无损探伤检测

无损探伤检测（共12篇）

无损探伤检测 篇1

1 项目总任务

钻井工程公司管具分公司现有的超声波无损检测仪器, 由于体积和重量相对大, 在井场这种特殊的环境中作业, 影响探伤工作的顺利进行, 进而影响了工作质量。同时配合仪器使用的缺陷对比试块, 也因为当时的制作工艺粗糙而不以模拟钻具疲劳裂纹缺陷, 达不到目前对探伤工作的质量要求。

针对以上问题, 管具分公司根据目前超声波无损检测现状及井场探伤作业的实际情况、计划研究内容如下: (1) 寻找体积小、重量轻、便于现场、井场作业时携带方便、在强阳光下也能正常探伤的仪器。 (2) 在原有钻具事故的调查、统计、分析的基础上, 运用新技术, 新方法研究一种针对井下钻具断裂的不同情况, 分析制作模拟不同规格钻具疲劳裂纹的对比试块, 替代目前平底孔螺纹试块, 用于提高仪器的探伤灵敏度, 减少钻具探伤时缺陷的漏检率, 提高钻具探伤的整体水平。

2 主要研究内容

2.1 用新一代欧能达6100型全数字超声探仪器 (体积小、重量轻、便于现场、井场作业时携带方便、在强光下也能正常探伤的仪器, 代替原有的CTS-22型模拟探伤仪。

2.2 根据目前钻井技术的发展和钻具的使用情况 (目前大位移、水平井施工较多, 对钻具的疲劳破坏和受力较以前有很大的不同) 分析制作模拟不同规格钻具疲劳裂纹的对比试块、替代目前平底孔螺纹试块。

3 完成的主要工作量

3.1 申购欧能达6100型全数字超声探伤仪。

该仪器具有以下性能和特点:

大屏幕、高亮、高速彩色显示, 强烈阳光下正常探伤。

一键式操作, 使探伤非常简便、快捷。

大容量存储、800幅探数据空间, 掉电后数据不丢失。

超长工作时间, 无记忆高效锂电池, 连续工作时间大于6小时。

通道密码设置, 探伤人员可预存自己的探伤通道, 永久保存不被他人修改。重量只有1.28Kg。

3.2 调式仪器满足井场探伤作业的实际情况。

3.3 分析制作模拟不同规格钻具疲劳纹的对比试块。

3.3.1 试块制作工艺:采用金属刻槽技术加工制作不同规格钻具疲劳裂纹的对比试决。

3.3.2 疲劳裂纹试块制作数据如下:

(1) 钻铤内螺纹试块检测结果 (见表1) :

(2) 钻铤外螺纹试块检测结果 (见表2) :

(3) 宽度检测结果

所有试块刻槽宽度小于1mm。

(4) 检测结论:

符合API标准相关人工缺陷误差要求。

注:API相关标准规定, 人工缺陷深度误差小于深度值的15%。

4 现场应用情况

从2009年6月1日至2009年12月30日, 在B320井、B319井、K429井、安98井、下平1井等完钻井场、巴参1井中途井场;共18口井, 对现场333根钻铤螺纹进行了无损检测。基本情况如下表:

通过对18口井的现场应用情况来看, 便携式超探仪器充分发挥了体积小, 强光下显示清楚的特点, 配合N5刻槽对比试块, 改善了井场钻具无损检测的工作质量, 提高了探伤灵敏度。减少了螺纹断裂失效事故的发生, 降低了钻具打捞成本, 同时也就提高了钻井时效, 完全适用于井场探伤作业的技术要求和需要。

5 成果及认识

项目已完成, 仪器与试块已调试完毕, 投入正常使用, 已上井场作业18口井, 对现场333根钻铤螺纹进行了无损检测, 通过对18口井的现场应用情况来看, 便携式超探仪器充分发挥了体积小, 强光下显示清楚的特点, 配合N5刻槽对比试块, 改善了井场钻具无损检测的工作质量, 提高了探伤灵敏度。减少了螺纹断裂失效事故的发生, 降低了钻具打捞成本, 同时也就提高了钻井时效, 完全适用于井场探伤作业的技术要求和需要。

技术经济效益分析:

能方便、快捷、有效地针对井场钻具进行无损检测, 提高井场钻具无损检测的质量, 减少钻具疲劳断裂的可能性。

改进缺陷对比试块, 分析制作模拟不同规格钻具疲劳裂纹的对比试块, 提高了无损检测灵敏度, 最大限度地保证井队使用钻具的质量, 使钻井公司的整体利益少受损失。

无损探伤检测 篇2

注册地址：

法定代表人：

乙方：

住所：

身份证号码：

甲乙双方在平等、自愿、协商一致的基础上，就甲方聘用乙方之事宜达成以下条款，各方应遵守执行。

一、甲方聘用乙方为，但乙方无需向甲方提供劳务服务，即双方之间并不形成劳动关系，双方之间的权利与义务不能由我国的劳动法律、法规及规章调整，乙方不得主张任何劳动关系方面的权利。甲乙双方的权利与义务仅以本合同约定为准。

二、双方签订合同之日，乙方应向甲方提供其学历证书、身份证、职称证书、继续教育证书、解聘证明、职业道德证明、业绩证明材料（以上均为原件）、一寸彩色相片6张、二寸彩色相片3张，以及其它甲方注册过程中需要的一切材料；乙方应保证其所提供的一切证件和资料均合法有效。如乙方提供的资料不真实，致使甲方本合同之目的无法实现，乙方应当返还从甲方处取得的报酬。

三、乙方无需向甲方提供实际劳动服务，但由于甲方使用了乙方前述资料，甲方向乙方支付每年元的报酬。

支付方式：本合同签订之日即支付第一年报酬，即元；后续报酬每年定期一次性支付（支付日期为每年的月日）。以上费用均以银行储蓄卡的形式支付，储蓄卡号：。帐号或联系电话若有变更应及时通知甲方，否则，由此造成一切后果由乙方承担；到支付日期甲方尚未支付的，乙方有权追究其法律责任。

四、乙方同意将《职称证书》原件交由甲方保管，甲方有责任妥善保管乙方的注册证书。除此以外，其它证书原件应及时交还乙方本人。

五、乙方所有证书的使用范围仅限于甲方公司企业资质申报、年检、升级及建设行政主管部门的检查方面。若甲方超出范围使用乙方所有证书，由此给乙方造成的损失，甲方应负全部责任。在甲方办理资质年检、升级及接受建设行政主管部门的检查时，乙方应保证全力配合甲方，及时提供有关证件和资料。否则，由此造成甲方资质年检不合格或吊销资质，乙方应负全部责任。

六、违约责任：

1、如果由于甲方原因造成乙方相关件证丢失，甲方负全部责任。如因乙方自身原因导致后果的，甲方概不负责。

2、在合同有效期内，甲乙双方不得擅自单方解除合同，如因此造成损失，由擅自解除合同一方承担全部责任。

七、如果甲乙双方在合同期内需要变更合同，应本着相互支持与理解的原则，提前一个月事先告知另一方，以便另一方做好工作安排。

八、本合同条款货币形式均为人民币。本合同所指金额均为税后金额，如本合同发生缴税情况，均由甲方承担。

九、本合同自双方签定之日起生效，有效期暂定为年，自。合同到期后，如双方无异议，本合同自动延长，延长期限与本合同相同。如有异议，双方友好协商解除该合同，但主张解除方应提前一个月通知对方。

十、合同解除后，甲方应将留存的相关证件交还乙方（所有复印件失效），不得无故刁难。

十一、本合同一式四份，甲乙双方各执两份，未尽事宜，双方另行协商解决。

甲方：（盖章）

法定代表人：（签章）乙方：（签字）

焊接结构的无损检测简析 篇3

关键词：焊接结构；无损检测；检测技术

焊接技术指的是通过加热、加压等方法，在用或不用其他填充材料的条件下将不同的工件实现原子间连接的一种工艺技术方法。随着机械加工业的快速发展，焊接技术在机械领域中的应用范围越来越广。但不管是采用任何一种焊接技术，基于种种因素的影响在焊接过程中也会存在的一定的缺陷，比如机械工件焊接完成后出现焊接位置变形、开裂等问题，这对机械工件的整体性和承载力以及加工精度都造成了不同程度影响。为了能够提升机械加工工件的精度都、承载能力以及完整性，必须要通过现行比较先进的无损检测技术对其进行检测。

1.焊接结构缺陷问题介绍

1.1焊接结构内部缺陷

焊接结构内部缺陷指的是机械工件焊接过程中有熔渣残留在焊缝中、焊接过程中有气体存留在溶化金属内部没有溢出导致焊接位置出现气泡、焊接过程中金属原子间的融合受到外界一些因素的破坏影响而形成新的界面，出现裂纹等，这些焊接缺陷问题通常无法直观地用目测的方式发现，一般采用磁粉无损检测、超声波无损检测等技术进行检测。

