目录

第1章 概述......................................................... 1

1.1 公司资质..................................................... 1

1.2 生产能力..................................................... 1

1.3 基础设备..................................................... 1

1.4 代表产品..................................................... 1

第2章 无损检测..................................................... 4

2.1 概述......................................................... 4

2.2　射线检测.................................................... 6

2.3 超声波检测................................................... 9

2.4　磁粉检测................................................... 11

第3章 X射线检测.................................................. 14

3.1 射线发射原理................................................ 14

3.2 设备........................................................ 14

3.3 主要技术参数................................................ 15

3.4 MG452操作程序集注意事项..................................... 15

3.5 警告........................................................ 16

3.6 底片评定.................................................... 16

第4章 ＴＯＦＤ技术................................................ 20

4.1 TOFD定义.................................................... 20

4.2 TOFD技术的来源.............................................. 20

4.3 TOFD技术的物理原理.......................................... 20

4.4 TOFD工作原理................................................ 21

4.5 TOFD技术优越性.............................................. 21

4.6 TOFD技术局限性.............................................. 21

4.7 TOFD检测的一般程序.......................................... 22

4.8 设备及显示.................................................. 22

4.9 ＴＯＦＤ标准................................................ 22

心得体会........................................................... 23

参考文献........................................................... 24

 

第1章 概述

大庆油田建设集团有限责任公司建材石油石化设备总厂（原金属结构厂）始建于一九六三年，主要生产设备200多台，年处理钢材量1万多吨。

1.1 公司资质 

该厂现持有国家质量监督检验检疫总局颁发的AR1级压力容器制造许可证（含球片压制）、美国机械工程师协会压力容器建造“U”钢印资质；压力管道元件制造单位安全注册证书（国家A级）；通过了中国方圆标志认证委员会质量认证中心GB/T9001-2000质量管理体系认证；并成为中国机械工程学会压力容器分会成员单位和中国能源一号网成员单位。

1.2 生产能力   

    该厂可预制各类压力容器、压力管道元件、轻钢结构、彩板及城市美化亮化产品。

1.3 基础设备

    该厂建成了具有国内领先水平的容器筒体自动焊接生产线，X射线计算机实时成像检测系统，应用了数控切割、管-管板全自动氩弧焊、窄坡口埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊和X光底片自动冲洗等先进的技术装备，自行设计制造了1200吨压力机，购置了2400吨压力机，大型封头一次整体压制成型，采用进口大型滚板机和剪板机,强化了中、厚板的制造技术，为保证各类压力容器的制造质量创造了优越的条件。

1.4 代表产品

1.4.1 加氢反应器

如图1-1所示为加氢反应器，20##年初金属结构厂为炼化公司二次加工加氢改质、重整和酸性水汽提扩建工程予制了两台重整反应器。其设备特点为高温中压临氢环境中工作的特殊Ⅲ类容器。它的运行条件苛刻，在高温下直接受硫化的

图1-1 加氢反应器

腐蚀,氢腐蚀、氢脆、回火脆、应力腐蚀开裂等缺陷都有可能造成设备的损坏事故。由于加氢反应器技术要求高，制造工艺复杂，又由于它在炼化装置中的重要位置及金属结构厂首次制造此类产品，决定了在制造过程中，必须严格执行相关标准，确保质量。其中主体材料的焊接质量的好坏，是制造质量的关键。加氢反应器代表压力容器制造的 最高水平，它的成功预制加工，使金属结构厂的压力容器的制造水平得到进一步的提高，使金属结构厂在压力容器的制造行业中处于领先的地位。

    技术参数： 第三重整反应器： 直径：1800mm 厚度：40mm 介质：氢，油水 类别：三类设计温度：540℃ 设计压力：1.98MPa 主体材料：12Cr2Mo1R 第四重整反应器： 直径：2200mm 厚度：48mm 介质：氢，油水 类别：三类 设计温度：540℃ 设计压力：1.98MPa 主体材料：12Cr2Mo1R。

