压缩空气储罐无损检测工艺

天津海运职业学院毕业设计题目压缩空气储罐无损检测工艺系名：工程技术系专业：理化测试与质检技术（无损检测）班级：理化08-2班学号：30301080222姓名：柴少春指导教师：吕军完成日期：毕业设计（论文）任务书学生姓名柴少春专业理化测试与质检技术班级理化08-2班指导教师吕军职称工程师、讲师、副教授设计（论文）题目主要任务及目标：对压缩空气储罐无损检测整个工艺进行检测，研究各种检测方法的实用性、范围性，以及对检测过程中发现的压缩空气储罐的漏洞进行修复和弥补，使压缩空气储罐筒尽可能达到完美程度。主要内容：利用RT、UT、PT及MT对压缩空气储罐进行全方位检测，并出示理论依据、计算过程以及检测报告和工艺卡。使全过程更加合理化。主要参考资料：《压力容器安全技术监察规程》《无损检测手册》《锅炉技术标准规范汇编》《JB/T4730-2005承压设备无损检测》毕业设计（论文）进度计划：1、期限：自年月日起至年月日2、具体进度安排：年月日具体完成内容指导教师签字：年月日所在系审核意见：年月日毕业设计（论文）指导记录学生姓名柴少春专业理化测试与质检技术（无损检测）班级理化08-2设计（论文）题目压缩空气储罐无损检测工艺指导时间指导内容教师签字蒸汽锅炉下锅筒无损检测工艺目录第一章前言…………………………………………………………页码第二章容器简介……………………………………………………页码第三章探伤工艺………………………………………………………页码3.1射线探伤………………………………………………………页码3.2超声探伤………………………………………………………页码3.3磁粉探伤………………………………………………………页码3.4渗透探伤………………………………………………………页码第四章结束语……………………………………………………………页码第五章致谢……………………………………………………………页码参考文献…………………………………………………………………页码－I－中文摘要：介绍当前压缩空气储罐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、渗透等技术，并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。关键词：压缩空气储罐；力学试验；无损检测；超声检验；射线检验：磁粉检验；渗透检验－Ⅱ－第一章前言检验是本公司压缩空气储罐安全管理的重要环节。检验的目的就是防止压缩空气储罐发生失效事故，特别是预防危害最严重的破裂事故发生。因此，压缩空气储罐检验的实质就是失效的预测和预防。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。本工艺通过从理论和标准的学习和以往的实际现场检验，按照客户的要求，结合JB/T4730-2005，工艺实施的工件是天津宝成机械制造股份有限公司承接的某公司的一压缩空气储罐。该压缩空气储罐最高时压力可达到300Mpa，一旦焊缝处出现问题，后果很严重。此外此工件涉及钢板材质为Q345R，板厚46mm，焊接中易出现裂纹等缺陷，所以太特编制此检测工艺，具体检验项目是压缩空气储罐的对接及拼接焊缝，涉及检测方法有：力学检验、RT、UT、MT、PT。第二章容器简介该容器属于Ⅲ类锅炉，介质为空气，材质为Q245R，直径为1.4m，壁厚为22mm。焊缝坡口型式为X型。其焊缝具体情况如下：表2.1焊缝编号焊缝名称焊缝接头形式焊接方法焊缝长度mmA1～3纵缝对接埋弧自动焊100030001200B1～3环缝对接埋弧自动焊4396×3图2.1图2.22.1探伤方法、比例及合格级别、确定依《在用压力容器检验规程》、JB4730-2005中的有关规定：2.1.1《容规》第86条规定压力容器壁厚小于38mm时，其对接接头的对接焊缝应选用射线探伤，另依85条规定规定第三类容器应进行100%射线探伤，其合格级别应按第84条规定射线照相质量要求不低于AB级，对接焊缝Ⅱ级合格。【1】2.1.2JB4730-2005规定凡铁磁性材料制成的压力容器应使用磁粉检测表面缺陷。