1.2焊接结构宏观缺陷

焊接结构的宏观缺陷指的是焊接过程中沿着焊接工件的焊接缝产生凹槽、焊接过程中液态金属顺着焊接缝流出冷却凝固后形成的焊瘤、焊接过程中因为局部焊接温度过高导致金属溶化后从焊缝背面溢出，造成穿孔等缺陷。通常焊接结构的宏观缺陷能够用肉眼直接观测到，对于不是很明显的缺陷可借助简单的光学仪器进行检测。

1.3焊接结构微观缺陷

焊接结构微观缺陷指的是焊接过程中因局部受热不均造成部分焊接晶粒变大、过高的温度长时间停留在一个位置造成焊接晶粒界面发生氧化以及焊接过程中融合区受热循环作用造成结构内部成分单向聚集等结构缺陷问题。焊接结构微观缺陷很难或者无法用肉眼观测的到，一般采用高倍显微镜或者其他专业的电子显微镜对其进行检测。

2.焊接结构的无损检测技术介绍

2.1射线无损检测技术

焊接结构射线无损检测技术主要有中子辐射照相检测和X射线照相检测两种。其中X射线照相检测是目前应用最为广泛的射线无损检测技术。该检测技术是通过X射线对机械焊接工件的内部缺陷进行检测，因工件各部位的厚度和密度不同，X射线投入射线的吸收量也不同，根据不同吸收量的投入射线的变化情况判断焊接缺陷的分布位置、性质以及形状和大小。

2.2超声无损检测技术

超声波无损检测技术是利用超声波的对机械焊接工件进行探伤，通过对超声波遇到焊接界面所反射回来的声波的分析来判断机械焊接缺陷类型和程度。当前在焊接结构无损检测中应用比较广泛且技术比较成熟的是声发射方法，通过声波对受应力材料中瞬间位移产生的声波效应对焊接结构进行动态的无损检测。该种动态无损检测方法不仅可以确定焊接结构缺陷类型和部位，而且能对缺陷的程度进行准确判断。

2.3电磁无损检测技术

电磁无损检测技术类型有磁粉检测、涡流检测以及磁漏检测等。目前在焊接结构无损检测过程中应用比较多的是磁粉无损检测技术。磁粉无损检测技术是利用焊接结构缺陷位置的磁场和磁粉的相互作用将焊接位置进行磁化，如果焊接处存在缺陷就会出现不连续的漏磁场，可以判定焊接结构存在缺陷。进而根据漏磁场程度大小来判断缺陷大小。磁粉无损检测技术虽然在应用过程中具有很高的检测精准度，但该技术一般只适用于机械焊接构件表面的缺陷的检测，如细小裂纹的检测，具有一定的局限性。

2.4渗透检测技术

渗透法无损检测主要是利用毛细管现象作为技术原理，将具有渗透性的液体注入到有缺陷的机械焊接构件中，待渗透性液体充分渗入到缺陷焊接构件后，除去焊接构件表面多余的液体，然后用显现剂在进行二次喷涂，等待检部位的渗透液完全吸附出来后对进行表面显示，根据表面显示判定缺陷的程度。该种检测方法具有直观性性强、操作流程简单以及灵敏度高等优势特点，但其也具有一定的局限性，只适用于表面存在开口型裂缝的焊接缺陷构件的检测或者焊接构件表面粗糙度要求比较低的焊接构件缺陷检测。

2.5泄露检测技术

泄露检测法是利用密闭容器的内外压力差将液体渗透到存在缺陷的机械焊接构件中，通过对渗出液体的成分分析来判断缺陷类型和程度的无损检测方法。

2.6红外检测技术

红外检测法是利用红外辐射对机械焊接构件进行缺陷检测。其检测方法主要是借以计算机为主要辅助工具，对焊接点缺陷进行红外辐射，根据红外辐射所反馈的信息判断缺陷类型和大小。一般将固定的热量注入到焊接工件后，红外线遇到不均匀的焊接结构就会发生热量的堆积和散失，根据反馈到计算中热量堆积和散失情况来判断机械焊接构件缺陷程度和具体位置。

3.结语

随着焊接技术的不断发展，机械工件焊接缺陷也将会越来越少，但有一点需要提出的是不管焊接技术发展到什么程度，都会因为种种因素造成机械焊接构件存在不同程度的缺陷问题。所以为了能够保证机械焊接构件的完整性和投入使用后功能的稳定性，需要我们加强对机械焊接构件无损检测技术的进一步研究和分析。

参考文献：

[1]王伟波，何实，杜慧燕，等.奥氏体钢焊缝无损检测专用超声传感器的研究进展[J].焊接，2008，（10）.

[2]何丽君.小波分析在焊接过程控制及缺陷无损检测中的应用[J].机械制造文摘-焊接分册，2011，（3）.

[3]吴静然.基于工作过程的高职“焊接无损检测”一体化课程改革[J].科技信息，2010，（26）.

[4]迈克·特洛顿.聚乙烯管道焊接质量的有损和无损检测[A].2009年（北京）国际塑料管道交流会论文集[C]，2009.

无损探伤检测 篇4

1 常见的压力容器缺陷

压力容器工作环境的特殊性大大增加了其产生缺陷的概率, 表面缺陷和深埋缺陷是其中最主要的两种缺陷。表面缺陷又可以分为裂纹, 腐蚀等, 深埋缺陷包括裂纹, 焊接不透彻, 融合不安全等。因其容易产生各种缺陷, 所以压力容器缺陷的检测就成为了一项重要的工作, 我们通常采用射线法, 超声波法, 磁粉法以及渗透法等进行探伤。因工作环境恶劣, 所以停产检修往往是不能实现的, 只能采用在线检修的方法, 需要根据不同的现场要求来采用不同的且最适合的检测方法。

2 压力容器无损探伤的主要方法

2.1 射线探伤

射线是一种具有超强穿透力的电磁波, 可以从较远的地方对设备进行探伤, 不需要直接接触, 当然, 也没有损伤, 是压力容器无损探伤中最常用的方法。对于探查一些体积性缺陷有较为准确的探知能力, 射线探伤能较为直观的观察到缺陷所在, 而且其拍片也有较长的保存时间, 对于缺陷的定性定量检测有较大的优势, 其局限性是不易发现那些间隙相对较小的裂纹。

2.2 超声波探伤

与射线探伤类似, 超声波探伤是利用声波回馈来了解具体的缺陷信息的, 这种方法主要是对一些容器壁相对较厚的和焊缝中的裂纹以及没有彻底熔合的缺陷有很好的检测能力, 这些缺陷有很大的危险性, 所以, 超声波探伤就显得更加重要, 其工作范围相对射线探伤更大。一般情况下, 此法更适用于对加工过程中的缺陷的检验, 当发现异常的测厚或者鼓包情况时, 就需要应用此法来检查问题所在。

2.3 其他探伤法

除以上两种方法外, 还有磁粉探伤和渗透探伤等, 都是利用一些物理原理来工作的。磁粉探伤是运用磁化原理来对一些铁磁材料或合金材料的容器进行检测的, 对于容器表面的缺陷, 比如容器壁较薄的或焊缝中出现的裂纹, 腐蚀现象等有较好的检测能力。渗透探伤是运用渗透吸附原理发明的, 对于表面光洁度较好的容器, 能够很好的检测其表面缺陷情况。这两种方法都较为简单, 而且对环境的要求也不是很高。

3 影响压力容器无损探伤检测的因素

3.1 检测人员素质的影响

工作人员的综合素质是影响检测结果的重要因素, 无损探伤检测对检测人员的要求相对较高, 需要他们拥有较高的专业技能和专业知识能力, 对于探伤工作也要有较为丰富的经验。另外, 工作人员的道德素质也是很重要的, 探伤工作关系到工程的安全, 人们的安全, 必须要有较高的责任心, 对待工作要认真负责。

3.2 自身局限性的影响

探伤检测方法相对较多, 而每一种方法都有其自身的特性, 也有其自身的局限性, 对于同一种缺陷, 用不同的检测方法可能会得出不同的结果, 从而影响工程进度甚至是质量安全。因此, 要制定一定的标准, 对于压力容器的表面的缺陷或者是接近表面的提倡用磁粉探伤或渗透探伤的方法, 对内部的缺陷, 更多的使用射线和超声波检测。在实际检测中, 要根据不同的情况选取最合理的, 误差最小的方法。另外, 对于设备自身的影响因素也要尽可能的降低或避免, 设备的分辨率和灵敏程度对检测结果都是有影响的。

3.3 环境的影响

现场检测与厂房检测最大的不同即环境的不同, 厂房相对较为安静, 对于温度, 湿度等条件都比较符合标准, 而现场检测则不同, 周边环境难以控制, 比较嘈杂的环境对于检测设备甚至是检测人员都会产生影响, 从而导致最后的结果也就没有了保障。

4 结语

压力容器作用重大, 也是一种高危设备, 其安全性能的保障是至关重要的, 压力容器的无损检测是检测其质量以及安全性的重要环节, 每种方法都有其特点, 应该根据实际情况来酌情选择。必须要建设一套科学的检测体系, 保证检测的正规, 可靠和准确, 影响压力容器无损探伤检测的因素是多种多样的, 必须对每种都认真分析, 制定出相对的措施, 才能保证压力容器的安全性, 石油产业才能良好稳定的运行。

参考文献

[1]梁宏宝, 王立勋等.压力容器无损检测技术的现状与发展[J].石油机械, 2007 (2) .

