厚度測量是承壓類特種設備檢驗中常見的檢測項目。由于容器是閉合的殼體,測厚只能從一面進行,所以需要采用特殊的物理方法,最常用的是超聲波。
(四)、化學成分分析
鋼鐵材料元素分析的方法有原子發射光譜分析法和化學分析法兩種。在用鍋爐壓力容器檢驗中進行化學成分分析的目的,主要在于復核和驗證材料的元素含量是否符合材料的技術標準,或者在焊接或返修補焊時借此制定焊接工藝,或者用于鑒定在用鍋爐壓力容器殼體材質在運行一段時間后是否發生變化。
(五)、金相檢驗
金相檢驗的目的主要是為了檢查設備運行后受溫度、介質和應力等因素的影響,其材質的金相組織是否發生了變化,是否存在裂紋、鍋燒、疏松、夾渣、氣孔、未焊透等缺陷。
金相檢驗分為宏觀金相和微觀金相,折斷面檢查是宏觀金相檢驗方法之一。
金相檢驗可以觀察到設備的局部金相組織。對于材料的金相檢驗,根據有關標準,可以判定鋼材脫碳層深度,測定低碳鋼的游離滲碳體,亞共析鋼的帶狀組織和魏式組織,以及晶粒度等。對于在用壓力容器金相檢驗結果的判定,目前尚無標準可循,通常可采用與典型缺陷金相圖譜對比的方法來進行判定。在用壓力容器的斷口金相檢驗,還可以幫助我們判定腐蝕、斷裂的類型,分析造成容器失效的原因。
(六)、硬度測試
材料硬度值與強度存在一定的比例關系,材料化學成分中,大多數合金元素都會使材料的硬度升高,其中碳的影響最直接,材料中含碳量越大,其硬度越高,因此硬度測試有時用來判斷材料強度等級或鑒別材質;材料中不同金屬組織具有不同的硬度,故通過硬度值可大致了解材料的金相組織,以及材料在加工過程中的組織變化和熱處理效果;加工殘余應力和焊接殘余應力的存在對材料的硬度也會產生影響,加工殘余應力和焊接殘余應力值越大,硬度越高。
(七)、斷口分析
斷口分析是指人們通過肉眼或使用儀器觀察與分析金屬材料或金屬構件損壞后的斷裂截面,來探討與材料或構件損壞有關的各種問題的一種技術。
斷口是構件破壞后兩個偶合斷裂截面的通稱。人們通過對斷口形態的觀察、研究和分析,去尋求斷裂的起因、斷裂方式、斷裂性質、斷裂機制、斷裂韌性以及裂紋擴展速率等各種斷裂基本問題,以使人們正確地判斷引起斷裂的真實原因究竟是起源于材料質量、構件的制造工藝、構件使用的環境因素影響,還是構件使用的操作因素等等。
斷口分析技術的發展概括起來經歷了3個階段:用肉眼、低倍率放大鏡或光學顯微鏡直接觀察階段,用透射電子顯微鏡(簡稱“透射電鏡”)、觀察斷口復型的間接階段;用掃描電子顯微鏡(簡稱“掃描電鏡”)、直接觀察階段。通常人們把第一階段稱為宏觀斷口分析,而把后兩個階段稱為微觀斷口分析,有時又稱作“電子斷口學分析”或“電子顯微斷口學分析”。
(八)、耐壓試驗
承壓類特種設備的耐壓試驗即通常所說的液壓試驗(水壓試驗)、和氣壓試驗,是一種驗證性的綜合檢驗,它不僅是產品竣工驗收時必須進行的試驗項目,也是定期進行容器全面檢驗的主要檢驗項目。耐壓試驗主要用于檢驗壓力容器承受靜壓強度的能力。
(九)、氣密試驗
氣密試驗又稱為致密性試驗或泄漏試驗,當介質毒性程度為極度、高度危害或設計上不允許有微量泄漏的壓力容器,必須進行氣密試驗。氣密性試驗應在液壓試驗合格后進行。對碳素鋼和低合金鋼制壓力容器,其試驗用氣體的溫度應不低于5C°,其他材料制壓力容器按設計圖樣規定。氣密性試驗所用氣體,應符合氣壓試驗的規定。壓力容器進行氣密性試驗時,安全附件應安裝齊全。
