文档介绍：压力管道的无损检测质量控制
江苏省特种设备安全监督检验研究院
陈挺 2008年4月于溧阳
压力管道的无损检测质量控制

无损检测的定义
无损检测技术是利用物质的某些物理性质因存在缺陷或组织结构上的差异使其物理量发生变化这一现象,在不损伤受检物体的情况下,通过测量这些变化来了解和评价材料、产品和设备构件的性质、状态或内部结构。
压力管道的无损检测质量控制

无损检测的定义
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。
压力管道的无损检测质量控制

无损检测的目的有三个方面:
保证产品质量,为质量管理提供手段;
质量鉴定,供求双方的共识;
在用检测,保证设备安全运行。
产品的使用性能要求通常在其技术文件中规定,如技术条件、规范及验收标准等,以一定的技术质量指标反映。无损检测的主要目的之一就是对加工工序中的原材料、产品构件提供实时的工序质量控制,尤其是控制产品材料的冶金质量和生产工艺质量(无损检测的特点)像钢板母材分层、焊接缺陷等。在生产制造过程中使用该项技术,一可以及时检出原始或加工过程中出现的各种缺陷并加以控制,防止不符合质量要求的材料、部件流入下一道工序,避免了工时、人力和资源的浪费。二是利用该技术又可以将材料、产品的质量控制在符合标准要求的范围内,避免无限度提高质量要求;或者通过检测确定缺陷的部位,有条件的加以使用,提高材料的利用率。
已制成的产品(包括材料、零部件)在投用前,需要进行最终检验——质量鉴定,以确定其是否达到设计性能,判别其是否符合标准的质量要求,即产品是否合格。

射线检测
在电磁波谱系列中波长短于紫外线波长的电磁波都属于x射线,它具有可见光的某些特性;如传播速度不受电、磁场作用,使胶片感光等,又具有不同的性质;如不可见、穿透物质、杀伤生命细胞等。

X射线穿透物质的能力取决于:x射线强度(即能量),波长越短强度越大、穿透力就越大;被穿透物质对射线的吸收能力越强,则经过单位路程的射线强度衰减越大。
衰减规律可由下式(在单一波长时)表示:

I0:穿透物质前射线强度
I :穿透物质路程为d时的射线强度
u :物质的线吸收系数

射线束通过受检工件时,其强度被衰减,若工件内存在缺陷,则在缺陷部位的射线衰减情况不同与其他部位,作用于感光胶片(或其他记录载体)上的射线强度不同,使胶片等受到不同程度的感光影响,从而在底片上显示出缺陷投影图象。

射线源

I0
受检工件Δd—缺陷高度
I
感光胶片
ΔI——缺陷引起的射线
强度变化

射线检测原理图

依照产生射线的方式的不同,可以分为x射线、γ射线及高能x射线三种检测方法。

工业用x射线一般由x射线管产生,其原理为:x射线管内被加热的阴极产生大量电子,电子在管内被在阴极与阳极间施加的高压电场(工业通常采用100~420KV)加速而高速与阳极靶撞击,因受靶材料原子阻挡,高速电子的动能大部转为热量而极小部分以x射线形式辐射出来。

γ射线的产生
前面提到x射线波段范围很大,γ射线只是其中的一段。在射线检测中使用的γ射线源,都是有要用人工同位素制造的。某些易激活元素,在原子反应堆中或被中子轰击,使原子核增加一个中子而制***工同位素如60C0、137Cs,或通过加速器催裂反应,改变原子核内质子与中子间力的平衡,使原子不稳定而形***工同位素如192Ir。