射线探伤和液体渗透,标准相比民用会更高一点
我身边的科技史 ——简记工程物理系的科技发展历程本篇主要记述清华大学工程物理系的建立、发展过程、科技成果以及我对这一历程中若干问题的分析和探讨。一、工程物理系的成立原因。首先介绍一下当时的国际背景。1955年,国际局势依然很动荡,刚刚诞生不久的人民政权通过抗美援朝战争的胜利捍卫了祖国的安全,使自身得到了稳定。但是出于对社会主义国家的“先天嫉恨”及朝鲜战场上的失败,以美国为首的西方国家对共和国开始实施经济制裁、政治孤立和军事威胁等手段,妄图用19世纪以来列强欺侮弱国的方式颠覆人民政权。而其中最为严重的和西方国家引以为“法宝”的就是他们手中的“核弹牌”,他们想以此来进行核垄断和核讹诈。面对帝国主义的核威胁,党中央毅然作出了中国要发展核工业、研制核武器的战略决策,以保卫祖国安全、打破西方威胁。1955年1月14日周总理同著名科学家李四光、钱三强谈话,询问了我国核科学研究情况。1月15日毛主席主持召开了中共中央书记处扩大会议,会议听取了李四光、刘杰、钱三强的汇报,研究了我国发展原子能事业的问题,并作出了上述决定。同时,会议决定由周总理亲自组织实施。现在看来,当时作出这一决定主要还是为了研制我国自己的核武器,以捍卫祖国主权。核工业也几乎都是为了军事目的服务的,并没有形成后来有关核工业对国民经济重要性的深刻认识。这可以从当时核工业无一例外均为军工企业的情况看出。当然,这也是当时的危险国际环境决定的,国家安全是迫切而最为重要的一环。为了开创和发展原子能事业,急需培养大批原子能方面的技术干部。在人才培养方面,采取了几项措施:1、 由刘杰、张劲夫、钱三强、蒋南翔等组成领导小组,加强对原子能干部培养工作的领导。2、 经国务院批准,由钱三强、蒋南翔负责,在苏联、东欧的中国留学生中,选拔专业相近的学生,改学原子能专业。3、 1955年夏开始,在北大成立物理研究室(后改技术物理系),在清华筹建工程物理系。4、 高教部于1956年9月组织了一个以蒋南翔为团长,周培源、钱伟长、胡济民等为团员的中国高等教育考察团访苏,了解苏联培养原子能干部的有关情况。5、 1956年3月,周总理正式批复同意高教部的《关于培养和平利用原子能干部的方案及有关问题的报告》。报告中确定在北京大学、清华大学等高校增设和平利用原子能的专业。(这其中第2、第4条显然得益于当时中苏交好的国际背景。同为社会主义国家,又同样面对西方势力的威胁,这让苏联这位领先一步的“老大哥”有意愿帮助中国开展有关工作,组成实质上的坚强联盟。由此可以看出国际大背景对国内一些具体事件的发生、发展是大有影响的。)正如上列的人才培养措施所示,清华大学将成立工程物理系,这便是工物系成立的开端。需要指出的是,我国核武器的研制并不是由工物系及北大的技物系主要完成的。他们中有部分教师和学生参与了一些辅助性的外围工作,不是主力军。那项任务主要是由归国的爱国专家及他们抽调的科研人员在极为隐秘的情况下完成的。但工物系的成立起到了培养核能事业后备军的重要作用,这能够保证我国在这一关键技术领域长期发展从而间接起到保卫国家安全和人民幸福生活的目的。从这个意义上来说,当时成立工物系确实是党中央和具体项目领导小组成员的远见卓识。二、工物系的筹建。蒋南翔校长回国后,于1955年11月向国务院上交了访苏报告,拟定在清华大学设立实验核子物理、同位素物理、远距离自动控制、电子学技术、无线电物理、半导体及电解质、空气动力学、固体物理、热物理及稀有元素分离工艺共十个新专业。实际上,当时除远距离自动控制专业外,其余九个专业皆设立或启动于即将成立的工程物理系。在师资方面,蒋南翔校长分别向高教部和北京市提出请求,为工物系配备优良师资。在中央的支持下,何东昌同志留任工物系系主任,天津大学的汪家鼎、石油工业部的李文才、留美回国的李恒德、留苏归国的张札等一些专家、教授、教师陆续调入了工物系。学校当时还从其他系和教研组抽调了许多优秀教师到工物系。蒋南翔校长在苏联考察期间,与我驻苏联大使馆有关人员商定了一部分留苏学生改学原子能专业,为师资作准备。在招生方面,1955年以机械系工程物理专业招收一年级新生四个班,1955年9月,由北外俄语专修班调入一个年级新生一个班,1956年春由校内机械等系又调入55级学生两个班,组成一年级。同时于1955年秋由机械、动力、电机等系调入53级学生46人组成三年级,调入54级学生54人组成而年级。这样,初期的学生已经初具规模。学校1955-1956年度第十一次校务行政会议和1956-1957年度校务行政会第一次会议,分别讨论57年本校基建任务和通过1957年房屋基本建设任务时,决定列入建设工程物理管,面积15000平方米。1958年7月建成,实际建筑面积12000多平方米。在各种条件初步具备的情况下,1956年10月27日,1956-1957年度校务行政会议第二次会议“议决:成立工程物理系,由何东昌同志担任系主任”。这就是工程物理系的成立过程。三、建系到文革前。在这一阶段,工物系从平地起家,艰苦奋斗,建立系领导班子,筹集教师队伍,设置各专业教研组及相应的实验室,开出了全部课程,建立了核反应堆,创建了核科学技术教学科研基地“200#”,培养了我国首批核科技专业毕业的大学生,他们在艰苦的核国防、核工业岗位上作出了自己的贡献,工物系进入了第一个辉煌期。在这个阶段,教研组是教学、科研实体,与专业或专门化一一对应。初期只是专业小组,1958年后才陆续正式成立各教研组,分别是:核电子学教研组,实验核物理教研组,加速器教研组,计量防护教研组,理论物理教研组,同位素分离教研组,核材料教研组,反应堆教研组,放射化工教研组。当时条件极为艰苦,大多数教研组都可谓“一穷二白”,白手起家。比如说实验核物理教研组,当时实验课开课的工作量和困难都很大。要做核物理实验,先要试制探测器,气体探测器的试制是在真空专家何增禄教授指导下,从建立特殊的玻璃真空系统开始的。为准备闪烁探测器实验,先到北大、261厂学习制作碘化钠晶体,而当时他们也尚未研制成功。组内每人一个题目,想方设法去完成。终于一年后为物9班开出了第一批核探测器方面的实验课。但尽管条件很差,教研组的教师和部分同学还是取得了非常优秀的科研成果。对于实验核物理教研组,1959-1960年,在苏联专家别尔金和科学院梅镇岳教授的指导下,开展了光核反应、中子物理研究,并以“真刀真枪”的方式,让学生在科研任务中作毕业设计。该组还解决了高温、高压、高辐射条件下的真空密封等工艺问题,在全国首先研制成功的核反应堆控制用的电离室,解决了苏联封锁的难题。对于核电子学教研组,一方面从基础教学做起,一方面和北大、原子能所一起,在苏联专家指导下研制当时国际水平的100道多道分析器和线性脉冲放大器。为了贯彻教学、科研、生产相结合的方针,组织师生设计、制造单道谱仪,每套由高压电源、进位器、线性放大器、单道脉冲幅度分析器等组成,后来这套仪器转给了营口电子仪器厂批量生产。再比方说加速器教研组,1955年蒋南翔校长访苏期间从苏联购买了一台25 MeV的电子感应加速器,苏方派专家到我校指导安装调试和应用。25MeV加速器1958年底曾达到过额定指标,但不稳定。1959年苏联专家撤走时,加速器γ射线输出为零。1960年实验室依靠年轻教师和实验技术人员采用了磁场补偿方法,不仅使加速器工作稳定了,而且射线输出超过原设计指标50%。其间实验核物理组的工作人员利用该加速器开展了建系以来第一批核反应研究。1958-1962年还建成了400KeV高压倍加器,实验核物理的工作人员在其上开展了中子物理实验研究。1959年还设计、制造了我国首台5MeV电子感应加速器,1963-1964年出束。1965年建成了电子回旋加速器。教学方面,1956-1959年曾聘请苏联专家讲授加速器的原理,并编写了《粒子加速器物理基础》一书出版,这是我国最早的加速器教科书。计量防护教研组主要从事课程建设,同时配合200#的建堆,参加了反应堆屏蔽的理论计算和设计工作。还结合教学、科研工作的需要,组织翻译了“反应堆屏蔽手册”等书籍。此外,理论物理教研组、同位素分离教研组、核材料教研组、反应堆教研组以及放射化工教研组也都取得了大量的科研成果,不再赘述。在教师方面, 这一时期主要采取了四项措施来建设一支优秀的教师队伍:由校内调入年轻教师,边干边学,边学边教,虚心向校内外的专家和书本学习请教;引进优秀人才,如从浙江大学、天津大学、留苏、留美的科研专家中抽调优秀人才;按德才兼备原则选拔优秀学生,进行培养,让他们学与教“双肩挑”,提前工作压担子,早日得到科研教学锻炼;聘请苏联专家。这些措施对工物系师资水平的提升起到了极为重要的作用。文革前工物系招收和部分调入的各级学生,坚持了高标准,录取分数和政治条件都是全校最高的。建系初期的教师、学生情况,充分反映了当时人们对献身祖国原子能事业的向往和自豪,也充分说明了国家、学校对培养原子能干部的高度重视和支持。我还想谈一点关于专业调整变动的看法。这一时期,起初拟定在工物系设定十各专业,后来将放射性稀有元素工艺学专业调往化工系,远距离机械及自动化装置放在了电机系,电子学专业、无线电物理专业、电介质及半导体专业在1957年调入新成立的电子系。若将目光放到文革后,则会发现工物系的理论物理、固体物理、核物理教研组调往复建的物理系,生物物理研究室也调入了生物系,材料科学专业调入了材料系。这一切变动无疑反映了校方对于各专业更为科学的认识与分类。从实际上讲,布局也确实更为合理,但却使工物系的规模不断缩小,专业、学生数也越来越少。起初庞大的工物系确实称得上是工程和物理的大结合,专业众多,系统庞大。但经历了几次调整之后工物系几乎只剩“核”了,也许这是专业的回归吧,毕竟原本就是为了“核”这一核心服务的,但却令现在的许多人对工物系是干什么的莫不着头脑。全是以核为中心难道仍可以称其为“工程物理”吗?系名似有不妥,应当与时俱进才对。当然,系内专业的变动也与国家方针有关。起初建系主要在于培养与核有关的各方面人才,无论无线电、半导体、热物理,还是电子学及自动化,只要与核相关、核工程实施中需要就全部纳入、统筹培养。实质上这是形成了一个团队,内部成员各司专业,一起做核工程的事便几乎不缺少其他专业的专业生了。这倒也是一种短期内满足国家迫切需求的方式,与国家意志相一致。但随着后来对各学科的深入认识,大家发现电子学、材料学等也各有一大片重要应用天地,其意义不亚于核工程,所以国家及学校逐渐进行了调整,以便更有利于国民经济发展和我国科技水平的全面进步。以工物系形式上的部分牺牲换来了更好地为国家服务,我想这也是值得的。当然,工物系也与时俱进地新建立了一些专业方向,拓展了核科学技术地应用和研究范围,这是后话。四、文革十年其间1966年5月到1970年五月教育工作陷入完全停顿地状态,大部分涓埃哦是下放到农场劳动。在此期间,由军宣队与工宣队组织的“革命委员会”领导全系工作,废除原教研组建制,实行班、排、连体制,强行系、厂并,将原工物系所属专业大部分并入试化厂200#。所属教师参加该厂的“斗、批、改”及厂内有关的科研、生产、教学工作。广大教师虽身受多种干扰,仍然想方设法多给国家做一点有益的教学、科研工作。广大学员来自基层,文化基础参差不齐。为了使学员们学懂、学好,教师们认真编写教材,深入工厂进行调查研究,结合实际讲解,还进行开门办学,理论联系实际搞技术革新,如带领学员们到水泥厂安装料位计、到燃料元件厂参加生产实验等。大多数学员很珍惜乱中难得的学习机会,克服困难,努力学习。学员毕业后,很多人继续学习和深造,他们成了各领域的骨干人才。文革中,科研处于半停顿状态,工物系取得较大进展的项目有两项:一是同位素离心分离技术的研究,改进型第二代离心机研制成功;二是加速器项目,1974年作为技术牵头单位参加了北京市组织的医用电子直线加速器会战,建成了国内首台医用行波电子直线加速器,并投入医院使用。五、1977年到1995年。消除文革的影响,尽快恢复教学科研秩序;调整、改革,探索、解决新形势下出现的矛盾和问题,求得新的发展,是这一阶段的主要任务。广大教师开始学习使用计算机,更新实验仪器,重新编写课程讲义、实验讲义,恢复、调整和重建大部分实验室。随着核工业的逐步复兴,为了满足中国核工业总公司的人才需求,从1992级开始每年招收第二学士学位“核工程与核技术”专业一个班。为适应我国核电发展的需要,还为大亚湾核电站等单位举办了多届继续教育培训班。这个阶段,工物系有“核电子学”,“反应堆物理”和“智能物理仪器”等三门课程被评为清华大学一类课,“核电子学”教材荣获国家教委优秀教材奖和核工业部优秀教材特等奖,“离心分离理论”教材获国家优秀教材奖。在此期间,科研也逐步有了较大发展,完成了国家“六五”“七五”科技攻关项目中的铀同位素分离研究、核电安全分析等13各课题,以及“863”高技术项目――快中子反应堆方面的课题、实验工业CT研究等。承担了“八五”科技攻关项目:“大型集装箱无损检测技术”、“海关大型货物在线检测用加速器”、“铀同位素分离技术”等的研究。在科技成果转化方面,也进行了有益的探索。1984年10月,工物系与海淀区联合成立了以研制开发工业核仪表为主的新技术企业“北京华海新技术开发公司”,这个公司是中关村和学校的第一批新技术企业之一。它对成果转化、新技术企业的兴起以及核技术的推广应用,起了一定的带头作用。六、1996年至今。1995年9月成立了核技术研究所,撤销教研组设置。与此同时,实施了系管教学、所管科研的机制。系机关也由管理型向服务型转化。这些系内体制和管理机制的改革对工物系在新时期的更好发展提供了强大的推力。在“九五”“十五”期间,工物系完成了“九五”攻关项目、“十五”专项项目――离心法分离同位素的实验研究,“九五”攻关项目、“H986工程”项目――移动式大型集装箱检测系统的研制;“十五”攻关项目、“985”项目――大型高能工业CT样机的研制等等。基础研究方面,完成了国家自然科学基金重点项目“大型工业螺旋 CT 关键物理与技术问题研究”;和物理系等共同承担的973项目“硬X射线调制望远镜HXMT”取得较好进展。还承担了自然科学基金重点项目:“低温等离子体辅助制备纳电子期间单元机理的研究、球形环等离子体电流非感应建立及维持的研究”。教育部重大平台“公共灾害防治科技创新平台”等课题。这些只是具有代表性的较大项目,工物系另外承担的项目还有很多,这里不再详细列举。1996年开始对大型集装箱检查系统进行成果转化。通过1997年同方公司投资组建的企业(即现在的“威视股份”)的形式实施集装箱系统成果转化,在成果转化过程中探索出了“带土移植,回报苗圃”的新模式,推出了固定式、车载移动式、组合移动式系列集装箱检查系统。工物系研制的煤灰分测量技术、低温启动器装置等的成果转化都取得了新进展。2005年,为了促进学科发展、促进公共安全科技成果的转化,组建了以开发公共安全产品为主的辰安伟业科技有限公司。在这一阶段,实验室水平进一步提高,且数量增加。新建成了“等离子体科学与聚变实验室”,“公共安全科学与技术实验室”。“电磁兼容实验室”等。“粒子技术与辐射成像实验室”被定为国家教育部重点实验室,“物理分离实验室”被评为清华大学一级实验室。各实验室都新增加了很多先进的仪器设备。七、个人感受。工物系的科技成果成绩斐然,,而它在科研体制方面的探索业是有很多优秀成果的,如系管教学、所管科研的新型体制的建立,定向生培养模式以及与时俱进地调整专业设置、更好地适应社会和国家需要等等,都极有借鉴意义。这些也是工物系领导和教师地智慧结晶。而科学建制对科技发展的影响是巨大的,我们可以从过去的科技史资料中得到这一启示。当然,我认为工物系还应当在一些方面进行改进。作为大一学生,我不可能深入了解到科研、管理方面的内容,只能就教学方面从我作为学生的角度谈一点感受。我认为工物系应当在大一上下学期都增加一两门专业概论性质的课程,而不是推迟到暑假小学期时才开始。这样能让学生更早、更清楚地认识自己将来所从事地专业,了解其需求的各种能力,更有针对性地指导自己平时地学习。这样的话我想大家的积极性和效率会更高;其二,我认为系里应当多组织学生参观实验室,简要介绍相关设备的功能、原理和应用,以及实验室的主要科技成果和历史,而不是让学生自己去找,因为没有一个统一的安排与督导,大家可能会很少去关注那些看起来冷冰冰的仪器设备什么的。我认为组织统一参观可以开阔学生视野、启迪学生思维,这对学生的成长时大有益处的;其三,应当尽早(如大一)向学生介绍将来转也的各个研究方向,以便学生心中有底,平时能够更多地去了解自己感兴趣的方向,对将来选择那个方向结合自身特点作出更为合理的判断,从而避免掉推研时在短期内盲目地去跟风,既不了解研究方向,也不知道自己地兴趣点。工物系已成立五十多年了,五十多年以来,在工物系工作过的教职工上千人,在工物系学习过地学生近万人,系友中有23名两院院士,13名共和国将军,一批党和国家领导干部、海内外学者、企业家,还有一大批在国防和国家重点单位的各种岗位上辛勤奉献、成绩卓著的无名英雄。工物系书写了半个世纪的辉煌篇章。在新的征途上,我想工物系一定能够做出更大的贡献!祝福工物……工物系 核71班 马晓 2007011769参考书目:《清华大学工程物理系建系50周年纪念文集》 王金爱/刑振华/戚群力主编 2006年9月《清华大学与中国近现代科技》 杨舰/戴吾三主编 清华大学出版社 2006年1月