2.1.3铁磁性材料容器的表面检测应优先选用磁粉检测。有色金属制压力容器对接接头应尽量采用射线检测。【2】根据以上所述本容器方法及比例如下：表2.2探伤方法以及比例焊缝类型100%射线探伤25%超声波探伤100%磁粉探伤层间和表面100%渗透探伤纵缝√√√√环峰√√√√注：25%超声波检测包括所有T型接头，检查如有不合格部位，则应进行不少于该条焊缝长度10%的补充探伤，如仍不合格则应对焊缝进行100%探伤。第三章探伤工艺3.1射线检测3.1.1表面要求焊缝的表面质量（包括焊缝余量）应经外观检查合格，表面的不规则状态在底片上的图像应不掩盖焊缝中的缺陷或与之想混淆，否则应作适当修正。3.1.2探伤时机纵缝与环峰均在憨厚24小时探伤，拼缝在扎制成型24小时后探伤。3.1.3射线检测工艺参数的确定及实施射线透照工艺执行JB/T4730.2-2005，由实际条件制定射线照相的各项参数：a．照相级别：AB级b．透照方式：根据JB/T4730.2-2005中4.1.1规定，应先根据特点和技术条件的要求选择适宜的透照方式。在可以实施的情况下应选用单壁透照方式，在单壁透照不能实施时才允许采用双壁透照方式。对于下锅筒的环焊缝和纵焊缝都可以用普通周向3505x射线机在内部单壁透照法进行。c．焦距的选取、曝光次数及曝光时间的选择的确定①环缝：a、据JB/T4730.2-2005规定：应满足Ug＜1/10×L21/3df【3】，已知焦点尺寸f=2mm，工件厚度L2=22mm，若焦距F=700mm，胶片与工件距离视为零的话，则射线源到工件的距离L1=F-－L2=678mm,则：Ug=f×L2/L1=0.065mmUg＜1/10×221/3×2=0.28由此可见取F=700mm满足Ug＜1/10×L21/3df的条件。b、一次透照长度应以透照厚度比K进行控制。不同级别的射线检测技术和不同类型对接焊接接头的透照厚度比应符合表4.1的规定。整体环向对接焊接接头所需的透照次数可参考表4.2的曲线图确定。表3.1射线检测技术级别A级；AB级B级纵向焊接接头K≤1.03K≤1.01环向焊接接头K≤1.11)K≤1.061)对100mm＜D≤400mm的环向焊接接头（包括曲率相同的曲面焊接接头），A级、AB级允许采用K≤1.2.由于环缝质量不低于AB级，所以K≤1.1图3.1由于本次检测采用周向机内部检测，所以选择环缝中心位置为焦距，环缝采用周向透照。C=πd≈3.14×1400mm=4396mm按搭接处为20mm算，本次使用的胶片为360×80，则胶片有效距离为320，则胶片数量为=4396÷320≈14环缝一共三道，所以胶片数量为14×3=42张②纵缝：a、据JB/T4730.2-2005规定：应满足Ug＜1/10×L21/3df，已知焦点尺寸f=2mm，工件厚度L2=22mm，若焦距F=700mm，胶片与工件距离视为零的话，则射线源到工件的距离L1=F-－L2=678mm,则：Ug=f×L2/L1=0.065Ug＜1/10×241/3×2=0.28由此可见取焦距F=700mm满足Ug＜1/10×L21/3df的条件。由于纵缝照相质量不低于AB级，所以K≤1.03（θ≤14°）图3.2如上图tanA=L3/2L1L3=2L1如A=Amax=14°，则L3max=348.6mm胶片选用为320×80，长度为320mm，取L3=320mm若L3=320mm，则A=13.4°，L’=2×L2tanA=14.3Leff=L3+L’=334mm按搭接处为10计算：A1=1000/300≈4A2=3000/300=10A3=1200/300=4以上计算取F=700mm，L3=320mm，L’=14mm因此可以看出，纵1曝光4次，纵2曝光10次，纵3曝光4次，每次曝光需要1张胶片,所以一共需要胶片18张。3.1.4检验人员要求据JB/T4730.2-2005规定，射线检测人员未经矫正或矫正后视力不低于5.0.人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证书后方可从事射线工作。