[2]王绍霞, 徐国军, 张海涛.浅谈压力容器焊接质量控制措施[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2011 (2) .

无损探伤检测 篇5

作 者：曹艳 吴晓曦 CAO Yan WU Xiaoxi 作者单位：曹艳,CAO Yan(长沙航空职业技术学院,湖南,长沙,410124;湖南大学机械与汽车工程学院,湖南,长沙,410082)

吴晓曦,WU Xiaoxi(长沙航空职业技术学院,湖南,长沙,410124)

刊 名：长沙航空职业技术学院学报英文刊名：JOURNAL OF CHANGSHA AERONAUTICAL VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE年，卷(期)：8(3)分类号：V267+.4关键词：红外无损检测 飞机探伤 应用

无损探伤检测 篇6

无损检测技术分析

无损检测即通过向检测物施加能量的基础上，依据能量变化情况解析检测物品质。而无损检测流程在开展过程中首先要求相关技术人员应注重强调对数据或信号的采集，且利用先进的计算机手段对数据或信号进行分析、处理，并将整合信息以数学知识的形式呈现出来，由此达到检测目的。同时，无损检测技术在应用过程中逐渐呈现出成本耗费低且快速的优势特点，因而当代食品、农业、医药等领域在可持续发展过程中应注重将其贯穿于其中，且注重在食品品质检测过程中，保留其化学特性，从而通过对检测物化学特性的分析达到检测目的。

但无损检测技术在应用过程中为了提升检测结果的精准性，亦要求相关技术人员在对检测物进行定量分析过程中，应注重将检测物化学特性作为指标，建构数学模型，最终就此实现对检测物品质的评价。

无损检测技术在食品品质检测中的具体应用

近红外线光谱分析技术。近年来，基于食品加工领域不断发展的背景下，近红外线光谱分析技术被广泛应用于食品品质检测中，且以生产车间在线型、实验室通用型等形式存在着。例如，皮付伟在实验研究活动开展过程中为了检测聚乙烯成分，即利用聚乙烯在近红外线波区5960-5600cm^-1和4500-4000cm^-1两个波段吸收明显特点，展开了实验检测行为，同时在检测活动开展过程中注重运用Norris消除5960-5600cm^-1和4500-4000cm^-1两个波段的随机噪声，就此达到了无损检测目的，而由于聚乙烯波段吸收现象的凸显由C-H所致，因而在聚乙烯成分采集过程中应注重消除奶酪光谱因素的影响，由此提升整体检测结果的精准度。此外，近红外线光谱分析技术亦可应用于所有定量分析、定性分析领域中，例如，食品成分水、脂肪、淀粉、蛋白质等。

拉曼光谱技术。拉曼光谱技术旨在提供分析转动或振动数据，由此达到非损伤、快速检测目的。例如，Peder-sen学者在对猪肉食品保水性进行分析过程中，为了提升整体分析结果的精准性，即结合保水性與876-951cm^-1和3071-3128cm^-1条带密切相关的特点，在实验研究过程中致力于探究蛋白状况，且将940cm^-1条带作为实验研究对象，最终由此获取到3071-3128cm^-1区域伸缩振动信息，同时就此全面掌控到了猪肉食品蛋白结构，以拉曼光谱图的形式达到了食品品质检测目标。

基于现代社会不断发展的背景下，为了满足消费者猪肉食品购买需求，Herrero等学者在实验研究活动开展过程中亦注重强调以拉曼光谱技术分析机构蛋白质转化状况，同时分析冻藏环境下，Vs（OH）变化情况，且以3100-3500cm^-1区域特征确定猪肉食品品质。

低场核磁共振技术。就当前的现状来看，低场核磁共振技术在食品品质检测中的应用主要体现在以下几个方面：

（1）NMR即核磁共振由。¹H、¹³C、³¹P等所构成，因而将抵偿核磁共振技术应用于食品品质检测工作中，可以施加能量的方式达到迅速无损的检测目的。例如，Bertram在实验研究活动开展过程中为了判定食品水分分布状况，将T₂设定为实验检测时间，同时在实验数据采集过程中以LF-NMR检测方法发现滴水损失相关系数为0.85，最终由此实现了对食品品质的判定；

（2）Pearce学者在实验研究过程中为了实现对食品品质的判定，将猪肉宰前、宰后水分移动状况作为实验研究指标，继而在研究过程中发现肌肉水分分布情况与WHC密切相关；

（3）部分学者在研究过程中为了深入探究食品品质，将鳕鱼背部肌肉作为实验研究对象，且采用NMR方法对鳕鱼背部弛豫参数确定测定，同时在实验测定过程中对加盐方法、加盐浓度等进行了调整，最终由此获知滴水损失、蒸煮损失间相关性P<0.05，即达到了对鱼肉品质鉴定目的。

综上可知，就当前的现状来看，食品加工过程中传统的食品品质检测模式逐渐凸显出效率低且精准度不高的问题，影响到了整体食品加工质量。为此，为了满足当代消费者食品需求，要求食品工业在可持续发展过程中应注重将无损检测技术，即低场核磁共振技术、近红外线光谱分析技术等应用于食品品质检测流程中，由此提升整体食品加工质量，达到最佳的食品加工状态。

超声探伤技术在无损检测中的应用 篇7

一、超声探伤技术简述

1具体定义

超声波无损探伤可以简称为NDI, 它是由超声无损检测延伸和发展而来的, 在实际的超声探伤技术操作中, 主要用到以下一些设备:超声探伤仪、耦合剂、探头以及标准试块等。超声探伤技术主要是用来检测铸件的气泡、缩孔、夹渣、焊接裂纹以及是否焊透等, 同时还能对这些器件厚度进行有效测定。随着我国科学技术的迅速发展, 超声无损检测技术也在不断创新、发展, 并且超声无损技术已经成为检测材料或是结构的一种重要技术方法, 同时它也更好地推动了我国超声探伤技术的快速发展。总体来讲, 超声检测技术不仅可以实现在线检测, 而且这项技术所采用的超声波并不会对人体有任何的危害, 也不会影响系统运行的状态, 因此超声检测技术成为检测材料或是结构最为重要且常用的一种技术检测方法。而由超声检测技术延伸发展而来的超声探伤技术的性能则更好, 不但灵敏性强、穿透力好、检测速度快, 同时检测设备也比较简单, 这样超声探伤检测的成本也就很低, 因此被广泛应用在很多领域中。

2检测的基本原理

结合上述对超声探伤技术含义的分析可以看出, 超声波探伤技术可以分为反射和透射两种方式, 而反射相比于透射来讲, 它的精准性更高, 因此我们主要来分析反射的基本原理。反射的探伤原理为:当脉冲发射器将超声波利用探头行短脉冲之后, 送到具体的检测物体中, 而回波就能够从检测物件的缺陷处返回, 并且在返回时, 会有信号处理系统对其进行处理, 处理结果就能够在示波器上显示出来, 同时示波器还能显示出波形的幅度大小以及传播的具体时间。这样如果得知检测物体中的声速, 就可以根据示波器上的现实数据来计算出脉冲波的传输时间, 进而得出被检测的物体的缺陷程度。

二、超声探伤的具体分类

1按照探伤原理进行分类

超声波探伤按照探究原理可以分为:脉冲反射法、穿透法以及共振法三种。脉冲反射法的工作原理是采用超声波探头将脉冲发射到被检测物体中, 依据反射波的现实结果来分析被检测物体的缺陷情况。同时脉冲反射法又可以分为缺陷回波法、底波高度法以及多次底波法等。

2按照耦合的方式进行分类

按照耦合的方式可以将超声波探伤技术分为接触法、液浸法和非接触法。

3按照探伤的显示方法进行分类

按照探伤的显示方法可以将超声波探伤分为A型显示、B型显示以及C型显示三种类型。这三种探伤仪的显示现象会有所不同, A型显示只会显示被检测物体的缺陷深度;B型显示能够显示被检测物体内部的缺陷情况, 即物体内部缺陷的横断面形状, 这时示波器上的横轴表示探头在被检测物体上的位置, 纵轴表示被检测物体缺陷的深度。而探头在被检测物体上的移动情况跟示波管上扫描线的水平移动情况是一样的, 因此应该使用长余辉示波管, 确保检测的图像可以存留到荧光屏上, 并且还能确保探头的移动速度符合要求;C型显示探伤仪能够显示出被检测物体的内部缺陷的平面图像。