1.4.2 聚驱油气水三项分离器

如图1-2所示为聚驱油气水三项分离器，该厂积极地开拓市场，不断进行新，

图1-2 聚驱油气水三项分离器

产品的开发其中有部分产品申报了专利，先后生产了40万吨/年丙烷脱沥青装置；55万吨/年糖醛精制装置；10万吨/年白土精制装置；350万吨/年常减压蒸馏装置丙烯腈装置；MTBE装置；加氢改制装置；加氢反应器、E级锅炉、球形储罐、电脱水器、游离水脱除器、脱氧塔、合一装置、微正压炉、聚驱油气水三项分离器、热化学脱水器、多功能处理器、MGL型精细水处理装置、滤罐、储罐等各类压力容器，累计达16000余台。产品遍布整个大庆油田，部分产品销住青海、新疆、辽河、大港、山东等油田，热推弯头、换热器销往加拿大、孟加拉等国家。全部产品符合规定标准，运行安全可靠，性能稳定，其中10万吨/年甲醇合成塔获国家优秀焊接工　程奖；二合一装置、游离水脱除器等七项产品被评为部级优质产品。 

第2章 无损检测

2.1 概述

2.1.1 定义

无损检测是指在不损伤被测材料的情况下，检查材料的内在或表面缺陷，或测定材料的某些物理量、性能、组织状态等的检测技术。

2.1.2 无损检测目的

 （1）查出容器上实际存在缺陷的情况。

 （2）检查压力容器缺陷在使用过程中的扩展情况，从而可以判断该容器能否继续安全使用。

 （3）测量容器的缺陷，然后根据这些缺陷实际测得的数据，对容器强度进行校核及安全评定，最终提出该容器是否可以继续使用的可靠结论。

2.1.3 射线检测(RT）及缺陷等级评定

    目前射线检测主要有X射线检测、γ射线检测、高能 X射线检测（能量在1MeV以上的X射线）和中子射线检测。常用的是X射线检测、γ射线检测两种。

2.1.4 常用的无损检测技术

    ①射线探伤：利用X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物的缺陷。若将受到不同程度吸收的射线投射到X射线胶片上  ，经显影后可得到显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。如用荧光屏代替胶片，可直接观察被检物体的内部情况。

    ②超声检测：利用物体自身或缺陷的声学特性对超声波传播的影响，来检测物体的缺陷或某些物理特性。在超声检测中常用的超声频率为0.5～5兆赫（MHz）。最常用的超声检测是脉冲探伤。

    ③渗透探伤：利用某些液体对狭窄缝隙的渗透性来探测表面缺陷。常用的渗透液为含有有色染料或荧光的液体。

    ④磁粉探伤：通过磁粉在物体缺陷附近漏磁场中的堆积来检测物体表面或近表面处的缺陷，被检测物体必须具有铁磁性。此外，中子射线照相法、激光全息照相法、超声全息照相法、红外检测、微波检测等无损检测新技术也得到了发展和应用。

2.1.5 无损检测工艺流程

    如图2-1所示为常见的无损检测的工艺流程。

图2-1 工艺流程图

2.1.6 无损检测操作岗位风险提示卡

    如表2-1所示。

表2-1 无损检测操作岗位风险提示卡

2.2　射线检测

2.2.1 射线检测的原理

利用射线检测时，若被检工件内存在缺陷，缺陷与工件材料不同，其对射线的衰减程度不同，且透过厚度不同，透过后的射线强度则不同。如图2-2所示，若射线原有强度为J0，透过工件和缺陷后的射线强度分别为Jδ和Jx，胶片接受的射线强度不同，冲洗后可明显地反映出黑度差部位，即能辨别出缺陷的形态、位置等。

2.2.2 射线的性质

①　不可见直线传播；

②　不带电，不受电场、磁场的影响；

③　可穿透可见光不能穿透的物质；

④　有反射、折射及干涉现象；

⑤　能被传播物质衰减；

⑥　能被气体电离；

⑦　能被胶片感光，使某些物质产生荧光作用；

⑧　能伤害杀死生命细胞。

                                           图2-2 射线检测原理图

2.2.3射线检测的准备

在射线检测之前，首先要了解被检工件的检测要求、验收标准，了解其结构特点、材质、制造工艺过程，结合实际条件选择合适的射线检测设备、附件，如射线源、胶片、增感屏、象质计等，为制定必要的检测工艺、方法做好准备工作。