一、前言核工业无损检测人员的正规培训始于1980年,当时正是我国第一个核电站—秦山I期的建设高潮,如何把进口设备和国产设备制造质量统一起来成为一个重要课题。设计标准是ASME,所涉及到的制造厂,安装公司在无损检测人员的技术水平,设备条件,评价方法不尽相同。为加强无损检验的过程控制,受核工业部六局指示在西安524厂举办了第一次核工业无损检测培训班。1990年起在国际原子能机构(IAEA)的支持下举办了一系列探伤培训班和颁发资格证书。当时在核工业部授权下由官员(所占比例1/3)和专家(所占比例2/3)组成的资格鉴定委员会颁布了《实施细则》,此后的1993年和1998年在此基础上参考ISO-9712进行修订,分别颁布了中国核工业总公司行政法规《核工业无损检测人员资格鉴定管理办法》93版和98版,这些管理办法符合国家核安全局颁布的HAF0900法规和HAF0902导则的要求。今年3月,国防科学技术工业委员会授权成立了第四届核工业无损检测人员资格鉴定委员会,目前正在修订《管理办法》和制订新的培训大纲。核工业无损检测人员培训、考核和资格鉴定的体系受到国家核安全局和法马通的认可,持有核工业无损检测资格证书的人员名单均报中国核工业集团公司和国家核安全局存档或备案。至今核工业无损检测人员资格鉴定委员会共颁发证书2536张,其中高级证书85 张。持有核工业无损检测资格证书的人员遍布全国,除核工业系统外,还包括有关核设备制造厂或安装公司。二、培训核工业无损检测人员的培训教育分级按专业实施,培训的专业有:UT、RT、ET、MT、PT、VT和LT等7种。每种方法分I(初)级、II(中)级和III(高)级,培训内容除本方法的通用专业知识外,还设核工业基础和本方法在核工业中的特殊要求与特殊应用,以及操作实践技能。多年培训经验证明对不同级别的人员采用上述内容时,各有所侧重可以取得较好的效果,比如初级培训班应加强无损检测概论的介绍,使学员对无损检测行业有较为全面理解,而重点放在操作技能的培训上;中级人员则着重于通用专业知识和核工业的特殊应用方面的培训;高级班强调综合能力的培训,以及标准应用和工艺过程的理解和掌握。核工业无损检测人员培训原则上逐级进行,已取得其他行业证书者可以根据其要求和培训的机会,从其持有的证书相应的级别开始,每个学员必须完成上述的理论和实践培训。在核工业无损检测人员培训中,通用专业知识部分的培训教材虽然有IAEA教材可以参考,也有核燃料专业编有部分教材可以采用,但经研究和比较所收集到的国内外相当的教材,认为内容基本一致。因此,我们建议教师依据培训大纲选用教材,我们常推荐的是全国锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会及全国无损检测学会组织编写的一系列探伤教材;核基础与核工业特殊应用为自编教材,其中包括核物理基础、核电站分类与构成、核安全及防护、质量保证、以及辐射环境下的材料性能变化和检验技能等;实践操作强调操作工艺:初级人员按工艺卡正确操作,中级人员编制工艺卡,高级人员编制工艺规程。三、考核要求取证的学员必须使自己的理论和实践考试合格,即达到单科70分和总评80分的成绩。考题内容分配按培训内容不同而变化,如通用专业知识:报考方法基础70%,其他方法10%,标准20%;核工业基础:核物理基础及核电站分类与构成50%;其他各10%;特殊应用:标准70%,工艺30%等。考题数在40-60题之间;考题类型依报考级别而定,初级人员只有是非题与选择题,中级人员加考问答、计算题和工艺卡,高级人员加论文和答辩。考分计算公式如下:第一次平均:(通用专业知识+实践操作)÷2≥80; 第二次平均:{[(核工业基础+核工业特殊应用)÷2]+实践操作}÷2≥80; 第三次平均:(第一次平均+第二次平均)÷2≥80。四、鉴定核工业无损检测人员资格鉴定由鉴定委员会工作小组完成,鉴委会秘书处应提供以下资料:学员报名表,工作经历证明,健康证明,学习态度评语,考试成绩表。鉴定委员会工作小组由两名以上的核工业无损检测人员资格鉴定委员会成员、培训单位负责教育工作负责人和监考老师组成。鉴定工作是一个综合评定过程,以保证获证人员有能力承担核工业要求的探伤,除了技术技能外,人员素质也是一种要素。五、几个问题的讨论在核工业无损检测人员培训中强烈感到学员程度上的差异,如受教育水平,有博士、硕士、大学、中专、高中初中不等;工作经历年限上有一年,二年甚至二十年;工作经历上有工作多年获得了不同行业上的多种无损检测资格证书的,也有刚刚达到取证规定年限,探伤才入门的;有完成过各种检验对象的探伤者,有终生只采用一种方法检查同样产品的;来自管理部门,研究所,大型重工业或小的专业厂的学员带着不同学习目的,学成后有的将从事无损检测管理或监督,有的是为研究无损检测多种方法而准备或者打基础的。有的甚至是为了跳槽或改换工作岗位的。这些使得培训无所适从。因此,核工业无损检测人员资格鉴定委员会正在做或准备做以下几件事:1、修订《管理办法》 核工业无损检测人员培训、考核和资格鉴定是从与IAEA的合作开始的,《管理办法》初版是参照了ISO-9712和GB-9445后形成的,大多数内容与他们是一致的。ISO-9712 1999版‘附录A建议的工业门类’暂时难以全面实行,最多是对燃料元件生产过程中小管子的无损检测作专题培训。在核工业无损检测人员培训中基本上实行着通用专业知识考试和核工业的专业考试加实践操作考试的方式,符合GB9445-88的要求。其实通用专业知识在各行业的培训中基本一致,与国外差别也不大。核工业无损检测人员资格鉴定委员会基本上赞同全国能实行统一认证。2、编制培训大纲核工业无损检测人员培训目前实施的大纲基本上是核工业无损检测中心的培训大纲,该大纲是在参考了SNT-TC-1A和IAEA的有关内容并结合核工业的特殊要求形成的,多年培训经验证明是有效的。在1996年法马通公司为秦山二期核电站提供设备而需要在中国培训无损检测人员时,经考察后从法国派有关培训和质保专家对该大纲作了全面审查,确认符合国际有关标准也符合法国无损检测人员培训的要求。随着核工业的发展,为满足全国有关核设备制造和安装公司对无损检测人员培训的需要,核工业无损检测人员资格鉴定委员会确认了几个中心能从事培训。因此,编制统一的培训大纲的要求也日益迫切。在编制中除基本保留原合理部分外,将增加实践操作与标准的内容。大纲要体现综合能力和实践能力的培训,给予学员的是知识和经验,而技能和技巧是学员以后工作实践中的积累。3、改善教学既然培训分通用、专业和实践,又要加强综合能力培训,就得将教材和讲义分开。教材是学员通用和参考的资料,讲义是大纲的具体体现,注重课堂教学。提高教师素质,我们相信每以一位教师都有其知识和经验,但应强调资料剪裁、教学工具的应用以及成人教育特殊性认识。要求对教师进行培训是不可回避的。缩短学时提高效率为目标,要求教师给予学员的知识应具有前瞻性,将技术发展的趋势交给学员,利用较新的设备完成实践操作。丰富实践操作试块中人工模拟缺陷的种类,核工业无损检测中心已经研制出很多的模拟试块,除了RT培训外,其他方法尚需补充。现在我们有IAEA制作模拟试块的教学资料可供使用。4、加强行业协调核安全赋予了核工业无损检测重要地位,但核工业无损检测仅仅是工业无损检测在核工业或辐射环境中的应用。因此,核工业无损检测人员培训不仅不打算取代通用专业知识的培训,还希望更多地利用各行业通用培训的结果;另外,又不能将核工业无损检测人员培训降到上岗培训的地步。总之,核工业无损检测人员培训既要满足通用要求又要满足核工业特殊要求。
上海可以考,是个核工业是新兴的行业,不错
钢结构无损检测 摘要:通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规无损检测方法的简述,归纳了被检对象所适用的不同无 损检测方法。为广大工程技术人员和管理人员了解、学习、应用无损检测技术提供参考。 关键词:建筑钢结构;无损检测 1 前言 建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点,自上世纪 90 年代,特别是近年来得 到了迅猛发展,广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程,建筑钢结构发生了严重的质量事故, 如郑州中原博览中心网架曾发生了崩塌事故,所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。 建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计,其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建 筑钢结构的安全性和可靠性一般有三种方式:⑴模拟实验;⑵破坏性实验;⑶无损检测。模拟实验是按一 定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等,模拟在其运行环境中的工作状态,测试、评价建筑钢 结构的安全性和可靠性。模拟实验能对建筑钢结构的整体性能作出定量评价,但其成本高,周期长,工艺 复杂。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。破坏性实验具有检测结果精 确、直观、误差和争议性比较小等优点,但破坏性实验只适用于抽样,而不能对全部工件进行实验,所以 不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行 100%检测,且经济成本相对较低。 上世纪 50 年代初,无损检测技术通过前苏联进入我国。作为工艺过程控制和产品质量控制的手段,如今在 核电、航空、航天、船舶、电力、建筑钢结构等行业中得到广泛的应用,创造了巨大的经济效益和社会效 益。无损检测技术是建立在众多学科之上的一门新兴的、综合性技术。无损检测技术是以不损伤被检对象 的结构完整性和使用性能为前提,应用物理原理和化学现象,借助先进的设备器材,对各种原材料,零部 件和结构件进行有效的检验和测试,借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物 理性能。无损检测经历了三个阶段,即无损探伤(Non-destructive Inspection,简称 NDI)、无损检测 (Non-destructive testing,简称 NDT)、无损评价(Non-destructive Evaluation,简称 NDE)、无损 探伤的含义是探测和发现缺陷。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷,而且要发现缺陷的大小、位置、当量、 性质和状态。无损评价的含义则更广泛、更深刻, 它不仅要求发现缺陷,探测被检对象的结构、性质、状 态,还要求获得更全面、更准确的,综合的信息,从而评价被检对象的运行状态和使用寿命。应用于钢结 构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测(Magnetic Testing 简称 MT)、渗透检测(Penetrate Testing, 简称 PT)、涡流检测(Eddy current Testing 简称 ET)、声发射检测(Acoustic Emission Testing 简称 AET)、超声波检测(Ultrasonic Testing,简称 UT)、射线检测(Radiography Testing,简称 RT)。在 建筑钢结构行业中,按检测缺陷产生的时机,无损检测方法可以按下图分类。 2 检测方法的简述 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 渗透检测(PT) 原理 在被检对象表面施加含有荧光染料或着色染料的渗透液,渗透液在毛细血管的作用下,经过一定时间 后,渗透液可以渗透到表面开口的缺陷中去。经过去除被检对象表面多余的渗透液,干燥后,再在被检对 象表面施加吸附介质(显象剂)。同样在毛细血管的作用下,显象剂吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗 到显象剂中,在一定的光照下,缺陷中的渗透液被显示。从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。 局限性 仅适用于表面开口缺陷的检测,而且对被检对象的表面光洁度要求较高,涂料、铁锈、氧化皮会覆盖表面 缺陷而造成漏检。对检测人员的视力有一定要求,成本相对较高。 优点 设备轻便、操作简单,检测灵敏度高,结果直观、准确。 涡流检测(ET) 原理 金属材料在交变磁场的作用下产生了涡流,根据涡流的分布和大小可以检测出铁磁性材料和非铁磁性材料 的缺陷。 适用范围 适用于各种导电材料的表面和近表面的缺陷检测。 局限性 不适用不导电材料检测,对形状复杂的试件很难应用,比较适合钢管、钢板等形状规则的轧制型材的检测, 而且设备较贵;无法判定缺陷的性质。 优点 检测速度快,生产效率高,自动化程度高。 声发射检测(AET) 原理 材料或结构件受到内力或外力的作用产生形变或断裂时, 以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射, 也称为应力波发射。声发射检测是通过受力时材料内部释放的应力波判断被检对象内部结构损伤程度的一 种新兴动态无损检测技术。 适用对象 适用于被检对象的动态监测,如对大型桥梁、核电设备的实时动态监测。 局限性 无法监测静态缺陷、干扰检测的因素较多;设备复杂、价格较贵、检测技术不太成熟。 优点 可以远距离监控设备的运行情况和缺陷的扩展情况,对结构的安全性和可靠性评价提供依据。 超声波检测(UT) 原理 超声波是指频率大于 20 千兆赫兹的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同,可 将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。 超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播,当遇到异面介质(如气孔、夹 渣)时,一部分超声波反射回来,经仪器处理后,放大进入示波屏,显示缺陷的回波。 适用对象 适用于各类焊逢、板材、管材、棒材、锻件、铸件以及复合材料的检测,特别适合厚度较大的工件。 局限性 检测结果可追溯性较差;定性困难,定量不精确,人为因素较多;对被检工件的材质规格,几何形状有一 定要求。 优点 检测成本低、速度快、周期短、效率高;仪器小、操作方便;能对缺陷进行精确定位;对面积型缺陷的检 出率较高(如裂纹、未熔合等) 射线检测(RT) 原理 射线是一种波长短、频率高的电磁波。 射线检测,常规使用×射线机或放射性同位素作为放射源产生射线,射线穿过被检对象,经过吸收和衰减, 由于被检试件中存在厚度差的原因,不同强度的射线到达记录介质(如射线胶片),射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子,经过暗室处理后,底片上便出现了不同黑度的缺陷影象,从而判定缺陷的大小和 性质。 适用范围 适用较薄而不是较厚(如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测,如加速器)的工件的内部体 积型缺陷的检测。 局限性 检测成本高、周期长,工作效率低;不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测;对面状的缺陷检出 率较低;对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定;影响人体健康。 优点 检测结果直观、定性定量准确;检测结果有记录,可以长期保存,可追溯性较强。 3 小结 综上所述,每种无损检测方法的原理和特点各不相同,且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业 中应根据结构的整体性能,检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素 合理选择无损检测方法。一般地,选择无损检测方法及合格等级,是设计人员依据相关规范而确定的。有 的工程,业主也有无损检测方法及合格等级的要求,这就需要供需双方相互协商了。 