4按照智能方式进行分类

以上所讲到的探伤方法都是由人工进行操作的, 也被称作是人工探伤。还有一种叫做超声自动探伤, 它是指使用超声波在被检测物体或是探头的移动过程中, 自动检测物体的缺陷程度并将其缺陷结果显示出来。超声自动探伤主要用到的设备有带闸门装置的探伤仪、显示装置、探头以及夹持设备等。按照探头设置方式的不同还可以将其分为以下三种方式:一是直接接触方式, 这种方式适用于探伤速度不大, 并且被检测物体表面光滑的情况, 如轨道、无缝钢管等;二是局部水浸方式, 这种方式在超声波探伤检测中比较常用, 虽然还可以将其进行细化分类, 但是这些方式的工作原理都是一样的;三是全水浸方式, 这种方式适用于物体一些部位或是管类物体的精密探伤。

三、超声探伤技术在无损检测中的具体应用

1超声探伤技术在压力管道强度检测中的应用分析

超声探伤技术在压力管道的强度检测中有着较好的应用, 主要是通过压力管道的抗压强度以及超声波在压力管道内部的传播声速两者之间的相关性来进行检测的, 也就是说, 如果压力管道的弹性模量显示得越大, 那么压力管道的强度就会越高, 超声波在检测的时候就会有更快的传播速度。很多的实验结果表明, 我们可以采用非线性的数学模型进行建模分析上面所提到的压力管道的抗压强度和超声波在混凝土内部的传播声速两者之间的相关性, 这样就能够得到强度和声速两者之间的曲线关系, 进而更加直观形象地体现这两者之间的相关性。在采用超声探伤技术对压力管道的强度进行检测时, 首先应该把压力管道的模版侧面作为具体的检测面, 并以200mm×200mm为一个检测区域, 还必须要确保所有的检测物体上相邻的两个检测区域的之间的距离不能大于2m;同时还要确保检测面的平整度和整洁性, 还要给完好无损的层面做必要的干燥处理工作。在对压力管道强度的检测过程中, 还应该确保所有检测区域的相应辐射和接收换能器要在同一直线上, 以及被检测压力管道和换能器之间的有效耦合。最后, 就可以从所得的数据表格中查找计算出所检测压力管道的强度。

2超声探伤技术在压力容器厚度检测中的具体应用

在对压力容器的厚度检测中, 采用超声波探伤技术的工作原理为:超声波可以由一种固体介质反射到另一种固体介质中, 同时在这两种不同的固体介质表面发生反射和折射, 根据声阻抗率相差越大, 反射速度就越大, 反射信号就越强的的原理, 我们就能识别出来超声波的反射波, 从而检测出反射波所到达的准确时间, 再按照下列公式就能计算出压力容器的厚度:H=1/2√[ (CT) 2-L2], 式中:T为反射波的开始时间, C为超声波在压力容器内部的声速, L为两个换能器之间的距离。

3超声探伤技术在压力管道的裂缝检测中的具体应用

锅炉、压力管道的裂缝都会直接影响到锅炉以及压力管道的使用, 如果压力管道出现了一些缺陷, 必然会直接影响到管道的使用性能和使用年限, 因此可以采用超声探伤技术做好压力管道的裂缝检测工作, 从而确保压力管道的使用性能。超声探伤技术在压力管道裂缝中的检测原理为:首先应该找出没有缺陷的压力管道, 并计算出在距离为2a的压力管道中的超声波传播声速, 记为to, 再将超声换能器放置在距裂缝两侧均为a长度的位置, 并计算出此时的超声波的声速, 记为tc, 然后再按照下列公式来计算压力管道的裂缝长度:dc=a√[ (tc/to) 2-1]。

总之, 超声探伤技术在很多领域的无损检测中都有着较好的应用, 同时它在检测中的优势也很明显, 而随着我国经济技术的迅速发展, 超声探伤技术也在不断发展、创新, 并且超声探伤技术又有着多种不同的分类, 因此应该结合具体的检测物体或是检测结构, 合理选用有效的超声探伤技术进行检测, 从而提升检测结果的精准性, 进而有效提升我国的科学技术水平, 推动我国科学技术的快速、稳定发展。

摘要：随着我国社会的发展和进步, 当前我国的科学技术也取得了较好的发展, 超声探伤技术在各个领域的无损检测中都有着较为广泛的应用, 如建筑、机车、医疗、锅炉等领域, 本文主要分析了超声探伤技术在无损检测中的具体应用。

关键词：超声探伤技术,无损检测,应用

参考文献

[1]于四海.超声探伤技术在无损检测中的应用[J].中华民居, 2013 (12) :297-298.

[2]赵海燕, 落宝龙, 张雨生, 等.无损检测中超声探伤技术的应用[J].中国科技纵横, 2015 (7) :60-60, 62.

超声探伤技术在无损检测中的应用 篇8

无损检测(Nondestructive test,NDT)是指不破坏和损伤受检物体,对其性能、质量、有无内部缺陷进行检测的一种技术。无损检测技术是提高产品质量,促进技术进步不可缺少的手段,特别随着新材料、新技术的广泛应用,各种结构零件向高参量、大容量方向发展,不仅要提高缺陷检测的准确率和可靠性,而且要把传统的无损检测技术和现代信息技术相结合,实现无损检测的数字化、图像化、实时化、智能化[1]。

工业上常用的无损检测方法有五种:超声检测(UT)、射线探伤(RT)、渗透探查(PT)、磁粉检测(MT)和涡流检测(ET)。其中超声检测是利用超声波的透射和反射进行检测的。超声波可以穿透无线电波、光波无法穿过的物体,同时又能在两种特性阻抗不同的物质交界面上反射,当物体内部存在不均匀性时,会使超声波衰减改变,从而可区分物体内部的缺陷。因此,在超声检测中,发射器发射超声波的目的是超声波在物体遇到缺陷时,一部分声波会产生反射,发射和接收器可对反射波进行分析,精确地测出缺陷来,并显示出内部缺陷的位置和大小,测定材料厚度等。

超声检测作为一种重要的无损检测技术不仅具有穿透能力强、设备简单、使用条件和安全性好、检测范围广等根本性的优点外,而且其输出信号是以波形的方式体现。使得当前飞速发展的计算机信号处理、模式识别和人工智能等高新技术能被方便地应用于检测过程,从而提高检测的精确度和可靠性。

超声波无损探伤(NDI)是超声无损检测的一种发展与应用,其设备有:超声探伤仪、探头、藕合剂及标准试块等。其用途是检测铸件缩孔、气泡、焊接裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷及厚度测定。

超声无损检测在最近几十年中得到了较大的进展,它已成为材料或结构的无损检测中常用的手段。由于超声检测可以在线进行、超声波对人体无害又不改变系统的运行状态,因此,在材料或结构的无损检测中得到了广泛的应用[2,3]。

1 超声探伤原理

超声探伤是无损检测的主要方法之一。它能非破坏性地探测材料性质及内部和表面缺陷(如裂纹、气泡、夹渣等)的大小、形成和分布情况,具有灵敏度高、穿透力强、检测速度快和设备简单、成本低等一系列特点。

1.1 基本原理

超声波探伤具有反射和透射两种方法。其中反射方法精确度较高。图1是脉冲回波探伤仪原理图。脉冲发射器通过探头将超声波短脉冲送入试件,当回波从试件的缺陷或边界返回时,通过信号处理系统,在示波器上加以显示,并将其幅度和传播时间显示出来。如果已知试件中的声速,则根据示波器上的读数所获得的脉冲间的传输时间即可获得缺陷的深度。

1.2 探伤分类

超声探伤方法很多,可以按不同的方式进行分类。现将几种常用的分类方法介绍如下。

(1) 按原理分类

按探伤原理分类可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。脉冲反射法是一种利用超声波探头发射脉冲到被检测试块内,根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法。脉冲反射法又包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法等[3]。

(2) 按耦合方式分类

按耦合方式分类如图2所示。

(3) 按探伤显示方法分类

按探伤显示方法分类可分为A型显示,B型显示与C型显示。其中A型显示只显示缺陷的深度;B型显示探伤仪,可显示工件内部缺陷的横断面形状, 此时示波器横坐标代表探头在工件面上的位置,纵坐标代表缺陷的深度。探头沿工件移动与示波管扫描线的水平移动是同步的,为使图象保留在荧光屏上,应选用长余辉示波管,且探头移动速度不能太快;C型显示探伤仪,可以显示工件内部缺陷的平面图形。