① 射线源的选择

主要考虑容器的结构、材质、几何尺寸及容器安装位置等因素，同时要考虑射线照像的对比度和清晰度。在曝光时间许可的条件下，应尽可能采用较低的射线能量。        

对于钢铁合金,厚度为8mm 的材料，最高的X射线管电压约为140KV；厚度为20mm的材料最高X射线管电压则为280KV。         

对于γ射线，不同的射线源就有不同的适宜范围。如同样是高灵敏度技术，60Co钴范围50～150mm、192Ir铱则为18～80mm。

② 胶片的选择

 a胶片组成：胶片主要由基片、感光乳胶层（感光药膜）、结合层（底膜）和保护层（保护膜）组成。       

基片：胶片的基体，由乙酸纤维组成，主要保证胶片的强度韧性，适于冲洗。  厚度约0.25～0.30mm，占胶片的70％左右。        

感光乳剂层：其主要成分是溴化银微粒和明胶，两者组成悬浮体，两面各约厚10～20μm。 原理是溴化银接受不同强度射线照射后析出多少不同的银，经过潜影、显影、定影处理在胶片上将显示出黑度不同的影象。       

结合层：由明胶、水、有机溶剂和酸等组成，可使感光乳胶层和基片粘结在一起，防止乳剂层在冲洗时从基片上脱落。       

保护层：由透明的胶质或高分子化合物组成，厚约1～2μm，涂在乳剂层防止污染和膜损。         

b 底片的黑度：照射到底片上的光强度Lo与透过底片后的光强度L之比的常用对数定义为底片的黑度。                      

c 底片的保存：检测前的 底片应保存在低温、低湿度的环境中，室温在10～15℃，相对湿度在55％～65％为宜。并且避免与有害、腐蚀性气体（如煤气、乙炔气、氨气和硫化氢气体等）接触，避免胶片的人为缺陷产生，如变形、折伤、划损、污染等。

检测后的底片及评定结果应有测评报告，保存期五年以上，随时待查。　

d 照相标准：根据JB4730－94《压力容器无损检测标准》射线透照的质量等级分三个级别，即A级（普通级）、 AB级（较高级）、 B级（高级）。        

压力容器AB类射线检测一般不低于AB级。

③增感屏的选择

定义：是用来增强射线对底片感光作用的工具，它可以加快感光时间，减少透照时间，以达到提高工作效率，提高影像质量的目的。      

常见的增感屏有金属增感屏、荧光增感屏和金属荧光增感屏三类。其中金属荧光屏应用较多，它是利用金属箔吸收X射线，激发出二次电子和二次射线以增强对胶片的感光作用，同时还能吸收波长较长的散射线，减少散射线引起的灰雾度，从而提高图像的清晰度。

