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無損檢測常用檢測方式和特點

無損檢測概述

NDT (Non-destructive testing),就是利用聲、光、磁和電等特性,在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下,檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性,給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息,進而判定被檢對象所處技術狀態(tài)(如合格與否、剩余壽命等)的所有技術手段的總稱。從事無損檢測的人員需要接受專業(yè)的培訓,獲得資質(zhì)才能持證上崗。各個國家、區(qū)域、機構(gòu)針對無損檢測培訓資質(zhì)認證均有不同的要求,受訓前應該了解清楚,選擇合適的標準、機構(gòu)進行相關的培訓與考核。


一、什么是無損檢測?

無損檢測是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平,其重要性已得到公認。我國在1978年11月成立了全國性的無損檢測學術組織——中國機械工程學會無損檢測分會。此外,冶金、電力、石油化工、船舶、宇航、核能等行業(yè)還成立了各自的無損檢測學會或協(xié)會;部分省、自治區(qū)、直轄市和地級市成立了?。ㄊ校┘?、地市級無損檢測學會或協(xié)會;東北、華東、西南等區(qū)域還各自成立了區(qū)域性的無損檢測學會或協(xié)會。我國目前開設無損檢測專業(yè)課程的高校有大連理科大學、西安工程大學、南昌航空大學等院校。在無損檢測的基礎理論研究和儀器設備開發(fā)方面,我國與世界先進國家之間仍有較大的差距,特別是在紅外、聲發(fā)射等高新技術檢測設備方面更是如此。

二、常用的無損檢測方法

射線照相檢驗(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT) 四種。其他無損檢測方法:渦流檢測(ET)、聲發(fā)射檢測(AT)、熱像/紅外(TIR)、泄漏試驗(LT)、交流場測量技術(ACFMT)、漏磁檢驗(MFL)、遠場測試檢測方法(RFT)等。

三、無損檢測的應用特點

1.不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)無損檢測的最大特點就是能在不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的前提下進行檢測,所以實施無損檢測后,產(chǎn)品的檢查率可以達到100%。但是,并不是所有需要測試的項目和指標都能進行無損檢測,無損檢測技術也有自身的局限性。某些試驗只能采用破壞性試驗,因此,在目前無損檢測還不能代替破壞性檢測。也就是說,對一個工件、材料、機器設備的評價,必須把無損檢測的結(jié)果與破壞性試驗的結(jié)果互相對比和配合,才能作出準確的評定。

2.正確選用實施無損檢測的時機 

在無損檢測時,必須根據(jù)無損檢測的目的,正確選擇無損檢測實施的時機。

3.正確選用最適當?shù)臒o損檢測方法由于各種檢測方法都具有一定的特點,為提高檢測結(jié)果可靠性,應根據(jù)設備材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件和失效模式,預計可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向,選擇合適的無損檢測方法。

4.綜合應用各種無損檢測方法任何一種無損檢測方法都不是萬能的,每種方法都有自己的優(yōu)點和缺點。應盡可能多用幾種檢測方法,互相取長補短,以保障承壓設備安全運行。此外在無損檢測的應用中,還應充分認識到,檢測的目的不是片面追求過高要求的“高質(zhì)量”,而是應在充分保證安全性和合適風險率的前提下,著重考慮其經(jīng)濟性。只有這樣,無損檢測在承壓設備的應用才能達到預期目的。

常用的無損檢測方法

無損檢測方法很多,據(jù)美國國家宇航局調(diào)研分析,其認為可分為六大類約70余種。但在實際應用中比較常見的有以下五種,也就是我們所說的常規(guī)的無損檢測方法:

常規(guī)無損檢測方法

目視檢測 Visual Testing (縮寫 VT);

超聲檢測 Ultrasonic Testing(縮寫 UT);

射線檢測Radiographic Testing(縮寫 RT);

磁粉檢測 Magnetic particle Testing(縮寫 MT);

滲透檢測 Penetrant Testing (縮寫 PT);

渦流檢測 Eddy Current Testing (縮寫 ET);

聲發(fā)射 Acoustic emission (縮寫 AE) 。

1、目視檢測(VT)目視檢測,是國內(nèi)實施的比較少,但在國際上非常重視的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例,目視檢測要先做,以確認不會影響后面的檢驗,再接著做四大常規(guī)檢驗。例如BINDT的PCN認證,就有專門的VT1、2、3級考核,更有專門的持證要求。經(jīng)過國際級的培訓,其VT檢測技術會比較專業(yè),而且很受國際機構(gòu)的重視。

VT常常用于目視檢查焊縫,焊縫本身有工藝評定標準,都是可以通過目測和直接測量尺寸來做初步檢驗,發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷,就要先打磨或者修整,之后才做其他深入的儀器檢測。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多,而鍛件就很少,并且其檢查標準是基本相符的。

2、超聲波檢測(UT)

(1)、超聲波檢測的定義:通過超聲波與試件相互作用,就反射、透射和散射的波進行研究,對試件進行宏觀缺陷監(jiān)測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學性能變化的檢測和表征,并進而對其特定應用性進行評價的技術。

(2)、超聲波工作的原理:主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。

a.聲源產(chǎn)生超聲波,采用一定的方式使超聲波進入試件;

b.超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用,使其傳播方向或特征被改變;

c.改變后的超聲波通過檢測設備被接收,并可對其進行處理和分析;

d.根據(jù)接收的超聲波的特征,評估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。

(3)、超聲波檢測的優(yōu)點:

a.適用于金屬、非金屬和復合材料等多種制件的無損檢測;

b.穿透能力強,可對較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進行檢測。如對金屬材料,可檢測厚度為1~2mm的薄壁管材和板材,也可檢測幾米長的鋼鍛件;

c.缺陷定位較準確;

d.對面積型缺陷的檢出率較高; 

e.靈敏度高,可檢測試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷; 

f.檢測成本低、速度快,設備輕便,對人體及環(huán)境無害,現(xiàn)場使用較方便。

(4)、超聲波檢測的局限性:

a.對試件中的缺陷進行精確的定性、定量仍須作深入研究;

b.對具有復雜形狀或不規(guī)則外形的試件進行超聲檢測有困難;

c.缺陷的位置、取向和形狀對檢測結(jié)果有一定影響;

d.材質(zhì)、晶粒度等對檢測有較大影響;

e.以常用的手工A型脈沖反射法檢測時結(jié)果顯示不直觀,且檢測結(jié)果無直接見證記錄。

(5)、超聲檢測的適用范圍:

a.從檢測對象的材料來說,可用于金屬、非金屬和復合材料;

b.從檢測對象的制造工藝來說,可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結(jié)件等;

c.從檢測對象的形狀來說,可用于板材、棒材、管材等;

d.從檢測對象的尺寸來說,厚度可小至1mm,也可大至幾米;

e.從缺陷部位來說,既可以是表面缺陷,也可以是內(nèi)部缺陷。

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