhì)計(jì)像質(zhì)計(jì)是用來檢查和定量評價(jià)射線底片影像質(zhì)量的工具。又稱為影像質(zhì)量指示器，或簡稱IQI、透度計(jì)。像質(zhì)計(jì)通常用與被檢工件材質(zhì)相同或?qū)ι渚€吸收性能相似的材料制作。像質(zhì)計(jì)中設(shè)有一些人為的有厚度差的結(jié)構(gòu)（如槽、孔、金屬絲等），其尺寸與被檢工件的厚度有一定的數(shù)值關(guān)系。射線底片上的像質(zhì)計(jì)影像可以作為一種永久性的證據(jù)，表明射線檢測是在適當(dāng)條件下進(jìn)行的，但像質(zhì)計(jì)的指示數(shù)值并不等于被檢工件中可以發(fā)現(xiàn)的自然缺陷的實(shí)際尺寸?；静僮靼焉渚€源、工件和膠片按一定的相互位置進(jìn)行布置，一般把被檢的物體安放在離X射線裝置或射線裝置一定距離（符合射線檢測標(biāo)準(zhǔn)要求）的位置處，把膠片盒緊貼在試樣背后，讓射線照射適當(dāng)?shù)臅r(shí)間（根據(jù)曝光曲線選擇）進(jìn)行曝光。把曝光后的膠片在暗室中進(jìn)行顯影、定影、水洗和干燥。將干燥的底片放在觀片燈的顯示屏上觀察，根據(jù)底片的黑度和圖像來判斷存在缺陷的種類、大小和數(shù)量。隨后按相應(yīng)的射線檢測標(biāo)準(zhǔn)（NB/T 47013），對缺陷進(jìn)行評定和分級。以上就是射線照相探傷的一般步驟。射線的安全防護(hù)射線具有生物效應(yīng)，超輻射劑量可能引起放射性損傷，破壞人體的正常組織出現(xiàn)病理反應(yīng)。輻射具有積累作用，超輻射劑量照射是致癌因素之一，并且可能殃及下一代，造成嬰兒畸形和發(fā)育不全等。由于射線具有危害性，所以在射線照相中，防護(hù)是很重要的。主要的防護(hù)措施有以下三種：屏蔽防護(hù)、距離防護(hù)和時(shí)間防護(hù)。射線檢測的優(yōu)缺點(diǎn)檢測結(jié)果有直接記錄（底片）?？梢垣@得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確。體積型缺陷檢出率很高，而面積型缺陷的檢出率受多種因素影響。適宜檢驗(yàn)較薄工件，不適宜檢驗(yàn)較厚工件（靈敏度）。適宜對接焊縫的檢驗(yàn),檢測角焊縫效果差,不適宜板材，棒材，鍛件。不適合某些試件結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場條件（焦距條件）。對缺陷在工件中厚度方向的位置，尺寸（高度）的確定比較難。檢測成本高，檢測速度慢。對人體有傷害。2.超聲波檢測超聲波檢測的原理脈沖反射法在垂直探傷時(shí)用縱波，在斜入射探傷時(shí)大多用橫波。把超聲波射入被檢物的一面，然后在同一面接收從缺陷處反射回來的回波，根據(jù)回波情況來判斷缺陷的情況。縱波垂直探傷和橫波傾斜人射探傷是超聲波探傷中兩種主要探傷方法。兩種方法各有用途，互為補(bǔ)充，垂直縱波探傷容易發(fā)現(xiàn)與探測面平行或稍有傾斜的缺陷，主要用于鋼板、鍛件、鑄件的探傷，而斜射的橫波探傷，容易發(fā)現(xiàn)垂直于探測面或傾斜較大的缺陷，主要用于焊縫的探傷。（1）垂直探傷把脈沖振蕩器發(fā)生的電壓加到晶片上時(shí)，晶片振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波脈沖。如果被檢物是鋼工件的話，超聲波以5900 m/s的固定速度在鋼工件內(nèi)傳播，超聲碰到缺陷時(shí)，一部分從缺陷反射回到晶片，而另一部分未碰到缺陷的超聲波繼續(xù)前進(jìn)，一直到被檢物底面才反射回來。缺陷波所經(jīng)時(shí)間短于底波所經(jīng)時(shí)間，故缺陷波F應(yīng)處于T與B之間。缺陷回波高度hF是隨缺陷尺寸的增大而增高的。所以可由缺陷回波高度hF來估計(jì)缺陷大小。當(dāng)缺陷很大時(shí)，可以移動(dòng)探頭，按顯示缺陷的范圍來求出缺陷的延伸尺寸。（2）斜射探傷法在斜射法探傷中，由于超聲波在被檢物中是斜向傳播的，超聲波是斜向射到底面，所以不會(huì)有底面回波。因此，不能再用底面回波調(diào)節(jié)來對缺陷進(jìn)行定位。而要知道缺陷位置，需要用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試塊來把示波管橫坐標(biāo)調(diào)整到適當(dāng)狀態(tài)。在測定范圍作了適當(dāng)調(diào)整后，探測到缺陷時(shí)，從示波管上顯示的探頭到缺陷的距離W與缺陷位置的關(guān)系如下式所示。從以下關(guān)系式可以求出缺陷位置水平距離X和缺陷深度（垂直距離）d。X=Wsind=Wcos橫波探傷中的位置不僅取決于聲程W，還取決于折射角。超聲波檢測設(shè)備和器材（1）超聲檢測儀超聲檢測儀是超聲檢測的主體設(shè)備，它的作用是產(chǎn)生電振蕩并施加于換能器（探頭）激勵(lì)探頭發(fā)射超聲波，同時(shí)接收來自于探頭的電信號(hào)，將其放大后以一定方式顯示出來從而得到被檢工件中有關(guān)缺陷的信息。