④象质计的选择

定义：是用来检查射线透照技术和胶片处理技术质量、定量评价射线底片影像质量的器件。       

象质计（透度计）有三种基本类型：金属丝型、平板孔型、槽形。我们国家标准规定采用金属丝型，即线型象质计，由7根不同直径的金属丝构成。

应用方法：一定厚度范围工件的底片，达到相应象质等级要求的最低的象质指数Z，即等于达到了相对灵敏度的要求。

2.2.4 射线探伤的基本操作程序

(1)技术准备阶段：

       ①了解被检对象——包括材质、壁厚、加工工艺、工件表面状态等；

       ②设备选择—— 射线源类型、能量水平、可否移动等；

       ③选择曝光条件—— 包括胶片、增感方式、焦距、曝光量、管电压等；

       ④选择透照方式 —— 定向、周向辐射、布片策略等；

       ⑤其它准备—— 如标记带布置、象质计布置、屏蔽散射线的方法等。

（2）实际透照

（2）     ① 核对实物，布片贴标；

（2）     ② 屏蔽散射，对位调焦；

（2）     ③ 设定参数，设备预热；

（2）     ④ 检查现场，开机透照。

（3）技术处理

     ①暗室处理—— 冲洗、干燥；确认合格底片。

     ②质量等级评定——根据缺陷类别、严重性，确定产品质量级别。

     ③签发检验报告——资料归档，保存5～8年。

     ④检验报告有统一格式、规定的内容，质检人员要签字、提出返修建议等。

2.2.5 焊缝射线透照缺陷等级评定

一、评片工作的基本要求： 

①　底片质量要求的主要内容：合适的底片黑度（有余高的焊缝黑度为1.5～2.0)、正确的象质计、合理的射线底片影像级别（AB级、B级）。 

②　底片观察的条件要符合要求。（包括评片环境和观察底片的亮度）。     

③　具备相应评片资格和经验的评片人。（必须具备劳动部门颁发的射线Ⅱ级以上资格证书的检测人员。

二、焊缝的质量分级       

　　根据相关标准（JB4730、GB3323）中关于钢制压力容器对接焊缝透照缺陷等级评定的内容，根据缺陷的性质和数量，焊缝质量分为四级，Ⅰ级焊缝要求的质量最高，依次下降。具体内容见表2-2。

表2-2 焊缝的质量分级

2.2.6　射线防护

一、射线防护标准       

　　对于检测人员每年允许接受的最大射线照射剂量为5雷姆。

二、射线防护方法        

　　射线防护方法主要从控制辐射剂量着手，把辐射剂量控制在保证工作人员健康和安全的条件下的最低标准内。

控制辐射剂量的方法：

（1） 照射时间  即控制工作人员在辐射场中的停留时间。在剂量率不变的情况下，辐射剂量是与照射时间成正比的。

（2） 距离  即被照射人员与辐射源之间的距离。对于同一辐射源，剂量是与辐射距离的平方成反比。

（3）屏蔽  原子序数高、密度大的材料是较好的防护材料。如铅、混凝土等。第一篇过程装备的检测。

2.3 超声波检测

2.3.1 超声波检测的基础知识

一、超声波及其特性

　　超声波即是频率高于20000Hz的机械波(声波的频率范围在20～20000Hz之间)。超声波的特性如下：   

　　①具有良好的方向性。在超声检测中超声波的频率高、波长短，在介质传播过程中方向性好，能较方便、容易地发现被检物中是否存在缺陷。   

　　②具有相当高的强度。超声波的强度与其频率的平方成正比，因此其强度相当高。如1MHz的超声波能量(强度)相当于lkHz声波强度的100万倍。      

　　③ 在两种传播介质的界面上能产生反射、折射和波形转换。目前国内广泛采用的脉冲反射式超声检测法就是利用了这一特点。      

　　④ 具有很强的穿透能力。超声波可以在许多金属或非金属物质中传播，且传播距离远、传输能量损失少、穿透力强，是目前无损检测中穿透力最强的检测方法，可穿透几米厚的金属材料。      

⑤对人体无伤害。

二、超声检测的原理

超声波在材料中传播遇到缺陷时会发生一些特性的变化（如能量损失、反射等），通过这些特性的变化来判断材料的缺陷。

三、检测过程

①　向被检测试件中引入超声波。

②　超声波与材料相互作用，声波特性发生变化。

③　改变特性的超声波被检测仪器检测到，并据此分析缺陷的特征。

2.3.2 超声检测技术的分类

按原理分：脉冲反射法、穿透法和共振法；

显示方式：A型显示、 B型显示和C型显示；

波型分类：纵波法、横波法和兰姆波法；

耦合方式：接触法、液侵法。

超声检测方法的选择依据：检测对象的制造工艺、使用目的、缺陷的种类和可能性、验收要求等。

2.3.3 脉冲反射法的优缺点

　　优点：检测灵敏度高。25MHz可检出钢中120um的缺陷（按1／2波长计算）。可对缺陷精确定位。操作方便。

缺点：有盲区，不能检出表面缺陷。难于检测主平面与声束轴平行的缺陷。难于检测高衰减材料中的缺陷。

2.3.4 超声波探头

    超声波探头：是产生和接收超声波的器件，直接影响着超声波的检测能力。

    原理：利用材料的压电效应实现电声能量的转换。

    同样的材料，制作高频探头时需要小厚度晶片，制作低频探头时需要大厚度晶片。

2.3.5 耦合剂

    耦合剂：为了改善探头与试件间声能的传递而加在探头和检测面之间的液体薄层。

    作用：使超声波能够射入工件；润滑。

    常用的耦合剂：

                水：方便；但易流失。

                甘油：声阻抗大，耦和效果好；但需要稀释，价格高。

                全损耗系统用油：较为常用。

2.4　磁粉检测

一、检测原理

　　当一被磁化的工件表面和内部存在缺陷时，缺陷的导磁率远小于工件材料，磁阻大，阻碍磁力线顺利通过，造成磁力线弯曲。如果工件表面、近表面存在缺陷(没有裸露出表面也可以)，则磁力线在缺陷处会逸出表面进入空气中，形成漏磁场。(参见图２－３的S—N磁场)