容器致密性的檢查方法:在被檢查的部位涂(噴)、刷肥皂水,檢查肥皂水是否鼓泡;檢查試驗系統和容器上裝設的壓力表,其指示是否下降;在試驗介質中加人體積分數為1%的氨氣,將被檢查部位表面用5%硝酸汞溶液浸過的紙帶覆蓋,如果有不致密的地方,氨氣就會透過而使紙帶的相應部位形成黑色的痕跡。用此法檢查容器致密性較為靈敏、方便;在試驗介質中充入氦氣,如果有不致密的地方,就可利用氦氣檢漏儀在被檢查部位表面檢測出氦氣。目前的氦氣檢漏儀可以發現氣體中含有千萬分之一的氦氣存在,相當于在標準狀態下漏氦氣率為1 cm3/a,因此,其靈敏度較高;小型容器可浸入水中檢查,被檢部位在水面下約20—40 mm深處,檢查是否有氣泡逸出。
(十)、爆破試驗
爆破試驗是對壓力容器的設計與制造質量,以及其安全性和經濟性進行綜合考核的一項破壞性驗證試驗,通常氣瓶在制造過程中按批進行爆破試驗。
(十一)、力學性能試驗
力學性能試驗的目的是檢測材料及焊接接頭的力學性能。檢測方法有拉力試驗、彎曲試驗、常溫和低溫沖擊試驗、壓扁試驗等。檢測的力學性能有比例極限σp、彈性極限σe、屈服極限σs、抗拉強度σb、伸長率δ5、斷面收縮率Ψ、彎曲、沖擊功Akv等。
(十二)、應力應變測試
應力應變測試目的是測出構件受載后表面的或內部各點的真實應力狀態。實驗應力應變測試的方法主要有電阻應變測量法(簡稱“電測法”)、、光彈性方法、應變脆性涂層法和密柵云紋法等,每種測試方法都有各自的特點和適用范圍。
電測法是將作為傳感元件的電阻應變片粘貼或安裝在被測的承壓設備表面上,然后將其接入測量電路,當設備受載變形時,應變片的敏感柵相應變形并將應變轉換成電阻改變量,再通過電阻應變儀直接得到所測量的應變值。根據應力與應變關系的物理方程,即可將測得的應變值換算成被測點的實際應力值。用電測法可以進行大規模的多點應變測量,準確測定承壓設備構件表面上任一點的靜態到500 kHz的報考應變,還可測得平面應力狀態下某些點的主應力大小和方向。但是,此法只能測試承壓設備表面的應力,不能顯示容器表面整體應力場中應力梯度的情況。
(十三)、應力分析
應力分析是指分析構件在載荷的作用下,各應力分量。如分析一次總體薄膜應力、一次局部薄膜應力、一次彎曲應力、二次應力、峰值應力等。
(十四)、斷裂力學分析
斷裂力學分析是應用斷裂理論,對含缺陷構件的剩余強度和壽命進行分析的方法。斷裂力學的觀點認為,帶裂紋的構件,只要裂紋擴展未達到臨界尺寸,仍可使用。
(十五)、風險評估
風險評價技術就是將設備發生事故的可能性(概率)、和事故造成的危害程度(經濟損失)、進行綜合考慮,將設備劃分成不同的風險等級。
【例題】:以下有關無損檢測的說法正確的是:___。( )、
A. 射線檢測的特點,對面積性缺陷的檢出率較高,而對體積型缺陷檢出率較低;適宜檢驗厚度較大的工件;適用于檢測各種試件,檢驗成本低、速度快。
B. 超聲波檢測特點,對體積型缺陷(氣孔、夾渣類)、檢出率高,對面積性缺陷(裂紋、未熔合類)、容易漏檢;適宜檢驗厚度較薄的工件。
C. 磁粉檢測特點,適宜鐵磁材料探傷,不能用于非鐵磁材料;可以檢出表面和近表面缺陷,不能用于檢測內部缺陷;檢測靈敏度很高;檢測成本很低,速度快。
D. 滲透檢測特點,可以檢出表面張口的缺陷,但對埋藏缺陷或閉口型的表面缺陷無法檢出;檢測程序多,速度慢,檢測靈敏度較低;材料較貴,成本高,有些材料易燃、有毒。
E. 渦流檢測的特點,不僅可以探傷,而且可以揭示工件尺寸變化和材料特性,檢測速度很快,很難發現工件深處的缺陷。
【答案】:CDE
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