压力管道的无损检测李伟.pptx
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1、1.1压力管道检验与无损检测1.1.1压力管道检验分类和检验项目按检验的性质分类,可将压力管道检验分为原材料检验,管道元件制作质量检验,安装质量检验,再用检验。压力管道检验的一般内容包括:外观检验、焊接接头表面质量检验、焊接接头内部缺陷质量检测、耐压试验和泄漏性试验。其中焊接接头表面质量检验、焊接接头内部缺陷质量检测属于无损检测范畴。第1页/共78页1.1.2压力管道检验标准由于压力管道的性质多样,种类繁多,使用在不同行业,所以不同压力管道,其制造安装验收规范各不相同。压力管道检验要按照检验对象的性质和类别执行相应的规范标准。目前压力管道检验的主要规范标准有:SH35011997石油化工剧毒、
2、可燃介质管道工程施工及验收规范;GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范,以及在用工业管道定期检验规程等。第2页/共78页1.SH35011997石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH35011997石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范是中石化制定的行业规范,适用于石油化工企业中使用的设计压力400Pa绝压-42MPa表压,设计温度196-8500C的剧毒(毒性程度为极度危害和高度危害)、可燃介质钢制管道的新建、改建和扩建工程的施工和验收。不适用长输管道及城镇公用燃气管道的施工及验收。在SH3501标准中管道的分级主要依据是介质的毒性和可燃性质。(SHA;SHB)第
3、3页/共78页2.GB50235和GB50236规范GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范和GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范是为了提高工业金属管道工程施工水平,保证工程建设施工设备和工业金属管道的质量而制定的国家标准。GB50235规范是针对管道工程施工的全过程,GB50236规范则是针对管道工程中的焊接施工而制定的。GB50235规范适用于设计压力不大于42MPa,设计温度不超过材料允许的使用温度的工业金属管道工程的施工及验收。不适用于核能装置的专用管道,矿井专用管道、和长输管道。第4页/共78页GB50236规范适用于碳素钢、合金钢、铝及铝合金、铜及
4、铜合金、工业纯钛、镍及镍合金的手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊和氧乙炔焊的焊接工程施工及验收,不适用于施工现场组焊的锅炉、压力容器的焊接工程。第5页/共78页3.在用工业管道定期检验规程在用工业管道定期检验规程是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而制定的。在该规程中,提出了在用工业管道检验、安全状况等级评定和缺陷处理的基本要求,该规程适用于压力管道安全管理与监察规定使用范围的在用工业管道及附属设施,但不包括下列管道:(一)公称直径25mm的管道;(二)非金属管道(三)最高工作压力
5、42MPa或0.1MPa的管道。第6页/共78页1.1.3压力管道无损检测的基本内容1.压力管道焊缝外观基本要求压力管道无损检测前,焊缝外观应符合要求,对压力管道焊缝外观和焊接接头表面质量的一般要求如下:焊缝外观应成型良好,宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜,角焊缝的焊脚高度应符合设计要求规定,外形应平缓过渡。焊接接头表面不允许存在的缺陷(1)不允许存在裂纹、未熔合、气孔、夹渣、严重的飞溅。(2)设计温度低于-290C的管道,不锈钢和淬硬第7页/共78页 倾向较大的合金钢管道焊缝表面,不得有咬边现象。其它材质管道焊缝咬边深度不应大于0.5mm,连续咬边长度不应大于100mm,且连续咬边总长度不大
6、于该焊缝全长的10;(3)焊缝表面不得低于管道表面。焊缝余高 h h10.2b1,且不大于3mm。(4)焊接接头错边不应大于壁厚的10,且不大于2mm.第8页/共78页2.表面无损检测 压力管道的表面无损检测方法的选用原则是;对铁磁性材料钢管,应选择磁粉检测,对非铁磁性材料的钢管应选择渗透检测。对有延迟裂纹倾向的焊接接头,其表面无损检测焊接冷却一定的时间候进行,对有再热裂纹倾向的焊接接头,其表面无损检测在焊后及热处理后各进行一次。第9页/共78页表面无损检测的探侧对象(1)管子材料外表面质量(2)重要对接焊缝表面缺陷检测(3)重要角焊缝表面检测(4)重要承插焊和三通支管的焊接接头表面(5)管道