(4) 按智能方式分类

上述探伤方法如由人工操作,则为人工探伤。如使试样或探头移动,在它的移动中利用超声波自动地检测缺陷并予以显示或指示(喷色)的方式,称为超声自动探伤。自动探伤要有探伤仪(带闸门装置),显示装置,探头及其夹持机构。根据探头设置方式的不同还可大致分为如下几种探伤方式:直接接触方式,此方式只用在探伤速度不高且表面光滑的场合,如轨道、无缝钢管和轴等;局部水浸方式是超声探伤中最适用的方式,还可细分为其他方式,但原理是同样的;全水浸方式用于工件的某部分(如粘结层)或管类的精密探伤,当水槽机构设计成可以进行自动探伤的情况下,除去工件的装卸以外,探伤可以全部自动化,如果工件加工精度高,而且水槽内架设的探头夹持机构、移动架的精度也高,则探伤的精度也高[4]。

2 超声探伤技术在无损检测中的应用

2.1 机车检测方面的应用

2.1.1 在高速钢轨检测中的应用

我国铁路运营线路近七万公里,而且铁路正在向高速、重载的方向发展。超期服役的钢轨数量很大,线路上的钢轨在承担繁重的运输任务过程中,不免要产生各种肉眼能看见及看不见的损伤如侧磨、轨头压溃、剥离掉块、锈蚀、核伤、水平裂纹、垂直裂纹、周边裂纹等。

如图3所示,当被检钢轨内部有一个裂纹缺陷(或其他缺陷),将超声波探头放在被检钢轨的某一表面部位(该面称作探伤面、检测面),探头向被检钢轨发射超声波信号,超声波穿过界面进入被检钢轨内部,在遇到缺陷和两介质的界面时都会有反射,反射信号被探头接收后,通过探伤仪内部的电路转换,就可以把缺陷信号和底波信号形象地显示出来,如图4所示。根据超声波的声程推算,就可以轻易地将缺陷信号和底波信号区分开,然后通过超声波试块进行定标,就可以实现对钢轨缺陷的定位和定量[5]。

2.1.2 在车轮缺陷检测中的应用

轮对是车辆走行部中最重要的部件之一,对轨道车辆轮对的检测并准确地判断其缺陷位置一直是铁道运输部门非常重视的问题。该系统采用电磁超声探伤技术,实现轮对踏面的缺陷检测,包括:踏面剥离及剥离前期检测;踏面表面及近表面裂纹检测。

电磁超声探伤系统利用超声表面波的脉冲反射原理进行缺陷检测。当轮对沿钢轨运行到探头位置,轮对踏面接触探头的瞬间,EMAT(电磁超声探伤技术)在车轮踏面表面及近表面激发出电磁超声表面波脉冲,超声表面波将沿踏面表面及近表面圆周以很小的损耗传播。如图5所示,超声表面波在踏面双向传播(顺时针和逆时针),沿车轮表面及近表面传播1周后回到探头位置,EMAT探头检测到返回的超声表面波后形成第1次周期回波(图5中RT波);未衰减的超声波继续沿踏面传播,依次形成第2次、第3次周期回波,……,直到能量衰减到设备无法检测为 止。

当车轮踏面表面及近表面有裂纹或剥离等缺陷存在时,超声波在缺陷端面处一部分能量被反射,沿原传播路径返回并被探头检测到,形成缺陷回波(图6中E波);另一部分能量绕过缺陷端面继续传播,形成周期性回波(图6中RT波)。通过正常的周期回波(RT)与缺陷回波(E)的对比分析,可以定性分析当前轮对的踏面缺陷状况[6]。

2.1.3 在轮辋缺陷检测中的应用

随着我国铁路行车速度的提高,尤其是动车组的开行给行车安全提出新的考验,转向架关键部件如轮辋、车轴、轴承等局部位置承受更大的应力,要求检测过程速度加快、检测时间间隔变小、检测范围扩大,给铁路无损检测领域提出更高的技术要求。

根据轮辋缺陷裂纹的走向特点,将轮辋缺陷分为三类。

(1) 周向缺陷:

沿车轮踏面圆周方向并与踏面圆周方向平行;

(2) 径向缺陷:

方向垂直踏面,与车轮直径方向平行;

(3) 轴向缺陷:

轮辋内部与车轴方向平行。

在探伤实验中,通过在样板轮上打平底孔、刻槽的方式形成人工缺陷模拟轮辋的实际缺陷,平底孔的直径或刻槽的宽度与实际裂纹尺寸成当量关系,相控阵探头分别置于踏面(I)和轮缘内侧(II)进行扫查,样板轮工缺陷如图7所示,缺陷①为距轮缘顶端40 mm且垂直轮辋侧面Φ3 mm深30 mm的平底孔;缺陷②为距踏面10 mm垂直轮辋侧面Φ3 mm深30 mm的平底孔;缺陷③为距踏面50 mm垂直轮辋侧面Φ3 mm深90 mm的平底孔;缺陷④为轮辋与轮辐交接区域,朝踏面方向Φ3 mm、孔底距踏面40 mm的平底孔;缺陷⑤为轮缘根部靠踏面侧2 mm深周向刻槽,槽宽小于等于2 mm。根据超声检测脉冲回波反射的特点,周向缺陷采用纵波相控阵直探头从踏面进行扫查;径向缺陷采用纵波相控阵直探头在轮缘内侧面进行扫查;轴向缺陷采用纵波相控阵直探头、横波相控阵斜探头均能扫查到[7]。

2.2 建筑和土木方面的应用

2.2.1 超声在测定混凝土结构强度及厚度的应用

(1) 强度检测技术

超声波检测是利用混凝土的抗压强度与超声波在混凝土中的传播参数(声速)之间的相关性来检测混凝土强度的。混凝土的弹性模量越大,强度越高,超声波的传播速度越快。经试验,这种相关关系可以用非线性数学模型来拟合,即通过实验建立混凝土强度和声速的关系曲线。现场检测混凝土强度时,应该选择浇筑混凝土的模板侧面为测试面,一般以200 mm×200 mm的面积为一测区。每一试件上相邻测区间距不大于2 m。测试面应清洁平整,干燥无缺陷和无饰面层。每个测区内应在相对测试面上对应的辐射和接收换能器应在同一轴线上,测试时必须保持换能器与被测混凝土表面有良好的耦合,并利用黄油或凡士林等耦合剂,以减少声能的反射损失。按拟定的回归方程计算或查表取得对应测区的混凝土强度值。

(2) 声波反射法测量厚度

如图8所示,超声波从一种固体介质入射到另一种固体介质时,在两种不同固体的分界面上会产生波的反射和折射。声阻抗率相差越大,则反射系数也越大,反射信号就越强。所以只要能从直达波和反射波混杂的接收波中识别出反射波的叠加起始点,并测出反射波到时,就可以由式(1)计算混凝土的厚度:

${\rm H}=\frac{1}{2}\sqrt{(C{\rm T}){}^2-L{}^2}(1)$

式中:H为混凝土厚度;C为混凝土中声速;T为反射波走时;L为两换能器间距。由(1)式知,要准确得到厚度,关键是如何设法测得较准确的混凝土声速C和混凝土结构底面波反射声时T。当换能器固定时,L是一个常数[8]。

2.2.2 超声在桥梁混泥土裂缝检测中的应用

桥梁结构的使用性能及耐久年限,主要由设计、施工和所用材料的质量等诸多因素共同决定。由于设计、施工和材料可能存在某些缺陷,这些缺陷会使桥梁结构先天存在着某些薄弱之处;此外,桥梁在营运使用中又会受到不可避免的人为损伤及各种大自然侵蚀,带来后天病害。

如图9所示,先在与裂缝相邻的无缺陷混凝土利用评测法计算出超声波在测距为2a的混凝土中的声时t0;再将超声换能器置于裂缝两侧各为a的距离,计算出跨缝测试超声波的声时tc,计算裂缝深度dc公式为[9]:

$d{}_{\text{c}}=a\sqrt{(t{}_{\text{c}}/t{}_0){}^2-1}(2)$

2.3 焊接方面的应用

采用超声相控阵技术及B扫描实时成像技术,通过足够数量的探头排列和触发时间控制,并选用不同频率范围,可以实现嵌入式电阻丝电熔连接接头的检测。通过对比超声图像与接头实剖图,发现该方法能可靠地检出物体中的缺陷,并能较精确地确定缺陷位置和大小。在聚乙烯管道安装工程中的检测进一步验证了该技术的可靠性。

检测示意图如图10所示。超声相控阵检测结合B扫描技术可以判断检测截面上电阻丝的位置,从而可以判断由于管材和套筒配合过紧造成的电阻丝垂直方向的错位情况,从实剖图上得到验证如图11所示,比较超声成像图和实剖图可以看出,相控阵超声方法对金属丝有较好的分辨效果,连很微小的位移也能分辨出来,定位精度达0.5 mm。

超声相控阵技术及B扫描实时成像方法对聚乙烯管电熔接头各类缺陷有较好的检出能力。对大量含缺陷电熔接头进行检测和试验研究,对比超声成像图和实剖图,发现该方法对于聚乙烯电熔接头的各类缺陷均有较高的检测灵敏度和检出精度。通过城镇聚乙烯燃气管道安装工程检测实践,验证该技术能实现嵌入式电阻丝电熔连接接头的检测[10]。