钢结构在加工制作及安装过程中无损检测方法的选择见表 1 被检对象 原材料检验 板材 锻件及棒材 管材 螺栓 焊接检验 坡口部位 清根部位 对接焊逢 角焊逢和 T 型焊逢 UT 检测方法 UT、MT(PT) UT(RT)、MT(PT) UT、MT(PT) UT、PT(MT) PT(MT) RT(UT)、MT(PT) UT(RT)、PT(MT) 被检对象所适用的无损检测方法见表 2 内部缺陷 表面缺陷和近表面 检测方法 UT ● ○ ● ● MT ● ● ● ● PT ● ○ ○ ● ET △ △ ● × AET △ △ △ △ 发生中缺陷检 测 检测方法 RT 被检对象 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件(管、板、型材) 焊逢 × ● × ● 分层 疏松 气孔 内部 缩孔 缺陷 未焊透 未熔合 缺陷 分类 夹渣 裂纹 白点 表面裂纹 表面 缺陷 表面气孔 折叠 断口白点 × × ● ● ● △ ● ○ × △ ○ — × ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ △ × — × — — — — — — — — — ● △ ○ ● — — — — — — — — — ● ● ○ ● — — — — — — — — — ● △ ○ — — — — — △ △ △ △ △ △ — — — 注:●很适用;○适用;△有附加条件适用;×不适用;—不相关 参 1. 考 文 献 强天鹏 射线检测 [M] 云南科技出版社 2001 2. 3. 4. 5. 周在杞等 张俊哲等 无损检测技术及其应用 [M] 科学出版社 王小雷 锅炉压力容器无损检测相关知识 [M] 李家伟等 无损检测 冉启芳 2001 1993 [M] 机械工业出版社 2002 无损检测方法的分类及其特征的介绍 [J] 无损检测 1999 2 钢网架结构超声波检测及其质量的分 [J] 无损检测 2001 6 磁粉检测(MT) 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 磁粉探伤的原理及概述 磁粉探伤的原理 磁粉探伤又称 MT 或者 MPT(Magnetic Particle Testing),适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤 的检测方法。利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时,使被测物收到磁力的作用,将 磁粉(磁性微型粉末)散布在其表面。然后,缺陷的部分表面所泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住,形成指 示图案。指示图案比实际缺陷要大数十倍,因此很容易便能找出缺陷。 磁粉探伤方法 磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察,以及后期处理。 前期处理→磁化→磁粉使用→观察→后期处理 以下分别说明各个步骤的概要。 (1)前期处理 探探伤面如果有油脂、涂料、锈、或其他异物附着的情况下,不仅会妨碍磁粉吸附在伤痕上,而且还会出 现磁粉吸附在伤痕之外的部分形成疑私图像的情况。因此在磁化之前,要采用物理或者化学处理,进行去 除污垢异物的步骤。 (2)磁化 将检测物适当磁化是非常重要的。通常,采用与伤痕方向与磁力线方向垂直的磁化方式。另外为了适当磁 化,根据检测物的形状可以采用多种方法。日本工业规格(JIS G 0565-1992)中规定了以下 7 种磁化方法。 ①轴通电法……在检测物轴方向直接通过电流。 ②直角通电法……在检测物垂直于轴的方向直接通过电流。 ③Prod 法……在检测物局部安置 2 个电极(称为 Prod)通过电流。 ④电流贯通法……在检测物的孔穴中穿过的导电体中通过电流。 ⑤线圈法……在检测物中放入线圈,在线圈中通过电流。 ⑥极间法……把检测物或者要检测的部位放入电磁石或永磁石的磁极间。 ⑦磁力线贯通法……对通过检测物的孔穴的强磁性物体施加交流磁力线,使感应电流通过检测物。 (3)磁粉使用磁粉探伤的原理 ① 磁粉的种类 为了让磁粉吸附在伤痕部的磁极间形成检出图像,使用的磁粉必须容易被伤痕部的微弱磁场磁化,吸附在 磁极上,也就是说需要优秀的吸附性能。另外,要求形成的磁粉图像必须有很高的识别性。 一般,磁粉探伤中使用的磁粉有在可见光下使用的白色、黑色、红色等不同磁粉,以及利用荧光发光的荧 光磁粉。另外,根据磁粉使用的场合,有粉状的干性磁粉以及在水或油中分散使用的湿性磁粉。 ② 磁粉的使用时间 磁粉使用时间分为一边通过磁化电流一边使用磁粉的连续法,以及在切断磁化电流的状态即利用检测物的 残留磁力的残留法两种。 (4)观察 为了便于观察附着在伤痕部位的磁粉图像,必须创造容易观察的环境。普通磁粉需要在尽可能明亮的环境 下观察,荧光磁粉则要使用紫外线照射灯将周围尽量变暗才容易观察。 (5)后期处理 磁粉探伤结束,检测物有可能仍作为产品或是需要送往下一个加工步骤接受机械加工等。这时就需要进行 退磁、去除磁粉、防锈处理等后期处理。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 生产厂家: 生产厂家:济宁联永超声电子有限公司 仪器设备名称: 仪器设备名称:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪 Ⅲ 仪器概况:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪是具有多种磁化方式的磁粉探 伤仪设备。仪器采用可控硅作无触点开关,噪音小、寿命长、操作简 单、方便、适应性强、工作稳定。是最近推出新产品,它除具有便携 式机种的一切优点,还具有移动机种的某些长处,扩展了用途,简化 了操作,还具有退磁功能。 该设备有四种探头: 1、旋转探头: 型)能对各种焊缝、各种几何形状的曲面、平面、 (E 管道、锅炉、球罐等压力容器进行一次性全方位显示缺陷和伤痕。 2、电磁轭探头: 型)它配有活关节,可以对平面、曲面工件进行 (D 探伤。 3、马蹄探头: 型)它可以对各种角焊缝,大型工件的内外角进行 (A 局部探伤。 4、磁环: 型)它能满足所有能放入工件的周向裂纹的探伤,用它 (O 来检测工件的疲劳痕(疲劳裂痕均垂于轴向)及为方便,用它还可以 对工件进行远离法退磁。 总之,该仪器是多种探伤仪的给合体,功能与适用范围广,尤其应用 于不允许通电起弧破表面零件的探伤。 无损检测概论及新技术应用 无损检测概论及新技术应用 概论 摘要: 摘要:综述了无损检测的定义、方法、特点、要求等基本知识,以及无损检测在 现今社会中的应用实例,其中包括混凝土超声波无损检测技术、涡流无损检测技 术、渗透探伤技术。 关键词: 关键词:无损检测;混凝土缺陷;涡流检测;渗透探伤。 引言: 引言:随着现代工业的发展,对产品的质量和结构的安全性、使用的可靠性提出 了越来越高的要求,无损检测技术由于具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点, 所以其应用日益广泛。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上 反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。 1、 无损检测概论 、 无损检测 检测概论 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用 性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位 置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿 命等)的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法有射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和 液体渗透检测(PT) 四种。 其他无损检测方法: 涡流检测(ET)、 声发射检测 (AT) 、 (TIR) 泄漏试验 、 (LT) 交流场测量技术 、 (ACFMT) 漏磁检验 、 (MFL)、 热像/红外 远场测试检测方法(RFT)等。 基于以上方法,无损检测具有一下应用特点: 1>不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、 结构的前提下进行检测, 所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到 100%。但是,并不是所有需要测 试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验 只能采用破坏性试验, 因此, 在目前无损检测还不能代替破坏性检测。 也就是说, 对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结 果互相对比和配合,才能作出准确的评定。 2>正确选用实施无损检测的时机 在无损检测时, 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利 地完成检测预定目的,正确评价产品质量。 3>正确选用最适当的无损检测方法 由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备 材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、 形状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。 4>综合应用各种无损检测方法 任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应 尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。此外在无 损检测的应用中,还应充分认识到,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质 量”,而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下,着重考虑其经济性。只 有这样,无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。[1] 通过各种检测方法,最终对于无损检测的要求是:不仅要发现缺陷,探测试 件的结构、状态、性质,还要获取更全面、准确和综合的信息,辅以成象技术、 自动化技术、计算机数据分析和处理技术等,与材料力学、断裂力学等学科综合 应用,以期对试件和产品的质量和性能作出全面、准确的评价。 2、 无损检测在各领域的应用 、 无损检测基于以上优点,在现今社会受到广泛关注和应用,为实际生产工作减 少了废料成本,提供了极大的方便。其中超声波检测技术、涡流检测、渗透探伤 技术、霍尔效应无损探伤技术应用极为出色。 混凝土超声无损检测 混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一,它的质量直接关系到结构 的安全。多年来,结构混凝土质量的传统检测方法是以按规定的取样方法,制作 立方体试件,在规定的温度环境下,养护 28d 时按标准实验方法测得的试件抗压 强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标,往往是 与结构物中的混凝土性能有一定差别。因此,直接在结构物上检测混凝土质量的 现场检测技术,已成为混凝土质量管理的重要手段。 所谓混凝土“无损检测”技术,就是要在不破坏结构构件的情况下,利用测 试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量。 因该物理量与混凝土质量之间 有较好的相互关系,可采用获取的物理量去推定混凝土质量。[2] 混凝土超声检测是用超声波探头中的压电陶瓷或其他类型的压电晶体加载某 频率的交流电压后激发出固定频率的弹性波, 在材料或结构内部传播后再由超声 波换能器接收,通过对采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参 数进行分析,以此推断混凝土结构的力学特性、内部结构及其组成情况。超声波 检测可用于混凝土结构的测厚、探伤、混凝土的弹性模量测定以及混凝土力学强 度评定等方面. [3] 涡流无损检测 涡流检测的基本原理:将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测 的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感 应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流 的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈 的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用 一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化, 进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或 缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能 反映试件表面或近表面处的情况。[4] 应用:按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过 式、探头式和插入式线圈 3 种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内 径略大于被检物件, 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过, 可发现裂纹、 夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金 属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳 裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可 用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线 圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大 批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传 送的机械装置) 、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。[5] 优缺点:涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现 自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷, 检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。 渗透探伤技术 液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透 剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经 去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作 用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光 源下 (紫外线光或白光) 缺陷处的渗透液痕迹被现实, 黄绿色荧光或鲜艳红色) , ( , 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。[6] 渗透检测适用于具有非吸收的光洁表面的金属、非金属,特别是无法采用磁 性检测的材料,例如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、奥氏体钢等的制品,可 检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料以及机械零件等的表面开口型缺陷。 渗透检测的优点是灵敏度较高(已能达到检测开口宽度达 的裂缝) ,检测 成本低,使用设备与材料简单,操作轻便简易,显示结果直观并可进一步作直观 验证(例如使用放大镜或显微镜观察) ,其结果也容易判断和解释,检测效率较 高。缺点是受试件表面状态影响很大并只能适用于检查表面开口型缺陷,如果缺 陷中填塞有较多杂质时将影响其检出的灵敏度。[7] 3、 结语 、 随着现代科学技术的发展,激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损 检测领域,而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发展,大大丰富了应用 方法,如射线照相就可细分为 X 射线、γ射线、中子射线、高能 X 射线、射线 实时照相、层析照相……等多种方法。 无损检测作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤,到无 损检测,再到无损评价,并且向自动无损评价、定量无损评价发展。相信在不远 的将来, 新生的纳米材料、 微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。 参考文献【1】李喜孟.无损检测.机械工业出版社.2011 】 【2】父新漩. 混凝土无损检测手册.人民交通出版社.2003 】 【 3】 冯子蒙.超声波无损检测于评价的关键技术问题及其解决方案.煤矿机 】 械.2009(9) 【4】唐继强.无损检测实验.机械工业出版社.2011 】 【5】李丽茹.表面检测.机械工业出版社.2009 】 【6】国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会.机械工业 出版社.2004 【7】胡学知主编. 中国劳动社会保障出版社.2007 】
