压力容器设计--无损检测诊断技术

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1、第十章　无损检测诊断技术11.无损检测诊断技术概述1.1前言无损检测诊断技术是一门新兴的综合性应用学科。它是在不损伤被检测对象的条件下，利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部和表面缺陷，并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化作出判断和评价。21.无损检测诊断技术概述1.1前言无损检测诊断的目的是要定量掌握缺陷与强度的关系，评价构件的允许载荷、寿命或剩余寿命。检测结构在制造和使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以便改进制造工艺，提高产品质量，

2、及时发现故障，保证设备安全、高效、可靠地运行。31.无损检测诊断技术概述1.1前言无损检测一般有三种含义：无损检测NDT(NondestructiveTesting);无损检查NDI(NondestructiveInspection);无损评价NDE(NondestructiveEvaluation);NDT──仅检测出缺陷；NDI──以NDT检测结果为判定基础，NDE──掌握对象的载荷、环境条件，对构件的完整性、可靠性及使用性能进行综合评价。41.无损检测诊断技术概述1.1前言无损检测诊断NDTD（NondestructiveTest

3、ingDiagnostic）不但要检测构件有无缺陷，而且要判断缺陷的性质、部位、分布及危害程度，还要对其寿命、使用性能、缺陷的发展趋势、等进行预测、监控和评价，为保证设备的高质量、高性能和高可靠性提供了一种重要监视手段，近年来，无损检测技术得到工业界的普遍重视，特别在航空航天、石油化工、核电站、铁道、舰艇、建筑、冶金等领域得到规范的应用。51.无损检测诊断技术概述1.2特点无损检测诊断技术的特点：(1)不会对构件造成任何损伤无损检测诊断技术是一种在不破坏构件的条件下，利用材料物理性质因有缺陷而发生变化的现象，来判断构件内部和表面是否存在

4、缺陷，而不会对材料、工件和设备造成任何损伤。61.无损检测诊断技术概述1.2特点无损检测诊断技术的特点：(2)无损检测诊断技术为查找缺陷提供了有效方法任何结构、部件或设备在加工和使用过程中，由于其内外部各种因素的影响和条件变化，不可避免地会产生缺陷。操作使用人员不但要知道其是否有缺陷，还要查找缺陷的位置、大小及其危害程度，并要对缺陷的发展进行预测和预报。无损检测诊断技术为此提供了一种有效方法。71.无损检测诊断技术概述1.2特点无损检测诊断技术的特点：(3)无损检测诊断技术能够对产品质量实现监控产品在加工和成形过程中，如何保证产品质量及

5、其可靠性是提高效率的关键。无损检测诊断技术能够在铸造、锻造、冲压、焊接、切削加工等每道工序中，检查该工件是否符合要求，可避免徒劳无益的加工。从而降低了产品成本，提高了产品质量和可靠性，实现了对产品质量的监控。81.无损检测诊断技术概述1.2特点无损检测诊断技术的特点：(4)无损检测诊断技术能够防止因产品失效引起的灾难性后果机械零部件、装置或系统，在制造或服役过程中丧失其规定功能而不能工作，或不能继续可靠地完成其预定功能称为失效。失效是一种不可接受的故障。1986年1月28日，美国“挑战者”号航天飞机升空后70s发生爆炸，7名宇航员全部遇

6、难，直接经济损失12亿美元，究其原因是由于固体火箭助推器尾部连接处的O型密封圈失效使燃料泄漏所致。如果用无损检测诊断技术提前或及时检测出失效部位和原因，并采取有效措施，就可以避免灾难性事故的发生。91.无损检测诊断技术概述1.2特点。无损检测诊断技术的特点：(5)无损检测诊断技术具有广阔的应用范围无损检测诊断技术可适用于各种设备、压力容器、机械零件等缺陷的检测诊断。例如金属材料(磁性和非磁性，放射性和非放射性)、非金属材料(水泥、塑料、炸药)、锻件、铸件、焊件、板材、棒材、管材以及多种产品内部和表面缺陷的检测。因此，无损检测诊断技术受到

7、工业界的普遍重视。101.无损检测诊断技术概述1.3常用方法(1)．超声检测诊断设备：超声探伤仪、探头、耦合剂及标准试块等；用途：检测锻件的裂纹、分层、夹杂，焊缝中的裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透，型材的裂纹、分层、夹杂、折叠，铸件中的缩孔、气泡、热裂、冷裂、疏松、夹渣等缺陷及厚度测定。优点：对平面型缺陷十分敏感，一经探伤便知结果；易于携带；穿透力强。局限性：为耦合传感器，要求被检表面光滑，难于探测出细小裂纹；要有参考标准，为解释信号，要求检验人员有较高的素质；不适用于形状复杂或表面粗糙的工作。111.无损检测诊断技术概述1.3常用方

8、法(2)．声发射检测诊断设备：声发射传感器、放大电路、信号处理电路及声发射信号分析系统。用途：检测构件的动态裂纹、裂纹萌生及裂纹生长率等。优点：实时并连续监控探测，可以遥控，装置较轻便。局限性：传感器与试件