3 结 语

现代意义的无损检测技术是随着各种科学技术的发展而发展起来的。超声检测作为无损检测的一种重要方法和热点研究,主要集中在研制适应性强、灵敏度高的探头;为判断缺陷性质而对各种缺陷数学模型的建立;缺陷的检出和信号分析技术;无损评价的量化研究以及拓展超声检测在其他领域的应用。它的优点是对平面型缺陷十分敏感,一经探伤便知结果,易于携带,多数超声探伤仪不必外接电源,穿透力强。局限性是藕合传感器要求被检表面光滑,难于探出细小裂缝,要有参考标准,为解释信号要求检验人员素质高。

超声检测技术未来将会向着以下几个方面发展:

(1) 向高精度、高分辨率方向发展。

(2) 高温条件下的测量明显增多,在线检测、动态检测增多。

(3) 在若干领域向超声无损评价发展,使得超声检测内容有了新的内涵。如超声检测技术与断裂力学相结合, 对重要构件进行剩余寿命评价; 超声检测技术与材料科学相结合,对材料进行物理评价。

(4) 在无损检测方面向定量化、图像化方向发展,超声检测系统将进一步数字化、图像化、自动化、智能化。

(5) 现代信息处理技术如数值分析法、神经网络技术、模糊技术、遗传算法、虚拟仪器技术将广泛应用于超声检测技术领域。

随着各种科学技术在超声检测及探伤中的不断深入应用,相信超声检测作为许多领域产品质量保证的重要手段之一必将得到更多的关注与提高。

摘要：随着社会的发展和科技的进步,超声探伤技术对超声检测技术的发展起到了至关重要的作用。为了了解超声探伤技术在无损检测中的应用,通过介绍超声探伤技术的基本原理,采用分类的方法,研究其在建筑、土木、焊接、机车等方面无损检测中的各种应用,得到如下结论,超声探伤存在一些优点,它能够提高检测精度,减少检测时间,因此,具有很好的发展前景。

关键词：超声探伤,无损检测,声波反射,脉冲

参考文献

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[4]于大安.超声检测技术讲座:第三讲超声波探伤[J].基础自动化,1996(3):13-15.

[5]胡金萍.超声波钢轨探伤仪的研制与开发[D].太原:中北大学,2007.

[6]高静涛,戴立新,王泽勇.轮对状态动态检测系统应用综述[J].铁道技术监督,2009,37(7):10-12.

[7]汪春晓,张洁,高晓蓉,等.超声相控阵技术在车轮轮辋探伤中的应用[J].中国铁路,2009(5):69-71.

[8]马振波,董建雄.超声波测定混凝土结构强度及厚度[J].工程地球物理学报,2005,2(6):437-441.

[9]马立学.超声综合法在桥梁无损检测中的应用研究[D].长春:吉林大学,2007.

无损探伤检测 篇9

1 γ射线探伤无损检测原理

X射线或者γ射线可以穿透普通的光线不能穿透过的物质。射线于物质里衰减的规律可以用以下的公式来表示:

式中:Ja—射线穿透厚度a厘米的材料层后于该点强度;Jb—在该点上, 没有吸收物质时射线强度;a—物质厚度;μ一物质线性吸收的系数。

如果物质内部有缺陷的话, 那么射线于穿透缺陷部分c与健全部分a之后的强度会不同。射线经过缺陷c与健全的部分a时落在软片之上, 使得软片的乳剂生成了潜像。因为物质健全部分的a与缺陷c处密度及厚度的不同, 射线于这些部分衰减也不大相同, 所以射线经过这些部分落到软片的强度也就会不同, 因此软片于显影之后会产生不同程度黑度, 影响很大。不同区域的黑度之比, 即为明暗度, 可从上述的公式进行算出。

使用上述的原理, 需对容器或者管道焊缝中的夹渣、气孔、未焊透、焊漏和烧穿等缺陷作一个射线探伤, X光胶片、射线源和被检验物体的布置方式要很不相同。

射线探伤仪使用的放射源, 经常是将一个或多个放射性的颗粒, 密封于源座包壳以内。放射源选用条件为:

(1) 放出对被检查的物体适合γ射线;

(2) 存在较长半衰期;

(3) 源尺寸要尽量小, 典型的尺寸为0.5 x 0.5—4x4毫米 (长度x直径) ;

(4) 安全因素。

源座要设计为有可靠的密封, 不会反放射源意外掉出来。源座要选用不易破损、机械强度高、耐腐蚀的材质, 其自吸收要小, 且具有可靠保持力及机械保护能力。

新型的γ射线探伤仪可以选铯—137, 钴—60、铁—170或铱—192作为放射源, 放射源大小将直接地影响探伤透照时影像几何的不清晰度U。

式中:U—不清晰度;D—放射源的直径;F—放射源和X光胶片的距离;b—裂缝 (缺陷) 和胶片间的距离。最大的不清晰度 (Umax) 存在于缺陷位于试件的外表面, 可用试件的厚度T来代替b, 几何的不清晰度U标准值可于有关的资料中寻找。为得到理想U值, 要使F变大或D变小;但, 源和胶片间的距离会需要长照相时间;放射源比活性也规定了给定活性最小的源尺寸, 综上所述, 实际的取源直径为0.5—4毫米。

实际的生产中, 放射源的选择需要考虑如下的情况:铱一192, 它的半衰期尽管较短, 但其应用十分广泛。在0.3—0.6兆的电子伏存在较宽γ谱, 平均的能量可达0.35兆的电子伏。它产生的辐射和X射线机在0.4兆电子伏峰工作时电压相同。它适合对6—70毫米厚钢材来进行检测。而钻—60, 半衰期较长, 存在较高比活性, 射线的能量非常高, 比较宜于厚工件的探伤。铥—170, 射线能量和软X射线机一样, 适合检测较薄试件。极小铁源, 可以深入热交换器、锅炉小直径的钢管内部, 对焊缝进行照相, 此种情况下, X光管不能够使用。在放射源和胶片间距离、放射源已经选定情况下, 探伤的照射时间主要和X光胶片相关。

2 γ射线探伤无损检测工业应用

现在, 国外于工业方面有重要应用的γ射线探伤仪包括移动式、可携式及固定式。按照放射源的动作方式进行划分, 有以下两类型式:

第1类:放射源在照射容器中不能移出来照射, 为了得到射线束, 需要打开屏蔽的快门, 或者转动容器里密封源

第2类:放射源由控制索射离照射的容器, 经由导向套管进入照射头来进行照射, 此种动作可由操作人员于远离照射头地方使用电动、气动、机械传动或其他的方法来实现。

γ射线探伤仪设计应该满足如下基本的要求:

(1) 射线探伤仪大多包含一个照射容器和附件。当照射容器里装有最大额定值密封源并且闭锁于安全位置的时候, 容器的外表面平均放射水平要不超过极限值。

为达到极限值, 照射容器常用铅作为屏蔽的材料。现在, 新型γ探伤仪采用贫化铀来制成照射的容器。贫化铀为高密集的材料, 使用它制成照射容器较铅容器的重量轻, 体积小, 但价格比较贵;此外, 需于贫化铀的周围包上足够厚度非放射性的物质, 以吸收和减弱相关的辐射。

(2) γ射线探伤仪要有可靠的安全装置, 比如, 应有锁, 把密封的放射源锁在安全的位置, 只有手动开锁以后, 才可以将射线束从放射源里射出;而当放射源在工作位置但锁被损坏的时候, 并不妨碍密封源返回安全位置;自动的遥控系统有故障出现时, 屏蔽的快门可以自行关闭, 或让放射源返回安全位置, 不让工作人员接受过分照射, 保护好工作人员。

(3) 把放射源的源座固定好, 设计成不会把放射源意外掉出来, 且具有可靠的机械保护和保持力。要有适当附件 (比如运输容器) , 以实现安全方便更换放射源的目的;

(4) 照射的容器要有足够强度, 不易倾斜或翻转, 能防风雨。整个的探伤仪要能经受屏蔽效能的试验, 抗冲击、抗振动、抗事故、抗疲劳与抗跌落多项试验。

第2种照射类容器可将放射源移离容器几米照射位置。于结构上来说, 分为直通道型与弯通道型。弯通道型的γ探伤仪结构十分简单, 但比较重;直通道型优点为放射源移动的阻力小, 使用的寿命长, 重量比较轻, 但和弯通道型相比复杂。

上述几类新型γ探伤仪和X光机比较, 具有如下的优点:

(1) 正常的条件下, 可和x射线探伤仪共同使用。与此同步, γ探伤仪可在野外、无电源、水下和高空使用, 不容易发生电器上的故障;也可于高电压、高温、强磁场使用;

