在不損壞不銹鋼焊(han)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、焊件外(wai)觀檢查
它包(bao)括不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)管的(de)(de)外(wai)形尺寸(cun)和(he)焊(han)(han)(han)接接頭質量的(de)(de)檢查。不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)管外(wai)形尺寸(cun)檢查要(yao)借(jie)助于量具、樣(yang)板(ban)測量焊(han)(han)(han)件焊(han)(han)(han)后(hou)的(de)(de)真實尺寸(cun)。若(ruo)超過(guo)設計(ji)圖樣(yang)規定(ding)的(de)(de)要(yao)求(qiu),要(yao)進行(xing)矯正、整形。焊(han)(han)(han)接接頭外(wai)觀檢查,不(bu)允(yun)許焊(han)(han)(han)縫存(cun)在(zai)裂紋、未焊(han)(han)(han)透和(he)焊(han)(han)(han)瘤等缺陷;其他焊(han)(han)(han)接缺陷如咬邊(bian)、表面氣孔、焊(han)(han)(han)縫成形要(yao)控制在(zai)允(yun)許范圍(wei)內。對于不(bu)允(yun)許存(cun)在(zai)的(de)(de)和(he)超標的(de)(de)焊(han)(han)(han)接缺陷,一(yi)定(ding)要(yao)按有關工藝文件進行(xing)修補。
二、焊縫的(de)無損檢測(ce)
1. 滲(shen)透檢測(PT)
此方法(fa)(fa)分(fen)熒(ying)光檢(jian)測(ce)和著色(se)檢(jian)測(ce)兩種。分(fen)別利用(yong)帶有熒(ying)光染料(liao)(熒(ying)光法(fa)(fa))或(huo)紅色(se)染料(liao)(著色(se)法(fa)(fa))滲(shen)透劑的滲(shen)透作用(yong),來(lai)顯示焊接(jie)接(jie)頭(tou)表面微小缺陷的無損檢(jian)測(ce)法(fa)(fa)。焊接(jie)構件(jian)表面檢(jian)查常(chang)用(yong)著色(se)檢(jian)測(ce),檢(jian)測(ce)時要求被測(ce)表面平整光潔。焊縫(feng)滲(shen)透評定標準見(jian)《焊縫(feng)滲(shen)透檢(jian)測(ce)》GB/T 6062-2007。
2. 磁(ci)粉(fen)檢測(MT)
利用(yong)(yong)在(zai)強磁(ci)(ci)場(chang)中(zhong)(zhong),鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)材(cai)料表層缺陷產(chan)生的(de)漏磁(ci)(ci)場(chang)吸附磁(ci)(ci)粉的(de)現象而(er)進行的(de)無(wu)損檢測方法(fa)。在(zai)有缺陷處,由于漏磁(ci)(ci)的(de)作用(yong)(yong)會集(ji)中(zhong)(zhong)吸附撒上的(de)鐵(tie)(tie)粉。可根據吸附鐵(tie)(tie)粉的(de)形狀、厚度和多少,來判斷(duan)焊接缺陷的(de)位置和大小。該方法(fa)不(bu)適用(yong)(yong)無(wu)磁(ci)(ci)性的(de)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼。
3. 射線(xian)檢測(RT)
采用X射(she)線(xian)或y射(she)線(xian)照射(she)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭檢(jian)查其內部缺(que)陷(xian)的一(yi)(yi)種無損(sun)檢(jian)測(ce)方(fang)法。它(ta)能(neng)準(zhun)(zhun)確(que)地顯(xian)示出焊縫(feng)中焊接(jie)(jie)缺(que)陷(xian)的種類、形狀、大(da)小、位置(zhi)和(he)分布情(qing)況(kuang)。評(ping)定標(biao)準(zhun)(zhun)按(an)《鋼(gang)熔化焊對(dui)(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭射(she)線(xian)照相和(he)質量(liang)分級》(GB/T 3323-2005)進行。該檢(jian)測(ce)方(fang)法長期(qi)操作,對(dui)(dui)操作者身體健康有一(yi)(yi)定的不良影響,因此必須在符合射(she)線(xian)安全標(biao)準(zhun)(zhun)條件下進行。