远场涡流无损检测技术的发展历史远场涡流无损检测技术的发展历史远场涡流无损检测技术的发展历史远场涡流无损检测技术的发展历史及特点及特点及特点及特点 远场效应是20世纪40年代发现的。1951年Maclean .获得了此项技术的美国专利。50年代壳牌公司的Schmidt .独立地再发现了远场涡流无损检测技术,在世界上首次研制成功检测井下套管的探头,并用来检测井下套管的腐蚀情况,1961年他将此项技术命名为“远场涡流检测”,以区别于普通涡流检测。壳牌公司开发部向Maclean购买了该专利权,在探头的研制中获得了很大的成功,并用来检测井下套管。20世纪60年代初期,壳牌公司应用远场涡流检测技术来检测管线,检测设备包括信号功率源、信号测量、信号记录和处理,做成管内能通过的形式,像活塞一样,加动力之后即可在管线内运动,取名“智能猪”。此装置于1961年5月9日第一次试用,一次可以检测80公里或更长的管线。壳牌公司在80年代促进了此项技术的商业化。一些制造商立刻认可了此项技术的价值,开始生产远场涡流检测设备。在过去的20多年中,远场涡流检测技术引起了全世界有关研究人员的兴趣,Schmidt .作出了杰出的贡献,Lordo w,Atherton .等对远场涡流现象进行了有限元模型的理论模拟,开发了计算机模拟程序,为远场涡流检测奠定了坚实的理论基础。在80年代后期和90年代初期,远场涡流检测技术得到了很大发展,开发了检测系统,利用内置式探头来检测输气管线、井下套管、地埋管线、热交换器和锅炉,利用外置式探头来检测平板和钢管。现代的检测设备利用计算机来显示和储存数据,还有自动信号分析程序。 从20世纪80年代开始,加拿大路赛尔技术有限公司(RUSSELL NDE SYSTEMS INC 简称路赛尔公司)与加拿大女王大学(Queen’s University,世界应用电磁研究中心)合作,致力于远场涡流技术在管道检测方面的研究,特别是井下套管和地埋油气水输送管线的检测。路赛尔公司1988年研制成功第一代远场涡流检测系统(108型),1992年研制成功第二代检测系统(204型),2000年研制成功第三代检测系统(308型)。目前路赛尔公司生产的远场涡流无损检测系统的技术居世界领先水平。2000年美国材料试验学会制定了ASTM E2096-00《热交换器管远场涡流检测》标准,此标准由路赛尔公司撰写。美国无损探伤试验学会ASNT于2004年出版的电磁无损检测手册[10],其中第八章远场涡流检测由路赛尔公司和加拿大女王大学撰写。 2000年以来我国电力、石化、化工行业向路赛尔公司购买了数套204型和308型远场涡流检测系统,用于检测锅炉和热交换器,应用效果很好。我国2004年制定了国家电力行业标准DL/T 883-2004《电站在役给水加热器铁磁性钢管远场涡流检验技术导则》。近二年来我国油田开始对路赛尔公司生产的远场涡流井下套管无损检测系统感兴趣。远场涡流无损检测的原理和优点三种普通无损检测方法存在的缺陷对于井下套管和地埋线的无损检测,人们通常尝试使用漏磁、传统涡流和超声检测方法,但这三种方法都存在很大的局限性。漏磁检测存在的主要问题:·对于内壁和外壁缺陷的灵敏度很不一致,如果探头与外壁接触,则外壁缺陷的灵敏度比内壁高;·无法检测均匀腐蚀减薄;对间隙非常敏感,间隙变化会引起检测误差;由于必须采用磁化装置,因此设备比较笨重。传统涡流存在的主要问题:传统涡流对于铁磁性管子,由于集肤效应的作用,只能检测管道的表面缺陷,不能做到对管壁100%的检测;对间隙很敏感,间隙变化对灵敏度影响很大。超声检测存在的主要问题:超声检测要求被检测的表面很清洁,需要良好的声耦合,管道检测特别是管道的在役检测很难实现良好的声耦合。远场涡流无损检测的原理内置式探头置于被检测钢管内,探头上有一个激励线圈,还有一个(或二个)检测线圈。激励线圈和检测线圈的距离为钢管内径的2-3倍。激励线圈发出的磁力线(能量)穿过管壁向外扩散,在远场区又再次穿过有表面缺陷的管壁向内扩散,被检测线圈接收。检测线圈接收到的信号的幅度和相位都和壁厚有关,利用专用的软件就可测得管壁的厚度。激励线圈与检测线圈间距的确定在激励线圈和检测线圈之间存在三个区:直接耦合区、过渡区和远场区。外壁的幅度大于内壁的幅度;当间距等于、大于二倍钢管内径后,外壁和内壁的幅度与间距成正比,而且当间距为2-3倍钢管内径时(远场区),外壁和内壁的幅度较大,因此,激励线圈和检测线圈的距离取2-3倍钢管的内径。波在钢板中的传播波在钢板中传播的过程中,波幅衰减,相位发生移动。钢板的厚度越大,波幅衰减得越大。探头附近磁力线的分布在远场区磁力线的轨迹与管壁平行,因此,在远场区通过管壁的磁力线的总数和壁厚成正比。远场涡流无损检测的优点与普通涡流、漏磁和超声波无损检测相比,远场涡流无损检测具有以下优点:被检测的钢管的表面不必清洗;探头与钢管表面不接触,探头外径与钢管内径之间的间隙变化对检测结果的影响很小,允许的最大间隙为钢管内径的30%,最佳间隙小于钢管内径的15%;检测钢管内表面和外表面的腐蚀坑的灵敏度相同;对均匀减薄、渐变减薄和偏磨减薄的检测,都有极高的检测灵敏度;探头的检测速度是否均匀对检测结果无影响;钢管内的气体、液体介质对检测结果无影响;检测设备体积小,重量轻,便于现场灵活应用;检测数据还可存入探头内,实施长距离检测。
钢结构无损检测 摘要:通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规无损检测方法的简述,归纳了被检对象所适用的不同无 损检测方法。为广大工程技术人员和管理人员了解、学习、应用无损检测技术提供参考。 关键词:建筑钢结构;无损检测 1 前言 建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点,自上世纪 90 年代,特别是近年来得 到了迅猛发展,广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程,建筑钢结构发生了严重的质量事故, 如郑州中原博览中心网架曾发生了崩塌事故,所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。 建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计,其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建 筑钢结构的安全性和可靠性一般有三种方式:⑴模拟实验;⑵破坏性实验;⑶无损检测。模拟实验是按一 定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等,模拟在其运行环境中的工作状态,测试、评价建筑钢 结构的安全性和可靠性。模拟实验能对建筑钢结构的整体性能作出定量评价,但其成本高,周期长,工艺 复杂。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。破坏性实验具有检测结果精 确、直观、误差和争议性比较小等优点,但破坏性实验只适用于抽样,而不能对全部工件进行实验,所以 不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行 100%检测,且经济成本相对较低。 上世纪 50 年代初,无损检测技术通过前苏联进入我国。作为工艺过程控制和产品质量控制的手段,如今在 核电、航空、航天、船舶、电力、建筑钢结构等行业中得到广泛的应用,创造了巨大的经济效益和社会效 益。无损检测技术是建立在众多学科之上的一门新兴的、综合性技术。无损检测技术是以不损伤被检对象 的结构完整性和使用性能为前提,应用物理原理和化学现象,借助先进的设备器材,对各种原材料,零部 件和结构件进行有效的检验和测试,借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物 理性能。无损检测经历了三个阶段,即无损探伤(Non-destructive Inspection,简称 NDI)、无损检测 (Non-destructive testing,简称 NDT)、无损评价(Non-destructive Evaluation,简称 NDE)、无损 探伤的含义是探测和发现缺陷。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷,而且要发现缺陷的大小、位置、当量、 性质和状态。无损评价的含义则更广泛、更深刻, 它不仅要求发现缺陷,探测被检对象的结构、性质、状 态,还要求获得更全面、更准确的,综合的信息,从而评价被检对象的运行状态和使用寿命。应用于钢结 构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测(Magnetic Testing 简称 MT)、渗透检测(Penetrate Testing, 简称 PT)、涡流检测(Eddy current Testing 简称 ET)、声发射检测(Acoustic Emission Testing 简称 AET)、超声波检测(Ultrasonic Testing,简称 UT)、射线检测(Radiography Testing,简称 RT)。在 建筑钢结构行业中,按检测缺陷产生的时机,无损检测方法可以按下图分类。 2 检测方法的简述 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 渗透检测(PT) 原理 在被检对象表面施加含有荧光染料或着色染料的渗透液,渗透液在毛细血管的作用下,经过一定时间 后,渗透液可以渗透到表面开口的缺陷中去。经过去除被检对象表面多余的渗透液,干燥后,再在被检对 象表面施加吸附介质(显象剂)。同样在毛细血管的作用下,显象剂吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗 到显象剂中,在一定的光照下,缺陷中的渗透液被显示。从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。 局限性 仅适用于表面开口缺陷的检测,而且对被检对象的表面光洁度要求较高,涂料、铁锈、氧化皮会覆盖表面 缺陷而造成漏检。对检测人员的视力有一定要求,成本相对较高。 优点 设备轻便、操作简单,检测灵敏度高,结果直观、准确。 涡流检测(ET) 原理 金属材料在交变磁场的作用下产生了涡流,根据涡流的分布和大小可以检测出铁磁性材料和非铁磁性材料 的缺陷。 适用范围 适用于各种导电材料的表面和近表面的缺陷检测。 局限性 不适用不导电材料检测,对形状复杂的试件很难应用,比较适合钢管、钢板等形状规则的轧制型材的检测, 而且设备较贵;无法判定缺陷的性质。 优点 检测速度快,生产效率高,自动化程度高。 声发射检测(AET) 原理 材料或结构件受到内力或外力的作用产生形变或断裂时, 以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射, 也称为应力波发射。声发射检测是通过受力时材料内部释放的应力波判断被检对象内部结构损伤程度的一 种新兴动态无损检测技术。 适用对象 适用于被检对象的动态监测,如对大型桥梁、核电设备的实时动态监测。 局限性 无法监测静态缺陷、干扰检测的因素较多;设备复杂、价格较贵、检测技术不太成熟。 优点 可以远距离监控设备的运行情况和缺陷的扩展情况,对结构的安全性和可靠性评价提供依据。 超声波检测(UT) 原理 超声波是指频率大于 20 千兆赫兹的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同,可 将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。 超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播,当遇到异面介质(如气孔、夹 渣)时,一部分超声波反射回来,经仪器处理后,放大进入示波屏,显示缺陷的回波。 适用对象 适用于各类焊逢、板材、管材、棒材、锻件、铸件以及复合材料的检测,特别适合厚度较大的工件。 局限性 检测结果可追溯性较差;定性困难,定量不精确,人为因素较多;对被检工件的材质规格,几何形状有一 定要求。 优点 检测成本低、速度快、周期短、效率高;仪器小、操作方便;能对缺陷进行精确定位;对面积型缺陷的检 出率较高(如裂纹、未熔合等) 射线检测(RT) 原理 射线是一种波长短、频率高的电磁波。 射线检测,常规使用×射线机或放射性同位素作为放射源产生射线,射线穿过被检对象,经过吸收和衰减, 由于被检试件中存在厚度差的原因,不同强度的射线到达记录介质(如射线胶片),射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子,经过暗室处理后,底片上便出现了不同黑度的缺陷影象,从而判定缺陷的大小和 性质。 适用范围 适用较薄而不是较厚(如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测,如加速器)的工件的内部体 积型缺陷的检测。 局限性 检测成本高、周期长,工作效率低;不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测;对面状的缺陷检出 率较低;对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定;影响人体健康。 优点 检测结果直观、定性定量准确;检测结果有记录,可以长期保存,可追溯性较强。 3 小结 综上所述,每种无损检测方法的原理和特点各不相同,且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业 中应根据结构的整体性能,检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素 合理选择无损检测方法。一般地,选择无损检测方法及合格等级,是设计人员依据相关规范而确定的。有 的工程,业主也有无损检测方法及合格等级的要求,这就需要供需双方相互协商了。 钢结构在加工制作及安装过程中无损检测方法的选择见表 1 被检对象 原材料检验 板材 锻件及棒材 管材 螺栓 焊接检验 坡口部位 清根部位 对接焊逢 角焊逢和 T 型焊逢 UT 检测方法 UT、MT(PT) UT(RT)、MT(PT) UT、MT(PT) UT、PT(MT) PT(MT) RT(UT)、MT(PT) UT(RT)、PT(MT) 被检对象所适用的无损检测方法见表 2 内部缺陷 表面缺陷和近表面 检测方法 UT ● ○ ● ● MT ● ● ● ● PT ● ○ ○ ● ET △ △ ● × AET △ △ △ △ 发生中缺陷检 测 检测方法 RT 被检对象 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件(管、板、型材) 焊逢 × ● × ● 分层 疏松 气孔 内部 缩孔 缺陷 未焊透 未熔合 缺陷 分类 夹渣 裂纹 白点 表面裂纹 表面 缺陷 表面气孔 折叠 断口白点 × × ● ● ● △ ● ○ × △ ○ — × ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ △ × — × — — — — — — — — — ● △ ○ ● — — — — — — — — — ● ● ○ ● — — — — — — — — — ● △ ○ — — — — — △ △ △ △ △ △ — — — 注:●很适用;○适用;△有附加条件适用;×不适用;—不相关 参 1. 考 文 献 强天鹏 射线检测 [M] 云南科技出版社 2001 2. 3. 4. 5. 