7、弯制后表面缺陷检测(6)材料淬硬倾向较大焊接接头的坡口面检测(7)设计温度低于或等于290C的非奥氏体不锈钢管道坡口的检测(8)双面焊件规定清根的焊缝在清根后(9)当采用氧乙炔焰切割有淬硬倾向的合金钢管道上的焊接卡具,修磨部位的缺陷检测。第10页/共78页3.射线检测和超声检测 射线检测和超声检测的主要对象是压力管道的对接接头,以及焊管件的对接接头。无损检测的方法选用按设计文件的规定进行。对钛,铝及铝合金、铜和铜合金、镍及镍合金焊接接头检测应选用射线检测。当夹套管内的主管有环焊缝时,该焊缝应进行100射线检测,经水压试验合格后在进行隐蔽作业。管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头,应进行100
8、射线检测,合格后方可覆盖。第11页/共78页4.在用工业管道定期检测中无损检测的要点(1)表面无损检测的重点部位a.宏观检查中发现裂纹或可疑情况的管道,应在相应的部位进行表面检测。b.绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道c.处于应力腐蚀环境中的管道d.长期承受明显交变载荷的管道e.检验人员认为有必要时应对支管角焊缝等部位进行表面检测。第12页/共78页(2)射线和超声波重点检测的部位a.制造、安装中返修过的焊接接头和固定口b.错口、咬边严重超标的焊接接头c.表面检测发现裂纹的焊接接头d.泵、压缩机进出口第一道焊接接头e.支吊架损坏部位附近的焊接接头f.异种钢焊接接头g.硬度检测发现硬度异
9、常的焊接接头h.使用中发生泄漏附近的焊接接头i.检验人员和使用单位认为有必要抽查的焊接接头第13页/共78页(3)射线和超声波应用原则GC1、GC2级管道的焊接接头一般应进行射线或超声波检测抽查GC3级管道的焊接接头,如未发现异常情况,一般不进行焊接接头的射线和超声波的抽查射线和超声波的抽查比例按有关规定进行。第14页/共78页需要掌握的问题1、压力管道表面检测方法的选择原则?2、在用工业管道表面无损检测的重点部位有那些?3、射线和超声波应用原则4、为什么制造、安装时返修的焊接接头和固定口的焊接接头是射线或超声波重点抽查的对象?第15页/共78页1.2JB/T4730.2-2005标准对压力管
10、道焊接接头进行射线检测的要求和规定1.2.1 压力管道焊接接头的射线检测1.管子的表示方法;3.7管子直径D0;管子的外径、一般给出的管子规格均指外径,如573.5mm计算小径管透照次数,环向焊接接头透照次数,双壁双影计算几何不清晰度,计算椭圆开口间隙。注意;容器一般给出的D0系指内径第16页/共78页2.小径管的定义;3.11小径管;外直径D0小于或等于100mm的管子小径管外直径的上限为100mm,下限无规定但壁厚2mm。(6.1.1)注意;对管子的上限没有进行规定,对管子的壁厚进行了规定。第17页/共78页3.管子的透照方式(1)小径管的主要透照方式a.双壁双投影法(一般常用偏心距法)优
11、点:有效范围增大,透照23次可对焊缝进行100检测缺点:需要较大的焦距,现场照相特别对固定焊口存在一定的难度。b.垂直透照法优点:对根部未焊透和裂纹比较容易检出缺点:增加透照次数,成本加大。第18页/共78页(2)大口径管的主要透照方式a.双壁单影法(100mm-325mm)优点:操作简单容易实施缺点:灵敏度较单壁透照低,不易发现细小缺陷,如100检测需要较多的透照次数。b.内透法(中心透照和偏心法fRfR)优点:一次曝光就可以完成整个焊口的检测,检测速度快,K值为1有利于横向裂纹的检出缺点:如管线比较长需要管道爬行器,如采用偏心内透,操作比较麻烦。第19页/共78页4.JB/T4730标准对
12、小径管透照次数的规定:4.1.4小径管环向对接焊接接头的透照布置小径管采用双壁双影透照布置,当同时满足下列两条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像:T(壁厚)8mm;g(焊缝宽度)Do/4椭圆成像时,应控制影像的开口宽度(上下焊缝投影最大间距)在1倍焊缝宽度左右。不满足上述条件或椭圆成像有困难时可采用垂直透照方式重叠成像。第20页/共78页4.1.5小径管环向对接接头的透照次数小径管环向对接焊接接头100%检测的透照次数:采用倾斜透照椭圆成像时,当T/Do0.12时,相隔90透照2次。当T/Do0.12时,相隔120或60透照3次。垂直透照重叠成像时,一般应相隔120或60透照3次。由于结构原因不能