    此时若在工件表面撒上导磁率很高的磁性铁粉，在漏磁场处就会有磁粉被吸附，聚集形成磁痕，通过对磁痕的分析即可评价缺陷。

图2-3 磁粉检测原理

二、影响漏磁场强度的主要因素       

    磁粉检测灵敏度的高低，关键在于形成漏磁场强度的强弱。影响漏磁场强度的主要因素如下。     

(1)外加磁场强度         

    缺陷漏磁场强度的强弱与工件被磁化程度有关。一般说来，如果外加磁场使被检材料的磁感应强度达到其饱和值的 80％以上，即达到0.8T时，缺陷的漏磁场强度就会显著增加。                                                                                

(2)缺陷的形状和位置       

缺陷方向与磁力线方向越接近90°，其漏磁场强度越大，否则相反。检测时，很难发现与被检表面所夹角度小于20°的夹层。表面漏磁场强度随着缺陷深宽比的增加而增加。缺陷位置越接近表面，漏磁场强度就越强，否则减弱。当缺陷较深时，漏磁场强度将衰减至零，无法进行磁粉检测。      

(3)被检材料的性质       

常温下的钢铁材料是体心立方晶格，非奥氏体组织，是铁磁性材料；而面心立方晶格、奥氏体组织是非铁磁性材料。奥氏体不锈钢在常温下是奥氏体组织，无磁性。       

材料的合金化程度，冷加工程度及热处理状态也会影响材料的磁性，主要表现在以下几个方面：   

①钢铁材料随着含碳量的增加，碳钢的矫顽力（抗磁力）几乎呈线性增加，而最大相对导磁率却随之下降。    

②合金化将增加钢材的矫顽力，使其磁性硬化。       

③退火、正火状态的钢材磁性差别不大，而淬火后则可以提高钢材的矫顽力。随着淬火以后回火温度的升高，矫顽力又有所降低。   

④晶粒越粗大，钢材的导磁率越大，矫顽力越小，反之则相反。   

⑤钢材的矫顽力随着压缩变形率的增加而增加。        

(4)被检材料表面状态      

若被检材料表面有覆盖层(如有涂料等)，则会降低缺陷漏磁场的强度。            

三、磁粉检测的特点   

①适用于能被磁化的材料(如铁、钴、镍及其合金等)，不能用于非磁性材料(如铜、铝、铬等)。   

②适用于材料和工件的表面和近表面的缺陷，该缺陷可以是裸露于表面，也可以是未裸露于表面。不能检测较深处的缺陷(内部缺陷)。   

　　③能直观地显示出缺陷的形状、尺寸、位置，进而能做出缺陷的定性分析。   

　　④检测灵敏度较高，能发现宽度仅为0.1μm的表面裂纹。   

　　⑤可以检测形状复杂、大小不同的工件。   

⑥检测工艺简单，效率高、成本低。

四、操作工艺     

　　①表面准备；    

　　② 磁化；包括磁化方法的选择、磁化电流的确定和通电时间的确定。    

　　③ 施加磁粉；     

　　④ 观察检查；      

　　⑤ 退磁；    

　　⑥ 后清洗；    

　　⑦复检；     

⑧报告。

 五、磁痕评定和缺陷等级评定

 (1)磁痕的评定与记录

    ①除能确认磁痕是由于工件材料局部磁性不均或操作不当造成的之外．其他一切磁 痕显示均作为缺陷磁痕处理。

    ②长度与宽度之比大于3的缺陷磁痕，按线性缺陷处理；长度与宽度之比≤3的缺陷 磁痕，按圆形缺陷处理。

     ③缺陷磁痕长轴方向与工件轴线或母线的夹角≥30°时，作为横向缺陷处理。其他按 纵向缺陷处理。

    ④两条或两条以上缺陷磁痕在同一直线上且间距≤2mm时，按一条缺陷处理，其长度为两条缺陷之和加间距。      

    ⑤长度<0.5mm的缺陷磁痕不计。

    ⑥所有磁痕的尺寸、数量和产生部位均应记录，并图示。

    ⑦磁痕的永久性记录可采用胶带法，照相法以及其他适当的方法。

    ⑧非荧光磁粉检测时，磁痕的评定应在可见光下进行，工件被检面处可见光照应不小于500lx。荧光磁粉检测时，磁痕的评定应在暗室内进行（需要紫外光源），暗室内可见光照度不大于20lx，工件被检面处的紫外线强度不小于1000μW／cm2。