周在杞等 张俊哲等 无损检测技术及其应用 [M] 科学出版社 王小雷 锅炉压力容器无损检测相关知识 [M] 李家伟等 无损检测 冉启芳 2001 1993 [M] 机械工业出版社 2002 无损检测方法的分类及其特征的介绍 [J] 无损检测 1999 2 钢网架结构超声波检测及其质量的分 [J] 无损检测 2001 6 磁粉检测(MT) 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 磁粉探伤的原理及概述 磁粉探伤的原理 磁粉探伤又称 MT 或者 MPT(Magnetic Particle Testing),适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤 的检测方法。利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时,使被测物收到磁力的作用,将 磁粉(磁性微型粉末)散布在其表面。然后,缺陷的部分表面所泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住,形成指 示图案。指示图案比实际缺陷要大数十倍,因此很容易便能找出缺陷。 磁粉探伤方法 磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察,以及后期处理。 前期处理→磁化→磁粉使用→观察→后期处理 以下分别说明各个步骤的概要。 (1)前期处理 探探伤面如果有油脂、涂料、锈、或其他异物附着的情况下,不仅会妨碍磁粉吸附在伤痕上,而且还会出 现磁粉吸附在伤痕之外的部分形成疑私图像的情况。因此在磁化之前,要采用物理或者化学处理,进行去 除污垢异物的步骤。 (2)磁化 将检测物适当磁化是非常重要的。通常,采用与伤痕方向与磁力线方向垂直的磁化方式。另外为了适当磁 化,根据检测物的形状可以采用多种方法。日本工业规格(JIS G 0565-1992)中规定了以下 7 种磁化方法。 ①轴通电法……在检测物轴方向直接通过电流。 ②直角通电法……在检测物垂直于轴的方向直接通过电流。 ③Prod 法……在检测物局部安置 2 个电极(称为 Prod)通过电流。 ④电流贯通法……在检测物的孔穴中穿过的导电体中通过电流。 ⑤线圈法……在检测物中放入线圈,在线圈中通过电流。 ⑥极间法……把检测物或者要检测的部位放入电磁石或永磁石的磁极间。 ⑦磁力线贯通法……对通过检测物的孔穴的强磁性物体施加交流磁力线,使感应电流通过检测物。 (3)磁粉使用磁粉探伤的原理 ① 磁粉的种类 为了让磁粉吸附在伤痕部的磁极间形成检出图像,使用的磁粉必须容易被伤痕部的微弱磁场磁化,吸附在 磁极上,也就是说需要优秀的吸附性能。另外,要求形成的磁粉图像必须有很高的识别性。 一般,磁粉探伤中使用的磁粉有在可见光下使用的白色、黑色、红色等不同磁粉,以及利用荧光发光的荧 光磁粉。另外,根据磁粉使用的场合,有粉状的干性磁粉以及在水或油中分散使用的湿性磁粉。 ② 磁粉的使用时间 磁粉使用时间分为一边通过磁化电流一边使用磁粉的连续法,以及在切断磁化电流的状态即利用检测物的 残留磁力的残留法两种。 (4)观察 为了便于观察附着在伤痕部位的磁粉图像,必须创造容易观察的环境。普通磁粉需要在尽可能明亮的环境 下观察,荧光磁粉则要使用紫外线照射灯将周围尽量变暗才容易观察。 (5)后期处理 磁粉探伤结束,检测物有可能仍作为产品或是需要送往下一个加工步骤接受机械加工等。这时就需要进行 退磁、去除磁粉、防锈处理等后期处理。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 生产厂家: 生产厂家:济宁联永超声电子有限公司 仪器设备名称: 仪器设备名称:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪 Ⅲ 仪器概况:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪是具有多种磁化方式的磁粉探 伤仪设备。仪器采用可控硅作无触点开关,噪音小、寿命长、操作简 单、方便、适应性强、工作稳定。是最近推出新产品,它除具有便携 式机种的一切优点,还具有移动机种的某些长处,扩展了用途,简化 了操作,还具有退磁功能。 该设备有四种探头: 1、旋转探头: 型)能对各种焊缝、各种几何形状的曲面、平面、 (E 管道、锅炉、球罐等压力容器进行一次性全方位显示缺陷和伤痕。 2、电磁轭探头: 型)它配有活关节,可以对平面、曲面工件进行 (D 探伤。 3、马蹄探头: 型)它可以对各种角焊缝,大型工件的内外角进行 (A 局部探伤。 4、磁环: 型)它能满足所有能放入工件的周向裂纹的探伤,用它 (O 来检测工件的疲劳痕(疲劳裂痕均垂于轴向)及为方便,用它还可以 对工件进行远离法退磁。 总之,该仪器是多种探伤仪的给合体,功能与适用范围广,尤其应用 于不允许通电起弧破表面零件的探伤。 无损检测概论及新技术应用 无损检测概论及新技术应用 概论 摘要: 摘要:综述了无损检测的定义、方法、特点、要求等基本知识,以及无损检测在 现今社会中的应用实例,其中包括混凝土超声波无损检测技术、涡流无损检测技 术、渗透探伤技术。 关键词: 关键词:无损检测;混凝土缺陷;涡流检测;渗透探伤。 引言: 引言:随着现代工业的发展,对产品的质量和结构的安全性、使用的可靠性提出 了越来越高的要求,无损检测技术由于具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点, 所以其应用日益广泛。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上 反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。 1、 无损检测概论 、 无损检测 检测概论 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用 性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位 置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿 命等)的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法有射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和 液体渗透检测(PT) 四种。 其他无损检测方法: 涡流检测(ET)、 声发射检测 (AT) 、 (TIR) 泄漏试验 、 (LT) 交流场测量技术 、 (ACFMT) 漏磁检验 、 (MFL)、 热像/红外 远场测试检测方法(RFT)等。 基于以上方法,无损检测具有一下应用特点: 1>不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、 结构的前提下进行检测, 所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到 100%。但是,并不是所有需要测 试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验 只能采用破坏性试验, 因此, 在目前无损检测还不能代替破坏性检测。 也就是说, 对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结 果互相对比和配合,才能作出准确的评定。 2>正确选用实施无损检测的时机 在无损检测时, 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利 地完成检测预定目的,正确评价产品质量。 3>正确选用最适当的无损检测方法 由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备 材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、 形状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。 4>综合应用各种无损检测方法 任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应 尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。此外在无 损检测的应用中,还应充分认识到,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质 量”,而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下,着重考虑其经济性。只 有这样,无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。[1] 通过各种检测方法,最终对于无损检测的要求是:不仅要发现缺陷,探测试 件的结构、状态、性质,还要获取更全面、准确和综合的信息,辅以成象技术、 自动化技术、计算机数据分析和处理技术等,与材料力学、断裂力学等学科综合 应用,以期对试件和产品的质量和性能作出全面、准确的评价。 2、 无损检测在各领域的应用 、 无损检测基于以上优点,在现今社会受到广泛关注和应用,为实际生产工作减 少了废料成本,提供了极大的方便。其中超声波检测技术、涡流检测、渗透探伤 技术、霍尔效应无损探伤技术应用极为出色。 混凝土超声无损检测 混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一,它的质量直接关系到结构 的安全。多年来,结构混凝土质量的传统检测方法是以按规定的取样方法,制作 立方体试件,在规定的温度环境下,养护 28d 时按标准实验方法测得的试件抗压 强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标,往往是 与结构物中的混凝土性能有一定差别。因此,直接在结构物上检测混凝土质量的 现场检测技术,已成为混凝土质量管理的重要手段。 所谓混凝土“无损检测”技术,就是要在不破坏结构构件的情况下,利用测 试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量。 因该物理量与混凝土质量之间 有较好的相互关系,可采用获取的物理量去推定混凝土质量。[2] 混凝土超声检测是用超声波探头中的压电陶瓷或其他类型的压电晶体加载某 频率的交流电压后激发出固定频率的弹性波, 在材料或结构内部传播后再由超声 波换能器接收,通过对采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参 数进行分析,以此推断混凝土结构的力学特性、内部结构及其组成情况。超声波 检测可用于混凝土结构的测厚、探伤、混凝土的弹性模量测定以及混凝土力学强 度评定等方面. [3] 涡流无损检测 涡流检测的基本原理:将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测 的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感 应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流 的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈 的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用 一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化, 进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或 缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能 反映试件表面或近表面处的情况。[4] 应用:按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过 式、探头式和插入式线圈 3 种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内 径略大于被检物件, 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过, 可发现裂纹、 夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金 属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳 裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可 用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线 圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大 批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传 送的机械装置) 、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。[5] 优缺点:涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现 自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷, 检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。 渗透探伤技术 液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透 剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经 去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作 用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光 源下 (紫外线光或白光) 缺陷处的渗透液痕迹被现实, 黄绿色荧光或鲜艳红色) , ( , 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。[6] 渗透检测适用于具有非吸收的光洁表面的金属、非金属,特别是无法采用磁 性检测的材料,例如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、奥氏体钢等的制品,可 检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料以及机械零件等的表面开口型缺陷。 渗透检测的优点是灵敏度较高(已能达到检测开口宽度达 的裂缝) ,检测 成本低,使用设备与材料简单,操作轻便简易,显示结果直观并可进一步作直观 验证(例如使用放大镜或显微镜观察) ,其结果也容易判断和解释,检测效率较 高。缺点是受试件表面状态影响很大并只能适用于检查表面开口型缺陷,如果缺 陷中填塞有较多杂质时将影响其检出的灵敏度。[7] 3、 结语 、 随着现代科学技术的发展,激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损 检测领域,而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发展,大大丰富了应用 方法,如射线照相就可细分为 X 射线、γ射线、中子射线、高能 X 射线、射线 实时照相、层析照相……等多种方法。 无损检测作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤,到无 损检测,再到无损评价,并且向自动无损评价、定量无损评价发展。相信在不远 的将来, 新生的纳米材料、 微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。 参考文献【1】李喜孟.无损检测.机械工业出版社.2011 】 【2】父新漩. 混凝土无损检测手册.人民交通出版社.2003 】 【 3】 冯子蒙.超声波无损检测于评价的关键技术问题及其解决方案.煤矿机 】 械.2009(9) 【4】唐继强.无损检测实验.机械工业出版社.2011 】 【5】李丽茹.表面检测.机械工业出版社.2009 】 【6】国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会.机械工业 出版社.2004 【7】胡学知主编. 中国劳动社会保障出版社.2007 】