4. 超聲波檢測(UT)
借助于超聲波(bo)檢(jian)測(ce)(ce)儀來檢(jian)測(ce)(ce)焊縫內(nei)部缺陷(xian)的(de)一種無損檢(jian)測(ce)(ce)方(fang)(fang)法(fa)。此方(fang)(fang)法(fa)適用于檢(jian)測(ce)(ce)中、厚板。檢(jian)測(ce)(ce)周期短、成本低、設備簡單(dan),對操作(zuo)者身(shen)體(ti)無害,評定標準按《鋼焊縫手工超聲波(bo)探傷(shang)方(fang)(fang)法(fa)和探傷(shang)結果分級(ji)》(GB/T 11345-1989)進行。
5. 渦流檢測(ET)
渦(wo)流檢(jian)測是以電(dian)磁感(gan)(gan)應(ying)原理(li)為(wei)基(ji)礎,當鋼(gang)管(指碳鋼(gang)、合金(jin)鋼(gang)和不銹(xiu)鋼(gang))通過交流電(dian)的(de)繞組時,鋼(gang)管表(biao)面或近表(biao)面出(chu)現集(ji)膚效應(ying),使(shi)其有(you)缺(que)陷(xian)(xian)部位的(de)渦(wo)流發生變化,導致(zhi)繞組的(de)阻抗或近感(gan)(gan)應(ying)電(dian)壓(ya)產生變化,從而得到關(guan)于缺(que)陷(xian)(xian)的(de)信號。從信號的(de)幅值及相位等可以對缺(que)陷(xian)(xian)進行判別,能有(you)效地識別鋼(gang)管內外(wai)表(biao)面的(de)不連續(xu)性(xing)缺(que)陷(xian)(xian),如裂紋、未焊透、夾渣(zha)、氣(qi)孔、點腐蝕等,對開(kai)放性(xing)線性(xing)缺(que)陷(xian)(xian)最(zui)為(wei)敏感(gan)(gan)。
幾種無(wu)損檢測(ce)方法的特點及應(ying)用范圍見表7-2和表7-3。


三、焊縫的致密性(xing)試驗
對(dui)于(yu)容器或不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)管管路(lu),當焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的內外部焊(han)(han)(han)(han)縫合格、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)試(shi)板各(ge)項(xiang)性能試(shi)驗合格且熱處理完畢后(hou),才能按設計圖(tu)樣(yang)技術要求進行耐(nai)壓(ya)試(shi)驗和(he)氣(qi)密試(shi)驗,這是焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)容器或管路(lu)制造過(guo)程中(zhong)最后(hou)一道工序。根據設計圖(tu)樣(yang)規(gui)定(ding)有下列(lie)幾(ji)種焊(han)(han)(han)(han)縫致密性試(shi)驗適用于(yu)不銹(xiu)鋼(gang)或異種金屬焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的鍋爐(lu)、壓(ya)力容器、管路(lu)、儲油罐(guan)(guan)、儲酸罐(guan)(guan)和(he)密封容器等產品。
1. 焊縫(feng)的(de)水(shui)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. 焊縫的氣壓試驗
主要作為密封性(xing)(xing)試驗(yan)(yan),水壓試驗(yan)(yan)合(he)格后(hou)才能進行氣壓試驗(yan)(yan),不允(yun)許(xu)用它既(ji)作為密封性(xing)(xing)試驗(yan)(yan)又作為耐壓試驗(yan)(yan),或兩(liang)者(zhe)合(he)二(er)為一(yi)來考核焊(han)縫。因(yin)為氣壓試驗(yan)(yan)有(you)一(yi)定危險性(xing)(xing),氣壓不允(yun)許(xu)有(you)很高的壓力。該試驗(yan)(yan)方法(fa)靈(ling)敏度較高,分靜氣壓試驗(yan)(yan)、壓縮空(kong)氣噴(pen)射試驗(yan)(yan)和氨氣試驗(yan)(yan)等。
3. 焊縫的煤油試驗
適用于不受壓(ya)力的(de)(de)容器(qi)和管路的(de)(de)焊(han)縫(feng)密(mi)封性檢查。試驗方法是在焊(han)縫(feng)處(chu)涂刷較稠的(de)(de)石灰(hui)水溶液,晾干后(hou)在焊(han)縫(feng)的(de)(de)背面涂上(shang)煤(mei)油,大約5min后(hou)觀察白色石灰(hui)水上(shang)有(you)無煤(mei)油滲漏而產生的(de)(de)黑(hei)色斑痕。