13、进行多次透照时,可采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次。鉴于透照一次不能实现焊缝全长的100%检测,此时应采取有效措施尽量扩大缺陷可检出范围,并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。第21页/共78页5.JB/T4730标准对管环焊缝透照次数的规定:(1)当采用AB级检测技术时K值应取1.1(2)对100mmDo400mm的环向对接焊接接头(包括曲率相同的曲面焊接接头),A级、AB级允许采用K1.2。(3)管环焊缝透照次数,查标准附录D(资料性附录)环向对接焊接接头透照次数确定方法(单壁单影、双壁单影)第22页/共78页图D.3 源在外单壁透照环向对接焊接接头,透照厚度比K=1.1时的透照次数
14、 第23页/共78页6.像质计的选择压力管道射线检测按JB/T4730标准规定所选择的像质计有三种即:JB/T79021999线型像质计(普通型)HB76842000射线照相用线型像质计(特殊型)JB/T47302-2005等径像质计(专用型)第24页/共78页7.像质计的摆放与观察(1)一般摆放4.7.1像质计一般应放置在工件源侧表面焊接接头的一端(在被检区长度的1/4左右位置),金属丝应横跨焊缝,细丝置于外侧。当一张胶片上同时透照多条焊接接头时,像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处。第25页/共78页(2)不同透照方式时的摆放a)单壁透照规定像质计放置在源侧。双壁单影透照规定像质计放置在胶片
15、侧。双壁双影透照像质计可放置在源侧,也可放置在胶片侧。b)单壁透照中,如果像质计无法放置在源侧,允许放置在胶片侧。c)单壁透照中像质计放置在胶片侧时,应进行对比试验。对比试验方法是在射源侧和胶片侧各放一个像质计,用与工件相同的条件透照,测定出像质计放置在源侧和胶片侧的灵敏度差异,以此修正像质指数规定,以保证实际透照的底片灵敏度符合要求。d)当像质计放置在胶片侧时,应在像质计上适当位置放置铅字“F”作为标记,F标记的影像应与像质计的标记同时出现在底片上,且应在检测报告中注明。第26页/共78页(3)像质计的观察 4.7.5如底片黑度均匀部位(一般是邻近焊缝的母材金属区)能够清晰地看到长度不小于1
16、0mm的连续金属丝影像时,则认为该丝是可识别的。专用像质计至少应能识别两根金属丝。第27页/共78页8.JB/T4730标准对管焊缝底片黑度的要求(1)一般要求4.11.2底片评定范围内的黑度D应符合下列规定:A级:1.5D4.0;AB级:2.0D4.0;B级:2.3D4.0。第28页/共78页(2)特殊规定 用X射线透照小径管或其他截面厚度变化大的工件时,AB级最低黑度允许降至1.5;B级最低黑度可降至2.0。采用多胶片方法时,单片观察的黑度应符合以上要求。双片叠加观察仅限于A级,叠加观察时,单片的黑度应不低于1.3。对评定范围内的黑度D4.0的底片,如有计量检定报告证明底片评定范围内的亮度
17、能够满足4.10.3的要求,允许进行评定。第29页/共78页9.底片黑度的测定(1)小径管底片黑度的测定如采用AB级检测技术,焊缝两端各测一点凡黑度大于1.5以上的部位是底片的有效评定范围。凡是黑度小于1.5区域均不属于有效评定范围之内。(2)大口径管底片黑度的测定以两搭接标记之间的距离为长,焊缝加焊缝两侧热影响区为宽的范围是底片评定有效范围。即在搭接标记的焊缝两端各测一点,焊缝中心母材部位测一点。2.0D4.0第30页/共78页10.JB/T4730标准对管焊缝底片灵敏度的规定除了单壁透照像质计无法放置在射源侧外,采用其他的透照方式,该标准均给出了各种透照方式的像质计灵敏度。包括单壁单影、双
18、壁单影、双壁双影像质计放置在射源侧或胶片侧。因此可以根据不同的透照厚度和透照方式以及像质计摆放的位置在标准的表5、表6、表7中查找。第31页/共78页表表5.5.单壁透照、像质计置于源侧单壁透照、像质计置于源侧 应识别丝号应识别丝号(丝径(丝径,mm,mm)公称厚度公称厚度 (T T)范围,范围,mmmmA A 级级ABAB级级B B 级级18 18(0.0630.063)2.5 2.517 17(0.0800.080)2.0 2.02.5 2.5 4.04.016 16(0.1000.100)2.02.0 2.0 2.0 3.53.5 4 4 6 615 15(0.1250.125)2.0
19、2.0 3.53.5 3.5 3.5 5.05.0 6 6 8 814 14(0.1600.160)3.5 3.5 5.05.05.0 5.0 7 78 8 121213 13(0.200.20)5.0 5.0 7 77 7 1010 12 12 202012 12(0.250.25)7 7 101010 10 1515 20 20 303011 11(0.320.32)10 10 151515 15 2525 30 30 353510 10(0.400.40)15 15 252525 25 3232 35 35 45459 9(0.500.50)25 25 323232 32 4040 45