(2) 可以远距离的操作, 使照射头探进X射线类探伤机X光管不能伸不进地方来作检查, 当管电压高达420千伏X射线的装置时, 可以检测钢板最大厚度达到100毫米, 而使用钻-60γ探伤仪时, 可检测的厚度范围达到50-200毫米;

(3) 重量轻, 体积小, 使用非常方便。

3 结论

明了γ探伤仪结构, 加紧研发γ探伤仪, 迅速的推广γ探伤技术, 让它在化工、航空、原子能诸多领域能更好发挥作用, 具有十分重要的意义。

摘要：射线探伤技术是现在应用最广泛无损探伤的方法之一。本文介绍了γ射线探伤无损检测原理, 以及γ射线探伤无损检测在工业上的应用。希望可以促进相关问题的研究。

路面无损检测技术 篇10

落锤式弯沉仪 (FWD) 是目前应用较为广泛的弯沉检测设备, 代表了弯沉检测的发展方向。它的基本原理是通过液压系统提升和释放荷载块对路面施加冲击荷载, 荷载大小由落锤质量和起落高度控制, 荷载时程和动态弯沉盆均由相应的传感器测定。我国绝大部分FWD用户单位没有配套的分析软件, FWD也仅作为一种高精度的弯沉测量仪器在使用, 仅有少数研究性单位在进行深入探讨。国内外围绕着FWD所开展的研究主要包括:更可靠的模量反演技术。通过对FWD所测弯沉盆数据的分析, 反演路面结构层的弹性模量。目前的重点和需要解决的问题包括路面结构力学特性的模拟、反分析的适定性 (存在性、唯一性、稳定性) 、反演结果的验证与应用等。与加速路面试验 (APT) 相结合的试验研究。在试验路上进行加速破坏试验, 路面结构内设置各种传感器, 测试应力、应变、温度、含水量等信息。在试验过程中, 采用FWD进行弯沉检测、模量反演、性能评价及剩余寿命预测等试验和分析, 并与荷载重复作用次数、应力、应变、表面破损等信息建立联系, 从而修正FWD的性能评价和剩余寿命预测方法。

2. 断面测试 (平整度与车辙)

路面断面测试主要用于计算两个指标, 平整度 (纵断面) 和车辙 (横断面) 。其中平整度是评定路面质量的重要指标, 是道路使用者判断道路好坏的直接依据。在20世纪70、80年代, 平整度测量设备主要是水平仪、三米直尺等, 测试精度低、速度慢, 一般只能抽样调查;到90年代初, 检测手段有一定的提高, 如连续式平整度仪, 但仍存在可重复性差、测试速度慢的缺点。而车辙的产生将对行车安全带来重大影响, 尤其是在雨后的高速公路上, 常用的检测设备是路面横断面仪和横断面尺。90年代中、后期, 连续式激光断面仪在我国逐渐得到应用, 是目前最先进的平整度和车辙检测设备, 正常测试速度为80km/h, 并且同时还可以测量横坡、纵坡、转弯曲率等指标[2], 目前在国内约有近20台。激光断面仪的基本原理是:通过横向分布的若干个 (国内通常为5~9个) 激光传感器测试距离路面的高度, 得到一个横断面, 从而可以计算车辙;通过对应于轮迹位置的激光传感器测得距离路面的高度, 随着车辆的行驶可以得到路面纵向断面, 即可计算纵向平整度, 其中车辆振动带来的影响通过加速度传感器 (对应左右轮迹各一个) 记录数据的两次积分来扣除;惯性运动传感器 (1个) 可以反映水平纵向、水平横向和竖向的角度。围绕激光断面仪所展开的研究主要是:平整度测试的可重复性、可再现性研究。对同一个测试路段, 采用同一个设备进行多次测量, 各次数据间的吻合性称为可重复性;对同一个测试路段, 采用原理相同或类似的不同设备进行测量, 数据间的吻合性称为可再现性。欧洲和美国均进行过较大规模的可重复性和可再现性研究, 在其所使用的主流设备类型和品牌之间建立了相关关系。目前在我国使用的激光断面仪有多种品牌, 有的一种品牌还有第一代产品和第二代产品, 这些设备已经开始大量使用, 但由于尚没有进行系统的可再现性研究, 不同设备之间数据的可比性就不得而知。激光传感器个数和车辙测试精度的关系。由于激光断面仪是一种离散的车辙检测设备, 通常用若干个点的连线来代表横断面, 同时, 其测试宽度小于一个车道的宽度。因此, 它所反映的道路横断面是近似的, 由此所计算的车辙也必然是近似的。美国的LTPP项目认为沿横向分布3个传感器的断面仪不能用于车辙测量, 配置5个传感器后测试结果仍与横向连续测试的结果有较大差异, 但相关性较好, 相关系数为80%, 建议在修正后用于路网普查;美国得州运输部的研究表明, 5个传感器的测试结果约为连续测量结果的80%, 并推荐横向每100mm配置一个传感器, 这样精度可以达到95%[3]。由于激光传感器价格昂贵, 横向每100mm配置一个是不经济的。目前在加拿大出现了两种不同的车辙检测设备, 可以较好地解决这个问题:一种是在轮迹处仍采用激光传感器测试平整度, 而其它位置采用密布超声波传感器代替激光传感器, 由于超声波传感器的价格只有激光传感器的几十分之一, 虽然单个传感器的测试精度有所降低, 但用于绘制横断面和计算车辙是足够精确和经济的;另一种是用两个激光束接发器发射激光束, 横向连续覆盖整个车道, 因此精度是相当高的。两种设备在配置完整的情况下均可以同时高速采集平整度数据。

3 抗滑能力测试

建筑结构无损检测方法综述 篇11

【摘 要】无损检测是检测行业新兴的综合性的应用技术，其在保证产品质量，保障使用安全，改进制造工艺和降低成本等方面发挥着积极的作用。本文综合概述了该技术的研究现状、检测方法的种类及其优缺点，发展前景。

【关键词】无损检测；检测方法；建筑结构

一、无损检测研究现状

无损检测是指在不损害检测对象的使用性能、物理和化学特性的条件下，利用材料由于内部组织结构异常或存在缺陷而引起其对热、声、光、电、磁等反应的变化，来探测与评价其内部和表面缺陷、机械性能、化学性质等。

20世纪60-70年代是无损检测技术的发展兴旺时期，各种无损检测的新技术、新方法不断出现。80-90年代，无损检测仪器的研制和改进方面得到迅速发展和提高，并迅速向工业现场和实用化发展[1]。常用的方法有：超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测。

（一） 超声检测

其原理是基于超声波在试件中的传播特性[2]。通过声源产生超声波，采用一定的方式使其在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用。改变后的超声波通过检测设备被接收，根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

其优点是：1）对平面型缺陷十分敏感，一经探伤便知结果；2）设备易于携带；3）穿透力强。其缺点有：1）作为耦合传感器，要求被检测表面光滑；2）难于探测出细小裂纹；3）设有参考标准，要求检测人员有较高的素质；4）不适用于形状复杂的构件。

（二） 射线检测

它是指用射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法。 射线穿透检测对象时呈指数规律被吸收衰减，当物质内部存在缺陷时，在缺陷部位会形成对射线衰减的不规律，致使穿透缺陷部位的射线强度和其他部位不同[3]。这时通过胶片记录下来，通过暗室处理后形成底片，根据底片黑度不均的影像来评定其缺陷。

其优缺点包括：1）可以获得缺陷的直观图像，定性准确，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确；2）检测结果有直接记录，可长期保存；3）对体积型缺陷检出率很高，对面积型缺陷，容易漏检；4）适宜检验厚度较薄的工件而不宜较厚的工件；5）适宜检验对接焊缝，不适宜检验角焊缝以及板材、棒材、锻件等；6）对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸的确定比较困难；7）检测成本高、速度慢；8）具有辐射生物效应，损害生物组织，危及生物器官的正常功能。

（三） 磁粉检测

铁磁性材料被磁化后，由于不连续的存在，使构件表面和近表面的磁感应线发生局部畸形而产生漏磁场。此磁场会吸附施加在构件表面的磁粉，在适合的自然光或黑光灯下形成目视可见的磁痕，从而显示不连续性的位置、形状和大小[4]。

其优点有：1）适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄，目视难以看出的不连续性；2）可检测原材料、半成品、成品，还可对板材、型材、管材、铸钢件及锻钢件等进行检测；3）可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。其缺点是：1）限于磁性材料，探伤前必须清洁工件，涂层太厚会引起假显示；2）某些应用要求探伤后要退磁，难以确定工件深度。

（四） 渗透检测

其原理是构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，渗透液可以渗透进表面开口缺陷中。去除表面多余的渗透液后，再在表面施涂显像剂，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液。在一定的光源下，缺陷处的渗透液痕迹将被显示，从而探测出缺陷的形状及分布状态[5]。