     ⑨当辨认细小缺陷磁痕时，应用2～10倍放大镜进行观察。

六、超声波A扫描、B扫描和C扫描区别

　　A型扫描显示是将接收到的超声信号处理成波形图像，根据波形的形状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那里、有多大等，超声波探伤仪主要用于工业检测；

　　B型扫描显示是将并排很多条经过辉度处理的探测信息组合成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的"解剖图像"（医院里使用的B超就是用这种原理做出来的），超声波探伤仪适于观察内部处于静态的物体；

　　C型扫描显示：C型扫描显示仪器示波屏代表被检工件的投影面，这种显示能绘出缺陷的水平投影位置，但不能给出缺陷的埋藏深度。

此外还有：M型、F型扫描显示等。

　　M型扫描显示是将一条经过辉度处理的探测信息按时间顺序展开形成一维的"空间多点运动时序图"，适于观察内部处于运动状态的物体，超声波探伤仪如运动的脏器、动脉血管等；

F型扫描显示现在用得比较少。 超声波探伤仪检测不但可以做到非常准确，而且相对其他检测方法来说更为方便、快捷，也不会对检测对象和操作者产生危害，所以受到了人们越来越普遍的欢迎，有着非常广阔的发展前景。

第3章 X射线检测

3.1 射线发射原理

    如图3-1所示为Ｘ射线发射的原理图。

图3-1 Ｘ射线发射的原理图

　　X射线管是具有阴极和阳极的真空管，阴极用钨丝制成，通电后可发射热电子，阳极（就称靶极）用高熔点金属制成（一般用钨，用于晶体结构分析的X射线管还可用铁、铜、镍等材料）。用几万伏至几十万伏的高压加速电子，电子束轰击靶极，X射线从靶极发出。

3.2 设备

    如图3-2、3-3、3-4所示为X射线检测检测的设备。

   　　    图3-2 控制器                       图3-3 X射线发射器

图3-4 高压发生器、冷却油泵、油箱

3.3 主要技术参数

    如表3-1所示为MG452的主要技术参数。

表3-1 MG452的主要技术参数

3.4 MG452操作程序集注意事项

（1）接上开关220v单相电源后，将控制台钥匙扭至“-”位置，液晶显示面板第一行显示为设备型号，所配射线管型号等，第二行显示是否进行训机，按“1”键为“yes”，即训机，按“0”键为“NO”，即不训机。

（2）该系统提供三种训机模式：101指停机1-3天，102指停机3-14天，103指停机两星期以上。当按“1”键后，显示面板问该机停止工作多长时间？操作者可根据实际停机天数按相应数字键，再按“F1”键，进入训机程序，此时可按“6”键或“4”键选择所需训机的管电压数。

（3）把钥匙开关钮至“N”位置，绿灯亮，此时按黑色按钮，即开始训机，先是蓝灯亮，过约4秒左右，黄灯开始闪烁，表示开始升高压。

（4）训机结束后，仪器自动转到“000”模式（即手动模式），此时可选定所需参数进行正常照相，做法是：如果高压是要被设置的，则“KV”按钮必须按下，KV灯先是将更亮一些，同时KV值可以靠手轮来调节，需要的mA和分钟也可以用同样的方法输入，一般的管子，焦点开关从标准焦点移到小焦点只需按按钮。