3.1.5胶片的选择据GB/T719384.2-2003规定：A级和AB级射线检测技术应用了T3类或更高类的胶片，胶片灰雾度不大于0.3.次容器为AB级检测，因此应用T3或更高级别的胶片。3.1.6像质计的选择像质计是用来检查和定量评价底片影像质量的工具。像质计根据检测灵敏度来选择。像质计必须满足检测时底片所能显示的最小丝径来评价。《容规》规定照相质量不低于AB级，又T=22mm，根据JB/T4730.2-2005中3.6规定像质计指数应达到9，线径0.50mm，可选用Ⅱ型像质计。3.1.7增感屏的选择增感屏的作用是缩短曝光时间，提高工作效率。但增感屏使用不当时检测灵敏度会降低；所以，根据胶片的类型和需要检测灵敏度来选择。依据JB/T4730.2-2005中3.5规定，X射线机照相用胶片选用前屏0.03mm厚，后屏选用0.15mm厚的铅箔增感屏。3.1.8标记的选择照相底片上应出现的标记有搭接标记、中心标记及产品编号，焊缝编号，板厚透照日期。返修部位应有返修标记和像质计。本工艺所采用的透照方法均要求像质计。搭接标记放在射线机一侧。其他标记任意。像质计应放在被检区的1/4部位，金属丝横跨焊缝方向并与焊缝方向垂直。细丝置于外侧，并保证每张底片上应有像质计的影响。3.1.9散射屏蔽及B铅字为减少散射线的影响，胶片和增感屏后再加厚度（1～4）mm铅板，为检查背散射，在暗盒背面贴一个“B”铅字（高13mm，厚16mm）若在较黑的背景上出现“B”的较淡影像。就说明背散射保护不够，应重新照射。如在较淡背景上出现“B”的较黑影像，则不能作为该底片判废依据。3.1.10辐射的防护现场进行射线检测时应结合工作场合实际情况在探伤现场方圆100米范围内划定控制区和管理区并设置警告标志，夜间还应设有红灯，检测作业时，应围绕控制区边界测定辐射水平，以确定所划定控制区和管理区的有效性【4】。X射线检测时，控制区可适当放宽，但必须符合GB16357中有关规定。检测作业时，工作人员必须佩带个人剂量计，并携带计量报警仪。【5】3.1.11暗室处理（1）准备工作：将胶片装在显影夹上，并在显影之前搅动溶液。（2）显影：室温在20℃左右，显影时间5分钟，显影过程中应不时叫胶片做垂直方向移动。（3）漂洗：显影结束后，在清水中将胶片进行漂洗2分钟左右。（4）定影：胶片进入定影液时，要均匀做上下方向移动，然后泡到定影液结束，定影时间为30分钟。（5）冲洗：在流动的清水中冲洗。（6）洗涤剂：冲洗结束后在清水中浸泡30s，拿出自然晾干。3.1.12评片室内环境必须达到评片所需亮度，人进入暗室一般在5min后评片。评片前应观看胶片，标记是否清晰，是否达到所需要求。3.1.13评定与验收评定与验收根据JB/T4730.2-2005规定进行评定。射线检测质量分级依据对接接头存在的缺陷性质、数量和密集程度，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。Ⅰ级不允许存在裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷；Ⅱ级不允许存在裂纹、未熔合和未焊透。对接接头中缺陷超过Ⅲ级者即为Ⅳ级。圆形缺陷用圆形缺陷评定进行质量评定区以评定区为一个与焊缝平行的矩形：表3.2母材公称厚度T≤25＞25～100＞100评定区尺寸10×1010×2010×30缺陷点数：表3.3缺陷长径（mm）≤1＞1～2＞2～3＞3～4＞4～6＞6～8＞8缺陷点数1236101525各级允许的圆形缺陷点数：表3.4评定区mm×mm10×1010×2010×30母材公称厚度T（mm）≤10＞10～15＞15～25＞25～50＞50～100＞100Ⅰ123456Ⅱ369121518Ⅲ61218243036Ⅳ缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于T/2注：母材公称厚度不同，取较薄板的厚度。不记点数的缺陷尺寸（mm）表3.5母材公称厚度T（mm）缺陷长度（mm）≤25≤0.5＞25～50≤0.7＞50≤1.4