20、 45 65658 8(0.630.63)32 32 404040 40 5555 65 65 1201207 7(0.800.80)40 40 555555 55 8585 120 120 2002006 6(1.001.00)55 55 858585 85 150150 200 200 3503505 5(1.251.25)85 85 150150150 150 250250 350 3504 4(1.601.60)150 150 250250 250 250 3503503 3(2.002.00)250 250 350350 350 3502 2(2.502.50)350 350第32页
21、/共78页表6.双壁双影像质计放置在源侧应识别丝号应识别丝号(丝径(丝径,mm,mm)透照厚度(透照厚度(W W)范围,)范围,mmmmA A 级级ABAB级级B B 级级18 18(0.0630.063)2.5 2.517 17(0.0800.080)2.0 2.0 2.5 2.5 4.04.016 16(0.1000.100)2.0 2.0 2 2 3.03.0 4 4 6 615 15(0.1250.125)2.0 2.0 3.03.0 3.0 3.0 4.54.5 6 6 9 914 14(0.1600.160)3.0 3.0 4.54.54.5 4.5 7 7 9 9 151513
22、13(0.200.20)4.54.5 7 7 7 7 1111 15 15 222212 12(0.250.25)7 7 1111 11 11 1515 22 22 313111 11(0.320.32)11 11 1515 15 15 2222 31 31 404010 10(0.400.40)15 15 2222 22 223232 40 40 48489 9(0.500.50)22 22 323232 32 4444 48 48 5656 8 (0.63)8 (0.63)32 32 4444 44 44 5454 7 (0.80)7 (0.80)44 44 5454 第33页/共78页表
23、表7.7.双壁单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧双壁单影或双壁双影透照、像质计置于胶片侧 应识别丝号应识别丝号(丝径(丝径,mm,mm)透照厚度(透照厚度(W W)范围,)范围,mmmmA A 级级ABAB级级B B 级级1818(0.0630.063)2.5 2.51717(0.0800.080)2.0 2.0 2.5 2.5 4.04.01616(0.1000.100)2.0 2.0 2.0 2.0 3.53.5 4 4 6 61515(0.1250.125)2.0 2.0 3.53.5 3.5 3.5 5.55.5 6 6 12121414(0.1600.160)3.5 3.5 5.5
24、5.5 5.5 5.5 1111 12 12 18181313(0.200.20)5.5 5.5 1111 11 11 1717 18 18 30301212(0.250.25)11 11 1717 17 17 2626 30 30 42421111(0.320.32)17 17 2626 26 26 3939 42 42 55551010(0.400.40)26 26 3939 39 39 5151 55 55 70709 9(0.500.50)39 39 5151 51 51 6464 70 70 1001008 8(0.630.63)51 51 6464 64 64 8585 100 1
25、00 1801807 7(0.800.80)64 64 8585 85 85 125125 180 180 3003006 6(1.001.00)85 85 125125 125 125 225225 300 3005 5(1.251.25)125 125 225225 225 2253753754 4(1.601.60)225 225375375 375 3753 3(2.002.00)375 375第34页/共78页11.JB/T4730标准关于采用射线照相最小透照厚度的规定42.2射线源和高能射线适用的透照厚度范围应符合表4的规定。采用源在内中心透照方式,在保证像质计灵敏度达到4.11.
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