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关于“无损检测人员的资格鉴定与认证”工作在国外的源起与发展摘要:本文主要对美国无损检测学会(ASNT)和国际标准化组织(ISO)关于无损检测人员的资格鉴定与认证工作的源起与从雇主认证体系到中心认证体系的发展以及涉及到认证与操作授权的问题作了叙述。 关键词:无损检测,资格鉴定与认证,雇主操作授权 一、前言 二十世纪初,人们是以材料为无缺陷的连续均匀介质为前提来计算构件承载能力的,考虑到材料及/或制件中实际上可能存在缺陷,为适应制造部门保证产品使用可靠性的要求,开始发展无损检测技术。但是,制造部门的负责人(雇主)清楚的知道,无损检测的应用效果是由负责和执行无损检测人员的能力决定的,如果完成得不合适,可能完全无效甚至有害,雇主们更清楚地知道,这严重的后果责任是得由雇主自己来承担的。 本文叙述在此历史背景下,国外(主要是美国和国际标准化组织)关于无损检测人员资格鉴定与认证工作的源起与其后的发展,这对我们当前这方面的工作或可有所启示。 二、美国无损检测学会(ASNT)发表“无损检测人员资格鉴定与认证推荐实施方法。SNT-TC-1A” 1968年,ASNT发布了SNT-TC-1A这份文件,为雇主制定本部门无损检测人员资格鉴定与认证程序提供了指导,帮助雇主了解对从事无损检测工作的雇员进行资格鉴定时应当考虑的基本要素。在这里,资格鉴定是指证实人员是否具备正确执行指派的工作所需要的技术培训、知识和经验,而认证则是指资格的书面证明。ASNT清楚地知道,这些指导方针对某些雇主的具体情况并不一定都适合,而正是雇主是要对检测的结果负责的。因此,在SNT-TC-1A封面上方就明确指出:“本文件是为雇主制定各自的无损检测人员资格鉴定与认证的书面实施文件作指导,并无作为严格规范使用的意图。”此说明在SNT-TC-1A的2001年版上仍然存在,雇主在制定实施文件时,完全可根据需要作必要的修改。 由于雇主各自负责进行资格鉴定与认证,毕竟可使同一级别无损检测人员在专业技能水平上存在较大差异。70年代初美国一些行业管理部门的审查者甚至发现大量不称职的持证人员,ASNT开始意识到有必要设立一个独立的部门来进行认证,至少对Ⅲ级认证应该如此。 1976年ASNT发布了无损检测的Ⅲ级人员认证大纲,由ASNT执行的考试是书面的,一旦获得此Ⅲ级证书,雇主可结合其需要进行的具体检测任务进行附加的书面、实施应用考试,通过后雇主可确认此人。如果雇主认为无需进行此考试也可给予确认,认证后进行视力检查。此方案仍是向雇主推荐实施的,认证仍是雇主的责任——雇主认证体系。 1991年美国国家标准协会(ANSI)的标准评审委员会(BSR)批准ANST“无损检测人员的资格鉴定与认证”标准作为国家同意的标准,编号为ANSI/:1991。该标准明确规定了无损检测人员资格鉴定与认证的最低要求,并进而要求雇主的Ⅲ级应该具有ASNT的无损检测Ⅲ级证书,而这最低要求比SNT-TC-1A要严格。可以认为:①SNT-TC-1A-雇主认证体系----是推荐的实施方法,而②ANSI/ASNT CP-189----比较受控的雇主认证体系----是标准。 在这里,值得注意的是:可以认为,对于雇主认证体系,获得雇主认证的人员用时也就获得了雇主对具体检测任务的操作授权——持证即可上岗。 三、国际标准化组织(ISO)关于无损检测人员资格鉴定与认证方面的工作 1985年世界无损检测委员会(ICNDT)接纳了以任主席的无损检测人员培训与资格鉴定协调工作组所准备的由9个文件组成的小册子,这9个文件是: ICNDT WH 15-85:国家无损检测人员资格鉴定与认证方案的基本要求,无损检测人员技术知识要求; ICNDT WH 16-85:超声波检测; ICNDT WH 17-85:射线照相检测; ICNDT WH 18-85:涡流检测; ICNDT WH 19-85:磁粉检测; ICNDT WH 20-85:液体渗透检测; ICNDT WH 21-85:渗透检测; ICNDT WH 22-85:培训时间指南; ICNDT WH 23-85:无损检测人员资格鉴定与认证方案互认协定的模式。 ICNDT并决定将这些文件送交ISO/TC135/SC7(ISO无损检测技术委员会/人员资格分委员会)供其考虑。 1992年ISO的ISO/TC135考虑到由于无损检测应用的有效性取决于检测人员的能力,因此,制定一种程序来评定检测人员是否胜任其职责,并以证书给予证明是必要的。此外,无损检测在各国工业中的广泛应用也需要有这种程序以达到在世界范围由具有可比性,力求各国统一,国际互认。1992年发布了由ISO/TC135/SC7制定的标准ISO9712:1992“NDT人员的资格鉴定与认证”。 在这里,资格鉴定是指“对正确执行无损检测任务所需知识、技能、培训和实践经历所作的验证。”而认证则是指“对某人员能胜任某种无损检测方法的资格作出书面证明的程序。” 由于ISO9712:1992是ISO对采用该标准的任何国家(而不是某一部门)提出来的,因此,提出了:在每个国家,认证活动由国家认证机构管理,必要时可由被正式授权的资格鉴定机构协助。而国家认证机构应是非盈利性组织。所有的考试均应由国家认证机构建立或经其批准的考试中心进行。根据资格鉴定考试结果,应直接由国家认证机构或经其授权的资格鉴定机构宣布鉴定认证结果并对合格者颁发证书及/或相应的卡片——此即所谓的中心认证体系。 值得特别注意的是在ISO9712:1992的节明确提出:“国家认证机构或经批准的资格鉴定机构通过发给证书及/或相应的卡片为该人员的资格作证,但并未给予任何操作权,在证书和卡片上可有一专门栏目,用于雇主或责任代理机构签名,有他们授权证书持有人操作,有他们对检测结果负责,这种授权也可作为持证人处于工作状态的证明。”在这里,ISO9712:1992把国家认证机构和雇主的职责作了明确的界定,这在 ISO9712:1992的第节中也是明确表明的:“雇主或责任代理机构应向国家认证机构推荐报考人,并用文件证明所推荐人员资料的真实性,包括为确定报考人符合报考条件所需学历、培训和实践经历的说明。但雇主或责任代理机构不得直接参与认证的程序。雇主或责任代理机构应对所有授权的检测工作和无损检测结果的真实性负全部责任。”——注意:在这种中心认证体系中仅持证是不能上岗的,要上岗尚须得到雇主的操作授权。 ISO9712:1992的发布在世界各国造成了很大的影响。ISO9712的第一版是1992年5月15日发布的。据美国无损检测学会(ASNT)出版的刊物Material Evaluation1993年第10期报导: (1)在1992年11月芝加哥的ASNT年会上,ASNT管理局批准了其国家认证委员会提出的承认ISO9712,并指令其研究一计划来完成。在1993年3月28日的春季委员会上,ASNT管理局毫不含糊的英勇的投票决定采用ISO9712大纲,并认为这动作将可能会对美国和海外的无损检测人员资格鉴定与认证产生重大的影响,事实将证明,1993年的3月28日事件是ASNT历史上一个主要里程碑的重大事件。 (2)这标准(ISO9712)正被美国无损检测界所接受,并如1987年ISO9000系列标准一样在工业界受到热心接受。努力使制造、质量保证和产品使用可靠性系统现代化毕竟是世界所有工业的关心点。而且,无损检测人员的资格证书由雇主颁发和其它专业检测人员认证大纲也是不协调的,例如: 美国焊接学会认证大纲用于焊接检查人员; 美国质量控制认证大纲用于质量工程师; 电能研究所(EPRS)的用于核和动力厂专门无损检测方法; 国家腐蚀工程师协会的用于腐蚀和防护涂层检查人员。 (3)在美国也有一种等着瞧的态度,认为采用ISO9712作为国家标准需慎重考虑,认为要看世界范围的参与情况;此外,这也将影响在用的很多美国标准。ISO9712与SNT-TC-1A、ANSI/ASNT CP-189和M1L-STD-410相似,但不多的例外是重要的,如对Ⅲ级人员的专门考试。 四、美国ASNT提出ASNT中心认证大纲(ACCP) 1996年为了响应ISO9712提出的无损检测人员资格鉴定与认证的首创精神,加上对所有级别的无损检测人员都需要有一个独立的第三方进行资格鉴定与认证工作,ASNT提出了ACCP。ACCP被设计成与ISO9712密切合作,具有国际标准的显著特点。提出ACCP的一个推动力是市场的全球化和标准的必须与之相协调。在各国无损检测界对ISO9712认同日增的情况下,作为市场参与的先决条件,对美国公司形成了压力。ASNT提出ACCP对工业界要求对无损检测人员进行世界承认的高质量的认证的一种响应。 ACCP是以满足广大的无损检测技术使用者为基础的,但ASNT承认在特殊工业部门有一些无损检测技术使用者他们按独特的法规、标准、规范工作,这需要除通用性考试外的专门考试,ACCP对此作了考虑。此外,ASNT的ACCP是属中心认证体系,但也充分考虑到雇主的操作授权问题,可见其对ISO9712:1992及修订草案是做了相当深的研究,要求是高的。 关于工业部门,(1)ACCP的定义是:一种工业产品的形式或一工业领域,就无损检测的考虑而论,它们均具有其共同特点;(2)ISO9712:1992定义:工业或生产技术中的一个特定领域,该领域利用专门化的无损检测技术,要求有专门的技能、知识、装备和培训。以达到令人满意的检测效果。工业部门可解释为某一类产品(焊接件/铸件等)或某一个行业(如航空航天、钢铁等)。在这里,ASNT可以帮助一工业部门研究拟定及/或管理这些单独工业部门的考试或授权“资格鉴定实体”去管理。注意:只有通过通用考试和工业部门的专门考试取得ACCP的认证方有可能检测该部门的产品,而只有再经雇主授权方可真正进行各该对象的检测。 在当时(1996)的美国,ASNT清楚知道,并不是所有的工业部门希望或需要ACCP,美国的第一个无损检测人员资格鉴定与认证文件SNT-TC-1A是1968年第一次提出的,在美国和环球的其它国家为工业服务得很好,不用怀疑,很多部门将继续使用这种基于雇主的SNT-TC-1A或者使用1991年提出的标准CP189得新最低要求。但是,对于那些要强调安全和责任问题的部门,ACCP是最合理的选择, SNT-TC-1A:用于简明的基于雇主的认证; CP-189:用于最低的标准要求; ACCP:用于人员素质最佳化的中心认证。 五、美国国防部采用NAS-410(国家航空航天标准,无损检测人员的资格鉴定与认证) 1997年12月31日美国国防部采用NAS -410取代同日被取消的MIL-STD-410E:1991(美国军用标准,无损检测人员的资格鉴定与认证),而MIL-STD-410E是以ASNT-TC-1A和ASNI/ASNT CP-189为基础的。 在NAS -410的第节,明确规定:已证明具有合适资格的个人由雇主按认证程序发给证书。这样,从管理模式上看是属雇主认证体系的。在这里,雇主被定义为雇用个人执行无损检测的政府、主承包商(人)或外部机构。 此外,NAS -410也提出要建立一个经认可的无损检测机构,从事无损检测人员的资格鉴定与认证工作,并可应雇主要求进行人员的再认证。 六、1999年发布了ISO9712的第二版:ISO9712:1999 ISO9712发布于1992年5月15日,1994年秋季评论开始,1996年12月16日评论完成,1997年8月提交表决,1999年发布第二版,取消并替代第一版。 较之第一版,第二版作了很多重要的技术性修改,可明显看出,有些是欧洲标准EN473(无损检测人员的资格鉴定与认证),有些是ACCP内容的容入,其中一个重要的改变是对原先要求“国家认证机构由国家ISO会员机构认可”作了松动,将此要求改为“认证机构应被无损检测技术界或该国家的ISO会员机构认可”,而为实现Ⅰ、Ⅱ级人员的认证,ISO9712:1992长达15年的过度期也改变为与EN473一致的5年。此外,新增加的附录A:(参改性)建议的工业部门;附录D:(参改性)人员认证机构总则(主要内容)也都是很有参考价值的。 新版仍明确提出: (1) 颁发的证明或卡片是认证或经授权的资格鉴定机构为该人员的资格作证,但并未给予任何操作权。证书和/或卡片上可设一专门栏目供授权予证书持有人进行操作的雇主或责任代理机构签名; (2) 雇主或责任代理机构应对所有授权的操作和无损检测结果的真实性负全部责任。 七、在欧洲,无损检测人员的资格鉴定与认证 (1) 欧洲标准化委员会(EN)是由下列国家的标准化团体作为成员组成的,它们是:奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、联合王国。CEN为下设德技术委员会,CEN/TC138是为无损检测技术委员会。 经CEN批准的有关无效检测人员资格鉴定与认证的欧洲标准有: 1.EN473:2000“无损检测人员的资格鉴定与认证——通用规则,” 这份标准用于取代EN473:1993和CR12459,可以看到ISO9712在欧洲是如何被吸收采用的。 2.EN45013:1989“人员认证机构总则”。 这份标准的主要内容已被ISO9712:1999列为附录D。 3.EN4179:2000“航空航天系列:无损检测人员的资格鉴定与认证。” 4.EN10256:2000“钢管的无损检测——Ⅰ级和Ⅱ级无损检测人员资格鉴定与权限” (2) 欧洲无损检测联盟(EFNDT) 由EFNDT指定的欧盟认证程序EFNDT/ECP/00001e“实践考试试件的技术条件”,是从根本上改进实践考试很有参改价值的一份标准。 八、小结 (1) ISO9712得到世界范围的广泛认同是事态发展的必然。 (2) ISO9712有很多特点,其中的将认证机构与雇主的职责作了明确的界定是需要特别注意的,而对涉及重要的专门考试的工业部门的划分作了说明也是十分必要的,这些都有利于资格鉴定与认证机构更好地为雇主服务。 (3) ISO9712是国际标准,各国根据各自的具体情况在此基础上制定本国切实可行的相应标准是必要的,一个简单的等同采用难收应有效果。他山之石可以攻玉,仔细分析研究美国的ACCP:1996及欧洲标准EN473:2000等对我们来说可能是十分必要的。
关于“无损检测人员的资格鉴定与认证”工作在国外的源起与发展摘要:本文主要对美国无损检测学会(ASNT)和国际标准化组织(ISO)关于无损检测人员的资格鉴定与认证工作的源起与从雇主认证体系到中心认证体系的发展以及涉及到认证与操作授权的问题作了叙述。 关键词:无损检测,资格鉴定与认证,雇主操作授权 一、前言 二十世纪初,人们是以材料为无缺陷的连续均匀介质为前提来计算构件承载能力的,考虑到材料及/或制件中实际上可能存在缺陷,为适应制造部门保证产品使用可靠性的要求,开始发展无损检测技术。但是,制造部门的负责人(雇主)清楚的知道,无损检测的应用效果是由负责和执行无损检测人员的能力决定的,如果完成得不合适,可能完全无效甚至有害,雇主们更清楚地知道,这严重的后果责任是得由雇主自己来承担的。 本文叙述在此历史背景下,国外(主要是美国和国际标准化组织)关于无损检测人员资格鉴定与认证工作的源起与其后的发展,这对我们当前这方面的工作或可有所启示。 二、美国无损检测学会(ASNT)发表“无损检测人员资格鉴定与认证推荐实施方法。SNT-TC-1A” 1968年,ASNT发布了SNT-TC-1A这份文件,为雇主制定本部门无损检测人员资格鉴定与认证程序提供了指导,帮助雇主了解对从事无损检测工作的雇员进行资格鉴定时应当考虑的基本要素。在这里,资格鉴定是指证实人员是否具备正确执行指派的工作所需要的技术培训、知识和经验,而认证则是指资格的书面证明。ASNT清楚地知道,这些指导方针对某些雇主的具体情况并不一定都适合,而正是雇主是要对检测的结果负责的。因此,在SNT-TC-1A封面上方就明确指出:“本文件是为雇主制定各自的无损检测人员资格鉴定与认证的书面实施文件作指导,并无作为严格规范使用的意图。”此说明在SNT-TC-1A的2001年版上仍然存在,雇主在制定实施文件时,完全可根据需要作必要的修改。 由于雇主各自负责进行资格鉴定与认证,毕竟可使同一级别无损检测人员在专业技能水平上存在较大差异。70年代初美国一些行业管理部门的审查者甚至发现大量不称职的持证人员,ASNT开始意识到有必要设立一个独立的部门来进行认证,至少对Ⅲ级认证应该如此。 1976年ASNT发布了无损检测的Ⅲ级人员认证大纲,由ASNT执行的考试是书面的,一旦获得此Ⅲ级证书,雇主可结合其需要进行的具体检测任务进行附加的书面、实施应用考试,通过后雇主可确认此人。如果雇主认为无需进行此考试也可给予确认,认证后进行视力检查。此方案仍是向雇主推荐实施的,认证仍是雇主的责任——雇主认证体系。 1991年美国国家标准协会(ANSI)的标准评审委员会(BSR)批准ANST“无损检测人员的资格鉴定与认证”标准作为国家同意的标准,编号为ANSI/:1991。该标准明确规定了无损检测人员资格鉴定与认证的最低要求,并进而要求雇主的Ⅲ级应该具有ASNT的无损检测Ⅲ级证书,而这最低要求比SNT-TC-1A要严格。可以认为:①SNT-TC-1A-雇主认证体系----是推荐的实施方法,而②ANSI/ASNT CP-189----比较受控的雇主认证体系----是标准。 在这里,值得注意的是:可以认为,对于雇主认证体系,获得雇主认证的人员用时也就获得了雇主对具体检测任务的操作授权——持证即可上岗。 