4. 氦質譜檢(jian)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。
氦質譜檢漏儀主要由真空系統、質譜室(shi)和電(dian)(dian)氣部分(fen)組成。質譜室(shi)是該儀器的(de)心臟部門,它由離(li)子源(yuan)、分(fen)析器和收集器組成,把它們放在一(yi)個可以抽真空的(de)外殼中。離(li)子源(yuan)是一(yi)種電(dian)(dian)子元器件,它將氣體電(dian)(dian)離(li),形成一(yi)束具有一(yi)定能量的(de)離(li)子,通過分(fen)析器使(shi)不同
質量的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)按不同(tong)軌跡運動而(er)將它們彼此(ci)分(fen)開,且僅使氦離(li)子(zi)(zi)(zi)通過(guo)其出口縫隙(xi)經過(guo)收(shou)集器。將所(suo)輸人(ren)的(de)(de)微(wei)弱離(li)子(zi)(zi)(zi)流(liu)通過(guo)運算放(fang)大器轉換成(cheng)輸出電(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)流(liu)以便測量。真空(kong)系(xi)統要(yao)為質譜室(shi)提(ti)供工作所(suo)需要(yao)的(de)(de)真空(kong)條件。電(dian)(dian)氣部(bu)分(fen)除了主(zhu)機供電(dian)(dian)部(bu)件和主(zhu)機控制(zhi)部(bu)件外,還包括(kuo)離(li)子(zi)(zi)(zi)源電(dian)(dian)源、發射電(dian)(dian)流(liu)穩(wen)定電(dian)(dian)路、離(li)子(zi)(zi)(zi)流(liu)放(fang)大器和音響報警器等(deng)裝置。圖7-3為氦質譜檢漏示(shi)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)(lou)技術就是發(fa)(fa)現漏(lou)(lou)源。大多(duo)數漏(lou)(lou)源又存在(zai)于組裝各(ge)種零件間的連接(jie)(jie)不密封處,利(li)用氦(hai)質譜(pu)檢(jian)漏(lou)(lou)儀(yi)特別容易發(fa)(fa)現焊接(jie)(jie)結構(gou)中焊縫缺陷(xian)造成的漏(lou)(lou)源。有(you)些細小不規則穿(chuan)透性(xing)焊接(jie)(jie)缺陷(xian),經過(guo)耐壓(ya)(ya)試驗和氣壓(ya)(ya)試驗未能(neng)發(fa)(fa)現,例如,經過(guo)5.0MPa耐壓(ya)(ya)試驗認(ren)為合格的焊接(jie)(jie)件,通過(guo)氨質譜(pu)檢(jian)漏(lou)(lou)儀(yi)能(neng)檢(jian)測到焊接(jie)(jie)穿(chuan)透性(xing)裂紋(wen)。又例如,經過(guo)多(duo)次彎曲路徑長度比壁橫斷面長度大得多(duo)的線性(xing)缺陷(xian),如同(tong)一條長而不規則的蚯蚓洞也能(neng)檢(jian)漏(lou)(lou)出來。
有些被檢(jian)產(chan)(chan)品可以在不損害使(shi)用和(he)不影響其(qi)壽(shou)命的(de)(de)原則下允許存在小的(de)(de)漏(lou)孔,見表7-4。企圖使(shi)產(chan)(chan)品檢(jian)測(ce)到處于“無漏(lou)”或“零漏(lou)率(lv)”狀態,必然會(hui)造成(cheng)很(hen)大(da)的(de)(de)浪費,是完全沒有必要的(de)(de)。有時設(she)計圖樣提出(chu)的(de)(de)漏(lou)率(lv)要小于實際(ji)產(chan)(chan)品使(shi)用時的(de)(de)漏(lou)率(lv),其(qi)目的(de)(de)是確保產(chan)(chan)品在規定工作時間內(nei)能穩(wen)定、可靠地(di)工作,但會(hui)消耗(hao)大(da)量的(de)(de)人(ren)力和(he)物(wu)力,增加制造成(cheng)本。