3.5 警告

1．当心：在开始工作前必须完成所连接管子的训机程序，必须遵守此程序，否则，将不可避免的导致管子严重损坏。

2．当心：绝不可通过钥匙开关去切断高压，这可能损坏系统，必须首先使用红色“高压关”按钮。

3．当心：高压关掉后，至少冷却3分钟，保证管子阳极部分的余热被带走，冷却时，电源匙挚需放在“~”或“J”。

4．当心：严禁在送高压过程中转换焦点。

5．当心：如高压被切断，通过按“F1”键可在第二个文本获得4位错误码显示的信息，出现这种情况时，操作人员需立即停机报告有关人员，严禁擅自处理。

3.6 底片评定

3.6.1 评片前的准备工作

1）工具准备：应准备评片尺，记录笔，放大镜，记录表格；

2）检查评片设备是否完好。

3.6.2 评片前首先仔细研究提供的信息

1）材料厚度主要评定体积性缺陷

　　体积性缺陷主要分为条状缺陷与圆形缺陷。长径与短径之比大于3 者为条状缺陷，不大于3 为圆形缺陷。

2）母材性质有助缺陷性质

中碳钢、合金钢容易产生裂纹（特征：两头尖，带有齿纹状）。

3.6.3 所有缺陷要找全找准

1）判定伪缺陷：主要从胶片表面观察。

2）缺陷定性采用排除法；所有面积型的缺陷定级全面为Ⅳ

　　未熔合：一条直线或一边与边界平行，且靠边边界的一面比另一面黑度要大。

　　未焊透：两条平行直线或带有气孔的一条直线。

3）所有的缺陷要找全，不能遗漏。

4）应当特别注意热影响区的缺陷，热影响区的缺陷一般为裂纹。

3.6.4 注意观察波纹与边界线

1）两条边界线肯定为单面焊；四条边界线一般双面焊，但要注意单面焊双

面成型。

2）观察波纹位置、紧密程度，确定焊接方法

　　埋弧焊：适用于母材厚度较大，边界较阔，波纹位置均匀，且分布较阔。

　　氩弧焊：适用于母材厚度较小，边界较窄，波纹位置均匀，且分布较密。

　　手工焊：介于两者之间。

3）观察波纹位置分布确定焊接位置

　　平焊：波纹分布均匀，一般在于中间。

　　横焊：波纹分布均匀，一般偏于一侧。

立焊：波纹位置不均匀，两侧都有波纹。

3.6.5 实例

    如图3-5、3-6所示为底片评定的实例。

图3-5 带裂纹及夹渣的实例

图3-6 评片设备

3.7 工业探伤岗位X射线操作卡

    如表3-2所示为工业探伤岗位X射线操作卡。

表3-2 X射线操作卡

第4章 ＴＯＦＤ技术

4.1 TOFD定义

　　Time Of Flight Diffraction(TOFD)超声波衍射时差法，是一种依靠从待检试件内部结构（主要是指缺陷）的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法，用于缺陷的检测、定量和定位。

4.2 TOFD技术的来源

　　TOFD技术的英文全称是Time of Flight Diffraction Technique，中文译名为衍射时差法超声检测技术。

　　TOFD技术于20世纪70年代由英国哈威尔的国家无损检测中心silk博士首先提出，其原理源于silk博士对裂纹尖端衍射信号的研究。在同一时期我国中科院也检测出了裂纹尖端衍射信号，发展出一套裂纹测高的工艺方法，但并未发展出现在通行的TOFD检测技术。

　　TOFD技术首先是一种检测方法，但能满足这种检测方法要求的仪器却迟迟未能问世。详细情况在下一部分内容进行讲解。TOFD要求探头接收微弱的衍射波时达到足够的信噪比，仪器可全程记录A扫波形、形成D扫描图谱，并且可用解三角形的方法将A扫时间值换算成深度值。而同一时期工业探伤的技术水平没能达到可满足这些技术要求的水平。直到20世纪90年代，计算机技术的发展使得数字化超声探伤仪发展成熟后，研制便携、成本可接受的TOFD检测仪才成为可能。但即便如此，TOFD仪器与普通A超仪器之间还是存在很大技术差别。

4.3 TOFD技术的物理原理

衍射现象是TOFD技术采用的基本物理原理。

衍射现象的解释：波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象，根据惠更斯原理，媒质上波阵面上的各点，都可以看成是发射子波的波源，其后任意时刻这些子波的包迹，就是该时刻新的波阵面。

4.4 TOFD工作原理

如图4-1所示，TOFD技术采用一发一收两个宽带窄脉冲探头进行检测，探头相对于焊缝中心线对称布置。发射探头产生非聚焦纵波波束以一定角度入射到被检工件中，其中部分波束沿近表面传播被接收探头接收，部分波束经底面反射后被探头接收。接收探头通过接收缺陷尖端的衍射信号及其时差来确定缺陷的位置和自身高度。