三、国际标准化组织(ISO)关于无损检测人员资格鉴定与认证方面的工作 1985年世界无损检测委员会(ICNDT)接纳了以任主席的无损检测人员培训与资格鉴定协调工作组所准备的由9个文件组成的小册子,这9个文件是: ICNDT WH 15-85:国家无损检测人员资格鉴定与认证方案的基本要求,无损检测人员技术知识要求; ICNDT WH 16-85:超声波检测; ICNDT WH 17-85:射线照相检测; ICNDT WH 18-85:涡流检测; ICNDT WH 19-85:磁粉检测; ICNDT WH 20-85:液体渗透检测; ICNDT WH 21-85:渗透检测; ICNDT WH 22-85:培训时间指南; ICNDT WH 23-85:无损检测人员资格鉴定与认证方案互认协定的模式。 ICNDT并决定将这些文件送交ISO/TC135/SC7(ISO无损检测技术委员会/人员资格分委员会)供其考虑。 1992年ISO的ISO/TC135考虑到由于无损检测应用的有效性取决于检测人员的能力,因此,制定一种程序来评定检测人员是否胜任其职责,并以证书给予证明是必要的。此外,无损检测在各国工业中的广泛应用也需要有这种程序以达到在世界范围由具有可比性,力求各国统一,国际互认。1992年发布了由ISO/TC135/SC7制定的标准ISO9712:1992“NDT人员的资格鉴定与认证”。 在这里,资格鉴定是指“对正确执行无损检测任务所需知识、技能、培训和实践经历所作的验证。”而认证则是指“对某人员能胜任某种无损检测方法的资格作出书面证明的程序。” 由于ISO9712:1992是ISO对采用该标准的任何国家(而不是某一部门)提出来的,因此,提出了:在每个国家,认证活动由国家认证机构管理,必要时可由被正式授权的资格鉴定机构协助。而国家认证机构应是非盈利性组织。所有的考试均应由国家认证机构建立或经其批准的考试中心进行。根据资格鉴定考试结果,应直接由国家认证机构或经其授权的资格鉴定机构宣布鉴定认证结果并对合格者颁发证书及/或相应的卡片——此即所谓的中心认证体系。 值得特别注意的是在ISO9712:1992的节明确提出:“国家认证机构或经批准的资格鉴定机构通过发给证书及/或相应的卡片为该人员的资格作证,但并未给予任何操作权,在证书和卡片上可有一专门栏目,用于雇主或责任代理机构签名,有他们授权证书持有人操作,有他们对检测结果负责,这种授权也可作为持证人处于工作状态的证明。”在这里,ISO9712:1992把国家认证机构和雇主的职责作了明确的界定,这在 ISO9712:1992的第节中也是明确表明的:“雇主或责任代理机构应向国家认证机构推荐报考人,并用文件证明所推荐人员资料的真实性,包括为确定报考人符合报考条件所需学历、培训和实践经历的说明。但雇主或责任代理机构不得直接参与认证的程序。雇主或责任代理机构应对所有授权的检测工作和无损检测结果的真实性负全部责任。”——注意:在这种中心认证体系中仅持证是不能上岗的,要上岗尚须得到雇主的操作授权。 ISO9712:1992的发布在世界各国造成了很大的影响。ISO9712的第一版是1992年5月15日发布的。据美国无损检测学会(ASNT)出版的刊物Material Evaluation1993年第10期报导: (1)在1992年11月芝加哥的ASNT年会上,ASNT管理局批准了其国家认证委员会提出的承认ISO9712,并指令其研究一计划来完成。在1993年3月28日的春季委员会上,ASNT管理局毫不含糊的英勇的投票决定采用ISO9712大纲,并认为这动作将可能会对美国和海外的无损检测人员资格鉴定与认证产生重大的影响,事实将证明,1993年的3月28日事件是ASNT历史上一个主要里程碑的重大事件。 (2)这标准(ISO9712)正被美国无损检测界所接受,并如1987年ISO9000系列标准一样在工业界受到热心接受。努力使制造、质量保证和产品使用可靠性系统现代化毕竟是世界所有工业的关心点。而且,无损检测人员的资格证书由雇主颁发和其它专业检测人员认证大纲也是不协调的,例如: 美国焊接学会认证大纲用于焊接检查人员; 美国质量控制认证大纲用于质量工程师; 电能研究所(EPRS)的用于核和动力厂专门无损检测方法; 国家腐蚀工程师协会的用于腐蚀和防护涂层检查人员。 (3)在美国也有一种等着瞧的态度,认为采用ISO9712作为国家标准需慎重考虑,认为要看世界范围的参与情况;此外,这也将影响在用的很多美国标准。ISO9712与SNT-TC-1A、ANSI/ASNT CP-189和M1L-STD-410相似,但不多的例外是重要的,如对Ⅲ级人员的专门考试。 四、美国ASNT提出ASNT中心认证大纲(ACCP) 1996年为了响应ISO9712提出的无损检测人员资格鉴定与认证的首创精神,加上对所有级别的无损检测人员都需要有一个独立的第三方进行资格鉴定与认证工作,ASNT提出了ACCP。ACCP被设计成与ISO9712密切合作,具有国际标准的显著特点。提出ACCP的一个推动力是市场的全球化和标准的必须与之相协调。在各国无损检测界对ISO9712认同日增的情况下,作为市场参与的先决条件,对美国公司形成了压力。ASNT提出ACCP对工业界要求对无损检测人员进行世界承认的高质量的认证的一种响应。 ACCP是以满足广大的无损检测技术使用者为基础的,但ASNT承认在特殊工业部门有一些无损检测技术使用者他们按独特的法规、标准、规范工作,这需要除通用性考试外的专门考试,ACCP对此作了考虑。此外,ASNT的ACCP是属中心认证体系,但也充分考虑到雇主的操作授权问题,可见其对ISO9712:1992及修订草案是做了相当深的研究,要求是高的。 关于工业部门,(1)ACCP的定义是:一种工业产品的形式或一工业领域,就无损检测的考虑而论,它们均具有其共同特点;(2)ISO9712:1992定义:工业或生产技术中的一个特定领域,该领域利用专门化的无损检测技术,要求有专门的技能、知识、装备和培训。以达到令人满意的检测效果。工业部门可解释为某一类产品(焊接件/铸件等)或某一个行业(如航空航天、钢铁等)。在这里,ASNT可以帮助一工业部门研究拟定及/或管理这些单独工业部门的考试或授权“资格鉴定实体”去管理。注意:只有通过通用考试和工业部门的专门考试取得ACCP的认证方有可能检测该部门的产品,而只有再经雇主授权方可真正进行各该对象的检测。 在当时(1996)的美国,ASNT清楚知道,并不是所有的工业部门希望或需要ACCP,美国的第一个无损检测人员资格鉴定与认证文件SNT-TC-1A是1968年第一次提出的,在美国和环球的其它国家为工业服务得很好,不用怀疑,很多部门将继续使用这种基于雇主的SNT-TC-1A或者使用1991年提出的标准CP189得新最低要求。但是,对于那些要强调安全和责任问题的部门,ACCP是最合理的选择, SNT-TC-1A:用于简明的基于雇主的认证; CP-189:用于最低的标准要求; ACCP:用于人员素质最佳化的中心认证。 五、美国国防部采用NAS-410(国家航空航天标准,无损检测人员的资格鉴定与认证) 1997年12月31日美国国防部采用NAS -410取代同日被取消的MIL-STD-410E:1991(美国军用标准,无损检测人员的资格鉴定与认证),而MIL-STD-410E是以ASNT-TC-1A和ASNI/ASNT CP-189为基础的。 在NAS -410的第节,明确规定:已证明具有合适资格的个人由雇主按认证程序发给证书。这样,从管理模式上看是属雇主认证体系的。在这里,雇主被定义为雇用个人执行无损检测的政府、主承包商(人)或外部机构。 此外,NAS -410也提出要建立一个经认可的无损检测机构,从事无损检测人员的资格鉴定与认证工作,并可应雇主要求进行人员的再认证。 六、1999年发布了ISO9712的第二版:ISO9712:1999 ISO9712发布于1992年5月15日,1994年秋季评论开始,1996年12月16日评论完成,1997年8月提交表决,1999年发布第二版,取消并替代第一版。 较之第一版,第二版作了很多重要的技术性修改,可明显看出,有些是欧洲标准EN473(无损检测人员的资格鉴定与认证),有些是ACCP内容的容入,其中一个重要的改变是对原先要求“国家认证机构由国家ISO会员机构认可”作了松动,将此要求改为“认证机构应被无损检测技术界或该国家的ISO会员机构认可”,而为实现Ⅰ、Ⅱ级人员的认证,ISO9712:1992长达15年的过度期也改变为与EN473一致的5年。此外,新增加的附录A:(参改性)建议的工业部门;附录D:(参改性)人员认证机构总则(主要内容)也都是很有参考价值的。 新版仍明确提出: (1) 颁发的证明或卡片是认证或经授权的资格鉴定机构为该人员的资格作证,但并未给予任何操作权。证书和/或卡片上可设一专门栏目供授权予证书持有人进行操作的雇主或责任代理机构签名; (2) 雇主或责任代理机构应对所有授权的操作和无损检测结果的真实性负全部责任。 七、在欧洲,无损检测人员的资格鉴定与认证 (1) 欧洲标准化委员会(EN)是由下列国家的标准化团体作为成员组成的,它们是:奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、联合王国。CEN为下设德技术委员会,CEN/TC138是为无损检测技术委员会。 经CEN批准的有关无效检测人员资格鉴定与认证的欧洲标准有: 1.EN473:2000“无损检测人员的资格鉴定与认证——通用规则,” 这份标准用于取代EN473:1993和CR12459,可以看到ISO9712在欧洲是如何被吸收采用的。 2.EN45013:1989“人员认证机构总则”。 这份标准的主要内容已被ISO9712:1999列为附录D。 3.EN4179:2000“航空航天系列:无损检测人员的资格鉴定与认证。” 4.EN10256:2000“钢管的无损检测——Ⅰ级和Ⅱ级无损检测人员资格鉴定与权限” (2) 欧洲无损检测联盟(EFNDT) 由EFNDT指定的欧盟认证程序EFNDT/ECP/00001e“实践考试试件的技术条件”,是从根本上改进实践考试很有参改价值的一份标准。 八、小结 (1) ISO9712得到世界范围的广泛认同是事态发展的必然。 (2) ISO9712有很多特点,其中的将认证机构与雇主的职责作了明确的界定是需要特别注意的,而对涉及重要的专门考试的工业部门的划分作了说明也是十分必要的,这些都有利于资格鉴定与认证机构更好地为雇主服务。 (3) ISO9712是国际标准,各国根据各自的具体情况在此基础上制定本国切实可行的相应标准是必要的,一个简单的等同采用难收应有效果。他山之石可以攻玉,仔细分析研究美国的ACCP:1996及欧洲标准EN473:2000等对我们来说可能是十分必要的。
超声波检测技术是现代科学技术发展的产物,其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能,这是我为大家整理的超声波检测技术论文,仅供参考!
关于超声波无损检测技术的应用研究
摘要:超声波无损检测技术是现代科学技术发展的产物,其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能,从而获取物品的性质和特征对其进行检测。超声波无损检测技术通过结合高科技的技术来完成检测的过程,检测的结果真实可靠,可以体现出超声波无损检测技术的应用性,同时超声波无损检测技术在检测时,也存在一些缺点。
关键词:超声波无损检测;脉冲反射式技术;检测技术
中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)05-0029-02
超声波无损检测技术在检测的过程中,会使用到很多的技术,这些技术既满足了检测的需要,又能有效的解决检测中出现的问题。经过技术人员的不断探索,通过人工神经网络的技术来减少检测的缺陷,并实现了降低噪音的效果,满足了超声波无损检测的更高要求。在检测的过程中,要合理科学的利用技术手法,来提高检测结果的准确性。
1 超声波无损检测技术的发展趋势和主要功能
超声波无损检测技术的发展趋势
在超声波无损检测技术应用的过程中,需要很多理论知识的支持,检测时也对检测的方法和工艺流程有严格的要求,这些规范的检测方式使超声波无损检测的结果可以更准确。发现检测缺陷时,技术人员应用非接触方式的检测技术,运用激光超声来提高检测的效果,所以未来超声波无损检测技术一定会向着自动化操作的水平去发展。自动化的检测方法可以简化检测工作,实现专业检测的目标,扩大超声波无损检测技术应用的范围,同时随着超声技术的应用,在检测的过程中,也会实现数字化检测的目标,利用超声信号来处理技术的应用,使检测技术可以实现统一使用的要求,同时数字化操作的检测过程也会提高检测的准确性,有利于检测技术的发展。所以超声波无损检测技术将会实现全面的现代化操作要求,利用现代化科学技术的发展,来规范超声波无损检测的检测行为,也具备了处理缺陷的功能,提高了检测的效率。
超声波无损检测技术系统的主要功能
目前,我国超声波无损检测主要应用的技术是脉冲反射式的检测方法,这种技术的应用可以准确的定位缺陷出现的位置和形式,具有非常高的灵敏度,简化了技术人员检查缺陷的工作,完善了技术标准。脉冲反射式的检测技术还具有非常高的灵活性和适用性,可以适应超声波无损检测的要求,并实现一台仪器检测多种波形的检测工作。根据脉冲反射式的检测技术要求,可以实现缺陷检查的功能、操作界面切换显示的功能、显示日历时钟的功能,在实际的检测过程中功能键的使用也非常方便,简化了技术人员的操作过程,并且脉冲反射式技术具有灵敏度高的功能,使其可以及时的发现检测过程中出现的缺陷,有利于技术人员进行检修的工作,提高了检测工作的工作效率。
系统主要功能的技术指标
脉冲反射式技术在使用的过程中有很多的要求,其中要满足功能使用的技术指标,从而实现规范化的操作标准。反射电压的电量要控制在400伏,实现半波或者射频的检波方式,检测的范围要在4000-5000毫米之间,只有满足了这些技术标准才能合理的设置出技术应用的框架。同时在超声波无损检测技术应用的过程中有严格要求的电路设计,如果不能满足技术的指标要求,那么在实际检测的过程中,会存在很大的风险,会对技术人员造成严重的生命安全威胁。所以在检测工作实施之前,必须要按照相关的技术指标来合理的构建检测的环境,提高检测工作的安全性,保障检测工作可以顺利的进行。
2 超声波无损检测技术检测的方法和缺陷的显示
超声波无损检测技术检测的主要应用方法
超声波无损检测技术的检测方法按照具体的分类可以分为很多种,从检测的原理进行分析,超声波无损检测技术应用的主要方法是穿透法、脉冲反射法、共振法,按照检测探头来分类,检测的主要方法有单探头法、双探头法、多探头法,按照检测试件的耦合类型来分类,检测的主要方法有液浸法、直接接触法。这些具体的方法可以满足很多情况下的检测工作,并且提高了检测结果的准确性,完善了超声波无损检测技术的检测要求,所以技术人员要根据具体的检测环境和试件的类型来选择正确的检测方法,通过方法的应用要提高检测工作的效率,降低缺陷出现的可能。随着我国现代化科学技术的不断发展,人们对检测技术的应用也提出了更高的要求,检测工作的检测范围也越来越广,同时要求在对试件检测的过程中,不可以损坏试件的质量和性能,同时还要保准检测结果的准确性,所以技术人员要严格的按照检测标准,完成检测的工作,要对检测的方法进行改善,使其可以满足时代发展的要求。
缺陷的显示
在超声波无损检测技术检测的过程中,会出现不同类型的缺陷,主要分为A、B、C三种类型的显示,在工业检测的过程中,A类显示是应用最广泛的一种类型,在显示器上以脉冲的形式显示出来,对显示器上的长度和宽度进行标记,从而当超声波返回缺陷信号时,可以在屏幕上明确的显示出缺陷出现的位置。B类显示是通过回波信号来完成显示的过程,回波信号发出时会点亮提示灯,通过显示器的显示可以观察到缺陷出现的水平位置,这种类型的显示比较直观,有利于技术人员的观察和分析。C类显示是通过反射的回波信号来调制显示的内容,通过亮灯和暗灯来显示接收的结果,检测到缺陷时会出现亮灯,因此技术人员只需要观察灯的变化,就可以判断缺陷出现的情况。所以在实际检测的过程中,技术人员一定要认真观察缺陷出现的位置和内容,从而制定出科学合理的改善方案,来降低缺陷出现的可能,提高超声波无损检测技术检测的效果。
缺陷的定位
对于脉冲反射式超声检测技术来说,显示器的水平数值变化就是缺陷出现的位置,这时技术人员要对缺陷出现的位置进行定位,从而可以分析在检测过程中出现缺陷的环节。根据反映出的缺陷声波,经过计算,得出准确的缺陷产生的位置。
3 结语
科学技术的发展会带动我国的生产力水平的提高,同时也会促进技术的研发,超声波无损检测技术就是因为科学技术的不断发展,才实现了检测的目标,在检测的过程中,可以结合现代化的技术来提高检测的效率和结果的准确性。超声波无损检测技术实现了无损试件的检测要求,提高了检测的质量和水平,应该得到社会各界的关注,扩大检测的范围。
参考文献
[1] 耿荣生.新千年的无损检测技术――从罗马会议看无损检测技术的发展方向[J].无损检测,2010,23(12):152-156.