檢漏(lou)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)噴吹法(fa)(fa)(fa)(fa)、氦罩法(fa)(fa)(fa)(fa)、充壓(ya)(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)、吸槍法(fa)(fa)(fa)(fa)、探(tan)漏(lou)盒法(fa)(fa)(fa)(fa)和背壓(ya)(ya)法(fa)(fa)(fa)(fa)。當示漏(lou)氣(qi)體(ti)(ti)氦氣(qi)在(zai)質(zhi)譜室超過(guo)(guo)預先(xian)設定的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)定值時(shi),它會(hui)及時(shi)發出聲響(xiang)報警(jing),測出漏(lou)點的(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)并能計算出漏(lou)率量(liang),對(dui)于大(da)(da)型低溫容器的(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)空檢漏(lou),用(yong)(yong)單(dan)一檢漏(lou)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)一定困(kun)難(nan)。這(zhe)是因(yin)為(wei)標(biao)準(zhun)漏(lou)孔(在(zai)給定條件下能夠提供(gong)恒定氣(qi)體(ti)(ti)流量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de),并經過(guo)(guo)標(biao)準(zhun)校準(zhun)過(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)一種元件。般是在(zai)20℃時(shi)對(dui)一個大(da)(da)氣(qi)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)空氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)漏(lou)量(liang)值)連接處(chu)與質(zhi)譜室的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離(li)較遠,因(yin)此在(zai)儀器上的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)時(shi)間也相應(ying)增長,不易(yi)準(zhun)確判斷反(fan)(fan)應(ying)時(shi)間,就(jiu)很難(nan)找到漏(lou)點的(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)確位置(zhi)。可以通過(guo)(guo)探(tan)漏(lou)盒法(fa)(fa)(fa)(fa)進(jin)行(xing)分(fen)段預檢,分(fen)段檢漏(lou)率要小于總體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)漏(lou)率。編者所在(zai)單(dan)位曾成功地用(yong)(yong)此方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)對(dui)裝有(you)液(ye)氮、液(ye)氧和液(ye)氫等大(da)(da)型容器進(jin)行(xing)了檢漏(lou)測試(shi),其檢漏(lou)系(xi)統如圖7-4所示。

在(zai)不銹(xiu)鋼焊管(guan)焊縫致(zhi)密性檢測過程中若發現泄(xie)漏現象,必須按有關工藝文件修復,直至達到產品圖樣(yang)技術要求。
在不銹(xiu)鋼焊管焊縫致密(mi)性檢測過(guo)程中(zhong)或修(xiu)復(fu)過(guo)程中(zhong)以及包(bao)裝過(guo)程中(zhong),發現與介質接觸表面有(you)鈍(dun)化膜被(bei)損傷時(shi),應及時(shi)采取局部鈍(dun)化處理的措施。
不銹鋼焊(han)(han)管成品檢驗過程(cheng)各工(gong)序(xu)所(suo)有質量情況應填入產(chan)(chan)(chan)品制(zhi)造(zao)工(gong)序(xu)過程(cheng)卡,材料(liao)(包括鋼材、焊(han)(han)接材料(liao))、零部件、裝配焊(han)(han)接、表面處理、熱處理等產(chan)(chan)(chan)品制(zhi)造(zao)工(gong)序(xu)過程(cheng)卡及(ji)產(chan)(chan)(chan)品生產(chan)(chan)(chan)過程(cheng)中(zhong)所(suo)有檢驗跟蹤文件一并匯(hui)總,建立控制(zhi)該產(chan)(chan)(chan)品在制(zhi)造(zao)過程(cheng)中(zhong)質量匯(hui)總冊(ce)進行歸檔。