图4-1 TOFD工作原理图

4.5 TOFD技术优越性

　　a）一次扫查几乎能够覆盖整个焊缝区域（除上下表面盲区），可以实现非常高的检测速度；

　　b）可靠性要好，对于焊缝中部缺陷检出率很高；

　　c）能够发现各种类型的缺陷，对缺陷的走向不敏感；

　　d）可以识别向表面延伸的缺陷；

　　e）采用D-扫描成像，缺陷判读更加直观；

　　f）对缺陷垂直方向的定量和定位非常准确，精度误差小于1mm；

　　g）和脉冲反射法相结合时检测效果更好，覆盖率100%。

4.6 TOFD技术局限性

　　a）近表面存在盲区，对该区域检测可靠性不够。

　　b）对缺陷定性比较困难。

　　c）对图像判读需要丰富经验。

　　d）横向缺陷检出比较困难。

　　e）对粗晶材料，检出比较困难。

f）对复杂几何形状的工件比较难测量。

4.7 TOFD检测的一般程序

    原始资料查        阅编制检测工艺作业指导书            人员、设备、     试块准备           检测准备           检测系统设置和校准         检测

            数据分析和解释             缺陷评定与验收。

4.8 设备及显示

　　如图4-2、4-3所示。

      图4-2 TOFD设备　　　　　　    图4-3 TOFD显示

4.9 ＴＯＦＤ标准

主要参照：CEN/TS 14751（德国）

          ASTM E2373（美国）

参    考：ENV583-6（法国）、 BS 7706（英国）

          NEN 1822（荷兰）、ASME CC 2235（美国）

          JB/T 4730.3（中国）

心得体会

首先，对于能有机会参加这四周的石油石化设备制造与安装实训实习，本组成员感到非常荣幸。校内的实习让我们理论知识更加丰富。校外实习让所学知识充分的应用于实践中。特别是在大庆油田建设集团有限责任公司建材石油石化设备厂进行了为期五天的学习参观，在此期间我们以小组合作的形式在无损检测车间进行了为期五天的学习，感谢宋师傅和李师傅的耐心教导，感谢学校老师的细心指导。

针对本次实习，本组有以下一些总结和体会。

首先，第一次亲身感受了所学知识与实际的应用。亲身体验了金属结构厂的各个车间，例如球容车间、轻重容车间，无损检测车间以及焊接等，对厂区的整个制造生产流程有了初步的了解，明确了压力容器制造从下料到最终制造完成出场的基本工序和流程，并对流程中的每一步所需求的工艺的要求有了理性的认识。

其次，在李师傅和宋师傅的带领下学习了多种无损检测方法（射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测），让我们在知识上有了一定的提高，并学到了很多前沿知识，例如，超声波检测技术已经有了很大的飞跃，TOFD的出现提高了检测的精度、减少了检测的时间与人力物力。同时也让我们看到了差距，冷却了我们学习知识的浮躁心理，提高了我们的学习热情。对于一些基本的设备工具的原理，通过向有关操作师傅的请教，了解了这些设备的工作原理和使用范围，并请教了一些我们自己难以解决的问题，而且经过师傅的详细讲解，确定了自己问题的明确答案。

然后，在现场的这段时间，学到了很多的书本上学不到的知识，对于超声波检测、磁粉检测等经过了无数次的零距离接触，在亲自操作中体会工厂师傅所讲的经验知识，而且从中发现问题、提出问题，并和工厂师傅一起解决问题。从中加深了理论知识，熟悉了操作流程。

最后，通过这次实习，使自己对所学专业的认识更加明确，学习方向与奋斗目标更加清晰，学习态度更加端正。我觉得在实际生产生活中，“团队合作”是不可或缺的，我们应该学会如何在团队中站稳脚跟，充分发挥自身特长。这就需要现在培养团队协作能力和团队协作的意识以及团队精神。这次的实习机会是难得的，让我真正懂得了工作和学习的基本规律。相信这次实习给我们带来的经历一定可以为我们将来的学习和生活提供很大的帮助。

参考文献

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