其优点为：1）可检测有色和褐色金属的铸件和焊件；2）具有较高的灵敏度；3）显示直观、操作方便、检测费用低。缺点有：1）涂料污垢及涂覆金属等表面层会掩盖缺陷；2）孔隙表面的漏洞也能引起假显示；3）探伤前后必须清洁工件；4）难以确定缺陷的深度，不适于疏松多孔的构件。

（五） 涡流检测

它是建立在电磁感应原理基础上的检测方法，适用于导电材料。给一个线圈通入交流电，在一定条件下通过的电流是不变的。当线圈靠近检测对象时，会感应出涡流，从而使线圈电流发生改变。由于涡流的大小随构件内有无缺陷而不同，所以线圈电流变化的大小可反映其缺陷。

其优点是：1）可检测导电材料表面或接近表面的裂纹、夹杂、折叠、凹坑、疏松等缺陷；2）能确定缺陷的位置和相对尺寸。缺点有：1）仅限于导体材料，应用受限；2）难以判断缺陷种类，不适用于非导电材料：

二、发展前景

随着现代科学技术的发展，激光、红外、微波等技术被用于无损检测领域，而传统的常规技术也得到了丰富和发展[6]。目前，无损检测技术正向快速化、标准化、数字化、程序化和规范化方向发展，包括：

（一）由定性检测逐步向定量检测发展。检测时不仅要求探测出缺陷的有无和位置，而且还要测定出缺陷的类型、尺寸、形状和取向[7]。

（二）发展新材料和特异形构件的无损检测方法。随着材料科学和工程技术的发展，不断涌现出一些新材料和异型结构件，用原有方法常常难以进行或达不到要求。

（三）发展自动化无损检测系统。自动化无损检测比非自动化无损检测能提供更好的重复性、结果一致性和检测的可靠性，降低了对操作人员素质的要求，减少人为误差的几率。

（四）由材料和产品的无损检测发展为与生产工艺和设计的综合应用。无损检测目的，不仅仅能够发现结构的缺陷，更可以改进结构建设和设计。

（五）发展综合的检测系统。为了更准确更全面地检测材料和结构的质量性能，应注意建立由多种方法组成的综合检测系统[8]。

（六）加强标准的制定立，大力开展人员培训和等级资格认证考核。

三、结束语

无损检测发展至今，涵盖了众多学科，检测方法多样。其对建设或使用中的建筑结构进行检测，能及时发现影响结构安全与使用的隐患，采取必要的维护措施，保证了结构的安全性、适用性和耐久性。

参考文献：

[1]潘冬子，章光，刘世奇，等.混凝土梁无损检测新技术及其进展[J].公路，2004，21（2）：83-87.

[2]陈积懋.声学综合无损检测技术[J].中国工程科学，2000，，2（4）：64-69.

[3]耿荣生.迅速发展的中国无损检测事业[J].无损检测，2008，30（2）.

[4]祁欣，刘竟业，田建龙，等.磁弹噪讯技术无损检测铁磁材料疲劳损伤[J].哈尔滨工业大学学报，2003，35（1）：54-57.

[5]林维正.土木工程质量无损检测技术[M].中国电力出版社，2008.

[6]任春山，杨怀玉.无损检测技术的作用与发展[J].铁道工程学报，2005（S1）：425-430.

[7]张科强，杨波.混凝土的无损检测方法及其新发展[J].混凝土，2007（5）：99-101.

石油油管无损技术检测研究 篇12

关键词：油管,无损,技术检测,装置

在进行实际的采油过程中, 抽油管经常会在各种苛刻的地质条件下进行, 比如承受巨大的拉力、巨大的压力、以及严重的酸性腐蚀环境, 不仅这些, 在极特殊的条件下, 油管还要受到高温高压的恶劣工作环境的考验, 在这种条件下由于活塞效应、螺旋效应以及膨胀效应和温度效应会综合作用, 对油管产生极为不利的影响, 会造成油管的各种弯曲, 进而造成抽油管和抽油杆弯曲变形, 长期作用还会使油管壁和抽油杆磨损。抽油管和抽油杆的磨损会影响抽油的效率, 长时间如此, 就会因为磨损过度而抽不出油, 整个开采工作必须停止, 造成油田的停产, 给整个油田带来巨大的经济损失。在目前的对于油管进行检查最为常用的检测技术是无损检测技术。这种检测技术在不需要损伤成品的条件下进行, 主要原理是根据材料内部的结构损伤引起的对与电、光以及热的反应不同而做出相应的判断的, 根据各种现象来判断其内部和表面是否存在缺陷, 一句检测结果来判断油管的允许负荷以及油管的使用寿命, 对与出现问题的油管进行修理, 本文主要介绍的是漏磁检测法和涡流检测法两种方法在油管无损检测中的应用, 在无损检测过程中得到的信号通常带有噪声, 需要利用信号处理技术对信号进行处理。信号处理技术和油管的无损检测相结合能够达到最优的检测效果, 准确探明油管是否受损以及受损的原因。

1 油管无损检测技术的简介

无损检测技术是利用声、光、电、热以及磁性等物理学特征在不损伤油管的前提下, 收集油管的相关信息, 并且对信息进行相关处理, 检测油管是否存在缺陷以及缺陷存在的位置, 大小以及造成缺陷和损伤的原因。油管无损检测技术还能对油管的整体性能做出相应的判断比如油管的使用寿命以及油管允许的最大负荷等等。无损检测技术相对于传统的检测技术而言具有以下几个优点:不会破坏油管、整体性检测、全程行以及技术安全、可靠性较高。

无损检测技术分为两种:一种是常规性检测另一种是非常规行检测。常规的检测技术包含射线检测、渗透检测以及超声检测技术;非常规检测技术包含红外检测、声发射检测以及激光全息检测。

2 油管的检测原理

油管的检测过程一般是首先将油管洗净, 将洗净的油管放入检测台, 将油管螺旋式的穿过检测台上的漏磁传感器, 对油管进行漏磁检测, 然后再把油管经过涡流传感器, 进行涡流检测工作。在油管通过漏磁传感器的过程以后, 油管就被磁化, 油管的磁化有利于降低油管的磁导率, 利用这种方法来减小磁导率对于涡流检测的影响。经过这两种传感器的检测, 我们会得到相应的信号, 把得到的信号进行相应的处理, 输入网络进行融合, 通过和无损油管的信号处理结果进行对比, 确定检测油管的损坏程度和损伤部位。涡流检测原理是根据金属在变化的磁场中会产生不断变化的涡状流动的电流, 依据这个原理进行检测工作。根据对涡流信号的处理可以分析出油管内部的状态, 进而分析油管是否存在缺陷以及损伤部位。漏磁检测方法的原理是根据油管被磁化后, 存在损伤的部位相应的磁力线会发生扭曲变形, 根据变形的程度以及弯曲的方向判断油管的损伤所在。所以, 在油管的无损检测过程中, 首先要做的就是对油管进行磁化, 油管是否被磁化决定能否得到得到可以进行分析和测量的信号, 正确的使用磁化的工具以及磁化手段是关键。磁化过程还要考虑到相应的噪声比以及磁化的经济性, 选择最适的磁化强度以得出最优的信号。

3 油管无损检测技术

(1) 检测系统的信号收集以及处理油管检测系统主要由信号处理设备、传感器以及对应的设备支撑。在进行油管的无损检测过程中, 应在油管中进行传感器的运行, 这样能够对油管中存在的损伤做出明确的判断。数字信号处理装置主要是对收集到的信号进行放大, 在进行放大处理操作以后, 将相应的信号输入到信号转换仪器中去, 并且利用计算机进行信号的处理工作。在检测工作的进行过程中, 要保证油管的全部表面能被扫描头扫描到, 否则就会出现漏检的情况, 对于漏检的情况, 要进行重新检测。在对油管进行无损检测的工作中, 检测准确性可能会受到电压以及工作频率的影响, 从而产生离散性的特殊信号, 对此, 应对错误信号进行放大, 然后消除这些信号。

(2) 检测中数据融合理论的应用进行油管的无损检测工作, 主要是应用漏磁传感器以及涡流传感器, 这样做的目的是为了提升检测的精度和确定破损存在的准确位置, 所以在进行完两种仪器的检测以后, 我们需要对两种传感器收集的信号进行数据融合处理, 通过数据的融合以及计算机系统的综合分析, 得出油管损伤的准确全面信息。对两种传感器的信号进行融合能够综合两种传感器得出的信息, 对于有效信息能够全面应用, 对于两者存在的不足进行互补优化。多种传感器的信号融合处理能够有效的提升检测质量和检测科学性。

4 结语

在油田的开采过程中, 对油管进行安全性的无损检测有利于提升油管的使用率以及提升使用效能, 同时, 对于油管的无损检测能够及时发现油管存在的问题, 避免因油管破损影响油田的开采工作。油管的最为常用的检测技术是漏磁法检测以及涡流法检测, 多种信号的融合处理能够得出准确的检测结果。

参考文献

[1]周鸣, 何凤歧.麻百勇在役石油管道无损检测方法[J].无损检测, 1999.