[2] 中国机械工程委员会无损检测分会编.超声波检测第二版(无损检测Ⅱ级培训教材)[M].北京:机械工业出版社,2012.
[3] 李洋,杨春梅,关雪晴.基于AD603的程控直流宽带放大器设计[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2010,29(16):202-203.
[4] 段灿,何娟,刘少英.多小波变换在信号去噪中的应用[J].中南民族大学学报(自然科学版),2012,28(12):320-325
[5] 张梅军,石文磊,赵亮.基于小波分析和Kohonen神经网络的滚动轴承故障分析[J].解放军理工大学学报,2011,12(10):14-15.
作者简介:李新明(1992―),男,湖北人,大连理工大学学生。
长输管道超声波内检测技术现状
【摘要】超声波内检测技术是长输管道的主要检测技术。本文介绍了长输管道超声波内检测的技术优势、国内外的发展现状,以供参考。
【关键词】长输管道 超声波 内检测 优势 现状
一、前言
长输管道是石油、天然气重要的运输手段,要保证管道的稳定运行,就要加强日常的检测和维护,及时发现问题,防止重大事故发生。
二、管道内检测主要技术及优势
管道内检测是涵盖检测方案决策、管道检测、检测数据解释分析和管道安全评价等过程的系统工程。利用智能检测器进行管线内检测是目前较为普遍的方式,该方法是通过运行在管道内的智能检测器收集、处理、存储管道检测数据,包括管道壁厚、管道腐蚀区域位置、管道腐蚀程度、管道裂纹和焊接缺陷,再将处理数据与显示技术结合描绘管道真实状况的三维图像,为管道维护方案的制定提供决策依据。超声波内检测技术和漏磁检测技术是现在最常用的海管内检测技术。
超声波内检测技术是在检测器中心安放一个水平放置的超声波传感器,传感器沿着平行于管壁的方向发射声波,声波沿着平行于管壁的方向行进直至被一个旋转镜面反射后,垂直穿透管道壁,声波触碰管道外壁后按照原路径反射回传感器,计算机计算声波发射及反射回传感器的时间,该时间就被转换为距离及管道壁厚的测量值。声波反射镜面每秒旋转2周,检测器每米可以采集3万个左右的测量值。超声波内检测技术可以原理简单,数据准确可靠,该方法可以精确测量管道的壁厚,不仅可以测量金属管线,对于非金属管线,如高密度聚乙烯管也能够有效测量,并且可测管道管径的尺寸范围较大,甚至能够测量壁厚等级80以上的大壁厚管道,对于变径管道同样适用。
管道漏磁检测技术利用磁铁在管壁上产生的纵向回路磁场来探测管道内外壁的金属损失以及裂纹等缺陷,确定上述缺陷的准确位置,检测器所带磁铁将检测器经过的管壁饱磁化,使管壁周圈形成磁回路。若管道的内壁或外壁有缺陷,围绕着管道缺陷,管道壁的磁力线将会重新进行分布,部分磁力线会在这个过程中泄露从而进入到周围的介质中去,这就是所谓的漏磁场。磁极之间紧贴管壁的探头检测到泄漏的磁场,检测到的信号经过滤波、放大、转换等处理过程后会被记录到存储器中,通过数据分析系统的处理对信号进行判断和识别。管道的漏磁检测技术具有准确性高的优点,通过在气管线中低阻力和低磨损的设计取得较高质量的数据,可以在没有收球和发球装置的情况下完成检测,对于路径超过200公里的长输管道能够以每分钟200米左右的速度进行检测。
三、长输管道建设工艺技术发展现状
1、管道焊接
管道焊接是管道建设的最重要的一个方面,现场焊接的效率高,安全性和可靠性在每个管道的建设是重要的角色。从国内长途管道工程在1950年的第一条运输管道建设以来,管道现场焊接施工在我国发展的半个世纪里主要经历了有四个发展过程,分别是:手工电弧焊上向焊、手工电弧焊下向焊、半自动焊和自动焊。
(1)手工电弧焊上向焊和手工电弧焊下向焊。90年代初手工电弧焊下向焊和手工电弧焊下向焊作为当时国内传输管道的一种焊接方法,得到了广泛的应用,突出的优点是高电流、焊接速度高,根焊接速度可达20到50厘米/分钟,焊接效率高。目前在进行焊接位置相对困难的位置和焊接设备难进入的位置时采用手工电弧焊焊接。
(2)半自动焊。电焊工通过半自动焊枪进行焊接,由连续送丝装置送丝焊接的一种方式叫做半自动焊。半自动焊是长输管道焊接的主要方式,因为在焊接送丝比较连续,就省了换焊条和其他辅助工作时间,同时熔敷率高、减少焊接接头,减少焊接电弧,电弧焊接缺陷、焊接合格率提高,
(3)自动焊。自动焊方法使整个焊接过程自动化,人工主要从事监控操作。国内开始从西到东的天然气管道项目,就是大面积的自动焊接的应用程序。自动焊接技术在新疆,戈壁等地区比较适合。
2、非开挖穿越施工技术
遇到埋管道的建设,跨越河流,道路,铁路等障碍时,有许多问题如果使用传统开挖方法则会比较难实施,而“非开挖”铺设地下管道是当前国际管道项目进行了先进的施工方法,已广泛应用于这个国家。我国近年来建设大量的长输管道采用了盾穿越技术,有许多大河流使用了盾构穿越。顶管穿越通过短距离管道穿越技术在1970年代后期开始得到使用。传统意义上的顶管施工是以人工开采为主。后来当使用螺旋钻开采和输送管顶土,后来又派生出了土压力平衡方法,泥水平衡方法,通过顶管技术,可以达到超过1千米以上的距离。通过液压以控制管切割前方的覆土,以保证顶管的方向正确,和顶采用继电器,激光测距,头部方位校正方法顶推的施工工作,长距离顶管的问题和方向问题得到了解决。
3、定向穿越技术
我国从美国引进的定向钻是在1985年首次应用于黄河的长输管道建设。在过去的20年里,非开挖定向穿越管道技术在我国得到了迅速的发展。定向钻井在非开挖管道穿越技术已广泛应用于管道业。定向钻用于铺设管道取得了巨大的成就。我国在2002年2月以2308米和273米直径的长度穿越了钱塘江,是世界上最长的穿越长度,被载入吉尼斯世界纪录。定向穿越管道施工技术是一个多学科,多技术,根据于一体的系统工程,任何部分在施工过程中存在的问题的设备集成,并可能导致整个项目的失败,造成了巨大的损失。而被广泛使用,由于定向钻井,通过建设,使技术已经取得了长足的进步和发展的方向。硬石国际各种施工方法,如泥浆马达,震荡的顶部,双管钻进的建设。广泛采用PLC控制,电液比例控制技术,负荷传感系统,具有特殊的结构设计软件的使用。
四、管道超声内检测技术现状
1、相控阵超声波检测器
美国GE公司研制的超声波相控阵管道内检测器于2005年开始应用于油气管道内检测,目前已检测管道长度4700km,该检测器包括两种不同的检测模式:超声波壁厚测量模式和超声腐蚀检测模式,适用于管径610~660mm的成品油管道。该检测器有别于传统检测器的单探头入射管道表面检测的方法,采用探头组的形式来布置探头环,几个相邻并非常靠近(间距左右)的探头组成一个探头组,一个探头组内的探头按照一定的时间顺序来激发并产生超声波脉冲,而该激发顺序决定了产生的超声波脉冲的方向和角度,因此控制一个探头组内不同探头的激发顺序就可以产生聚焦的超声波脉冲。检测器包括3个探头环、44个探头组,每个探头环提供一种检测模式,可根据不同的管道检测需求来确定探头环。
该检测器与其他内检测器相同,包括清管器、电源、相控阵传感器、数据处理和储存模块4部分。清管器位于整个检测器的头部并装有聚氨酯皮碗,一方面负责清管以确保检测精度,另一方面起密封作用,使得检测器可以在前后压力差的作用下驱动前进。探头仓由3个独立的探头环组成,每个探头环的探头布置都能实现超声波信号周向全覆盖。检测器能够实现长25mm、深1mm的裂纹检测,检测准确率超过90%;最小检测腐蚀面积10×10mm ,检测精度大于90%。
2、弹性波管道检测器
安桥管道公司管理着世界上最长和最复杂的石油管道网络。其研发的内检测器已经在超过15000km的管道中开展检测。其中基于声波原理的检测器主要有弹性波检测器和超声波管道腐蚀检测器。弹性波检测器的弹性波信号可以在气体管道中传播,主要用于检测管道的焊缝特征,尤其是对长焊缝和应力腐蚀裂纹有较好的检测效果。最新的MKIII弹性波检测器最多可以装备96个超声波传感器,用于在液体祸合条件下发射接收超声波信号,进行管道检测。MKIII弹性波检测器的最大运行距离为150km,相对于二代产品的45km有了很大程度的提高。
五、结束语
综上所述,随着科技水平的快速发展和进步,超声波内检测技术也将更加完善,对于长输管道的检测也将更加准确,为管道的正常使用和安全运行发挥更大的作用。
参考文献
[1]宋生奎,宫敬,才建,等.油气管道内检测技术研究进展[J].石油工程建设,2013,31(2):10-14.
[2]石永春,刘剑锋,王文军.管道内检测技术及发展趋势[J].工业安全与环保,2012,32(8):46-48
[3]丁建林.我国油气管道技术和发展趋势.油气储运,2013,22(9):22-25.
[4]宋生奎,宫敬,才建等.油气管道内检测技术研究进展.石油工程建设,2014,31(2):11-13.
[5]高福庆.管道内检测技术及发展.石油规划设计,2010,11(1):78
我所说的有两种,一种是便携式X光检测仪(常用于工业管道、壳罐焊接检测),二种是磁粉探伤。不知道你所说的管道类型及使用部位,所以不知道是否适用。 另外,如果磨损造成的损伤会出现表面裂纹时,采用着色渗透探伤法也很简便。
有一种用于金属设备,准确的说是压力容器“无损检测技术”[论文关键词]压力容器 无损检测 新技术 [论文摘要]介绍当前压力容器制造和使用过程中所采用的无损检测技术,包括射线、超声、磁粉、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术,并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。 一、引言 随着现代工业的发展,对产品质量和结构安全性,使用可靠性提出越来越高的要求,由于无损检测技术具有不破坏试件,检测灵敏度高等优点,所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种,本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。 二、无损检测方法 现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法。 (一)射线检测 射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外,对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。 射线检测方法可获得缺陷的直观图像,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确,检测结果有直观纪录,可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高,对体积型缺陷(如裂纹未熔合类),如果照相角度不适当,容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件,且检测成本高、速度慢,同时对人体有害,需做特殊防护。 (二)超声波检测 超声检测(Ultrasonic Testing,UT)是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。 超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹,还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。 该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点,且超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷,此外,该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。 (三)磁粉检测 磁粉检测(Magnetic Testing,MT)是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。 在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段,磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。 磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快,检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料,工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。 (四)渗透检测 渗透检测(PenetrantTest,PT)是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷,其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。 渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用,必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块,使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。该方法操作简单成本低,缺陷显示直观,检测灵敏度高,可检测的材料和缺陷范围广,对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验,对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高,还可用于磁粉检测无法应用到的部位。 (五)声发射检测 声发射(Acoustic Emission,AE)是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。 压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号,根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。 声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的,对缺陷的变化极为敏感,可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息,检测灵敏度很高。此外,因为绝大多数材料都具有声发射特征,所以声发射检测不受材料限制,可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。 (六)磁记忆检测 磁记忆(Metal magnetic memory, MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法,其本质为漏磁检测方法。 压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响,易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹,在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位,它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查,从而发现焊缝上存在的应力峰值部位,然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析,以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。 磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备,不要求专门的磁化装置,具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区,能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域,能显示出裂纹在金属组织中的走向,确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法,除早期发现已发展的缺陷外,还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息,并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法,在实际应用中,必须辅助以其他的无损检测方法。
渗透检测可以检测非磁性材料的表面缺陷,从而对磁粉检测提供了一项补充的手段。渗透检测方法,即在测试材料表面使用一种液态染料,并使其在体表保留至预设时限,该染料可为在正常光照下即能辨认的有色液体,也可为需要特殊光照方可显现的黄/绿荧光色液体。此液态染料由于“毛细作用”进入材料表面开口的裂痕。毛细作用在染色剂停留过程中始终发生,直至多余染料完全被清洗。此时将某种显像剂施加到被检材质表面,渗透入裂痕并使其着色,进而显现。具备相应资质的检测人员可对该显现痕迹进行解析。渗透检测可广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷,如钢铁,有色金属,陶瓷及塑料等,对于形状复杂的缺陷也可一次性全面检测。无需额外设备,便于现场使用。其局限性在于,检测程序繁琐,速度慢,试剂成本较高,灵敏度低于磁粉检测,对于埋藏缺陷或闭合性表面缺陷无法测出。