根據(jù)采用的信號(hào)處理技術(shù)，超聲檢測儀可分為模擬式和數(shù)字式儀器，目前廣泛使用的超聲波檢測儀如CTS-22.CTS-26等是A型顯示脈沖反射式模擬檢測儀，而HS-600、CTS300。等則是A型顯示脈沖反射式數(shù)字檢測儀。按照不同的用途，人們制造了非金屬檢測儀、超聲測厚儀等。按超聲波的通道數(shù)，分為單通道和多通道。（2）探頭凡能將任何其他形式能量轉(zhuǎn)換成超音頻振動(dòng)形式能量的器件均可用來發(fā)射超聲波，具有可逆效應(yīng)時(shí)又可用來接收超聲波，這類元件稱為超聲換能器。以換能器為主要元件組裝成具有一定特性的超聲波發(fā)射、接收器件，常稱為探頭。超聲波探頭是組成超聲檢測系統(tǒng)的最重要的組件之一。探頭的性能直接影響超聲檢測能力和效果。（3）耦合劑超聲耦合是指超聲波在檢測面上的聲強(qiáng)透射率。聲強(qiáng)透射率高，超聲耦合好。為了改善探頭與工件間聲能的傳遞，而加在探頭和檢測面之間的液體薄層稱為耦合劑。在液浸法檢測中，通過液體實(shí)現(xiàn)耦合，此時(shí)液體是藕合劑。當(dāng)探頭和工件之間有一層空氣時(shí).超聲波的反射率幾乎為100%，即使很薄的一層空氣也可以阻止超聲波傳人工件。因此，排除探頭和工件之間的空氣非常重要。耦合劑可以填充探頭與工件間的空氣間隙，使超聲波能夠傳入工件，這是使用耦合劑的主要目的。除此之外，耦合劑有潤滑作用，可以減小探頭和工件之間的摩擦，防止工件表面磨損探頭，并使探頭便于移動(dòng)。常用耦合劑有水、甘油、機(jī)油、變壓器油、化學(xué)糨糊等。（4）試塊在無損檢測技術(shù)中，常常采用與已知量相比較的方法來確定被檢物的狀況。超聲探傷中是以試塊作為比較的依據(jù)。試塊上有各種已知的特征，例如特定的尺寸，規(guī)定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、橫通孔、凹槽等。用試塊作為調(diào)節(jié)儀器、定量缺陷的參考依據(jù)，是超聲探傷的一個(gè)特點(diǎn)?；静僮鳜F(xiàn)將超聲脈沖A顯示探傷操作要點(diǎn)敘述如下：（1）探傷方法選擇（2）探傷儀器的選擇（3）探傷方向和掃查面的選定（4）頻率的選擇（5）晶片直徑、折射角的選定（6）探傷面修整（7）耦合劑和耦合方法的選擇（8）確定探傷靈敏度（9）進(jìn)行粗探傷和精探傷優(yōu)缺點(diǎn)超聲波檢測的優(yōu)點(diǎn)是穿透力強(qiáng)、設(shè)備輕便、檢測成本低、檢測效率高，能即時(shí)知道檢測結(jié)果（實(shí)時(shí)檢測），能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測，在缺陷檢測中對危害性較大的裂紋類缺陷特別敏感等。超聲波檢測的缺點(diǎn)是通常需要耦合介質(zhì)使聲能透入被檢物，需要有參考評定標(biāo)準(zhǔn)，特別是顯示的檢測結(jié)果不直觀，因而對操作人員的技術(shù)水平有較高要求等，此外，對于小而薄或者形狀較復(fù)雜，以及粗晶材料等工件檢測還存在一定困難，檢測結(jié)果無直接見證記錄。3.磁粉檢測磁粉檢測的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)性（包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等原因造成的不連續(xù)性），磁力線便會(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。漏磁場的局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)。MT不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。下圖為試件中裂紋造成的不連續(xù)性使磁力線畸變。由于裂紋中空氣介質(zhì)的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于試件的磁導(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。如果這時(shí)在工件上撒上磁粉，漏磁場就會(huì)吸引磁粉，形成與缺陷形狀相近的磁粉堆積，我們稱其為磁痕，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。 磁粉檢測設(shè)備和器材（1）磁粉探傷機(jī)按設(shè)備體積和重量，磁粉探傷機(jī)可分為固定式、移動(dòng)式、攜帶式三類。（2）靈敏度試片靈敏度試片用于檢查磁粉探傷設(shè)備、磁粉、磁懸液的綜合性能。靈敏度試片通常是由一側(cè)刻有一定深度的直線和圓形細(xì)槽的薄鐵片制成，見下圖。使用時(shí)，將試片刻有人工槽的一側(cè)與被檢工件表面貼緊，然后對工件進(jìn)行磁化并施加磁粉。如果磁化方法、規(guī)范選擇得當(dāng)，在試片表面上應(yīng)能看到與人工刻槽相對應(yīng)的清晰顯示。（3）磁粉