超临界汽轮机铸钢件渗透检测中常见错误操作的分析及纠正

丁　海

(三鑫重工机械有限公司， 常州 213148)



超临界汽轮机铸钢件渗透检测中常见错误操作的分析及纠正

丁海

(三鑫重工机械有限公司， 常州 213148)

介绍了大型超临界汽轮机铸钢件渗透检测过程中，检测人员常见的错误操作方法，分析了这些错误操作方法可能带来的严重后果，并且给出了相应的正确操作方法。

渗透检测；分析；汽轮机

1　问题的提出

渗透检测是五大常规检测方法(超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测)之一。按照渗透剂所含染料成分、渗透剂去除方法和显像剂类型，渗透检测分若干种类[1]；其中，溶剂去除型着色法在超临界铸钢件的渗透检测中最为常见。为方便叙述，文中的渗透检测均指的是此种方法。

在进行铁磁性零件表面检测时，虽然渗透检测的检测效率及灵敏度不如磁粉检测，但对于某些超临界汽轮机铸钢件(如喷嘴室)来说，特定部位“流道”不允许磁化，而只能进行渗透检测；又例如某些主要阀门阀体(主汽阀、调节阀)，内腔深而窄，即使加长触头也无法接触所有内腔位置，因此也只能进行渗透检测；此外，由于汽轮机铸钢件形状复杂多变，一些死角位置也无法方便地进行磁粉检测，而渗透法可以对这些区域进行检测。

由于上述种种原因，在汽轮机行业的表面检测中，渗透检测占有一定的比例，发挥着不可替代的作用[5]。

虽然，渗透检测工艺并不复杂，操作相对简单；但是，由于某些渗透检测人员思想轻视而忽略细节问题，常常会出现违反渗透检测技术要求，甚至操作方法完全错误的问题。

笔者介绍了汽轮机铸钢件实际渗透检测中常见的错误操作方法及其可能带来的严重后果，并且给出了相应的正确操作方法。

2　常见错误操作及纠正

在整个汽轮机铸钢件渗透检测流程中，对于大部分操作要领，检测人员还是能够熟知的。常见的几种错误主要出现在理解标准与规范、选择检测时机、渗透剂去除方法、喷涂显像剂、观察和记录等几个环节中[3]。

2.1熟悉标准

渗透检测前，操作人员务必要熟读标准，特别要熟记验收规范。渗透检测后，对发现的缺陷图像，要判断缺陷种类，并根据缺陷所在位置、缺陷种类和大小，依据标准确定不同的类别和等级。

要注意的是:并非有了缺陷，就一定要进行处理，渗透检测质量验收标准中规定了不同种类缺陷的最大允许尺寸；故,有些缺陷，在一定尺寸范围内是允许存在的。如果有了缺陷，就去处理，则大大增加了制造成本，并拖延交货期。

2.2选择检测时机

对于有延迟裂纹倾向的高合金钢汽轮机铸件，检测人员应在焊接24 h后再进行渗透等相关检测[4]。如在焊接后立即进行检测，则不易发现延迟裂纹类缺陷。

如图1所示，在材料为ZG15Cr2Mo1的主汽阀内腔，客户验收时发现了延迟裂纹(圆圈内显示)。就是因为笔者所在公司的检测人员在补焊处冷却后立即进行了渗透检测,而未能发现延迟裂纹。

图1　某主汽阀内腔的延迟裂纹显示

这是经常造成供应商和客户检测结果不一致的原因之一。故,不可为了加快交货期而违反操作规程，造成产品漏检的严重后果。

2.3渗透剂去除方法

渗透检测工艺标准中规定，超临界汽轮机铸钢件应采用速干型清洗剂去除表面多余渗透剂。

但是在实际操作过程中，有些操作人员为图方便，用延长的自来水管直接喷洗受检部位表面，或用罐装清洗剂近距离直喷受检表面。这两种操作方式均可能由于过清洗而造成漏检。

图2　某喷嘴室流道部位的过清洗

如图2所示，材料为1Cr10MoVNbN的喷嘴室，渗透检测人员用高压水管直喷渗透剂所在的流道部位。经最后显像观察，在同一观察时间内，发现此工件与同炉次未用高压水管喷洗的其他工件相比，缺陷图像明显减少，说明已造成过清洗。

正确的做法是:先用干燥、洁净不脱毛的布擦拭工件表面，待大部分多余渗透剂被去除后，再用蘸有清洗剂的干净不脱毛布或纸进行擦拭，直到全部擦净受检表面上多余的渗透剂为止。

2.4显像剂喷涂方法渗透检测工艺标准中规定速干型显像剂层要较薄(注：此时显像灵敏度较高)。在实际操作时，常出现显像剂喷涂过厚而导致缺陷痕迹变得模糊不清的问题。

如图3所示，图中划线区域内显像剂过厚，此区域内有不明缺陷图像(图像已经模糊)，可能是裂纹类缺陷，也可能是非裂纹缺陷，给判定带来了困难。

图3　某铸钢件显像剂层太厚时出现的不明缺陷图像

要避免显像剂喷得过厚的问题出现，渗透检测人员应在喷涂前充分摇动喷罐中的弹子，使显像剂充分重新悬浮，其固体粉末重新呈细微颗粒均匀分散状。

正式喷涂前，应在深色纸上试验喷涂，一方面检查喷罐摇动是否充分,显像剂固体颗粒是否细微均匀;另一方面检查喷涂工艺参数(例如喷涂速度、距离、方向等)是否合理。试验喷涂合格后方能正式喷涂。

正式喷涂时，喷嘴至被检面距离应为300～400 mm，喷涂方向与被检面夹角应为30°～40°。

2.5观察和记录

大量渗透检测实践表明，某些缺陷(例如延迟裂纹、疲劳裂纹等)可能在较长的时间后才能显现出来。超临界汽轮机铸钢件渗透检测标准中没有给出显像时间。

JB/T 4730.5-2005《承压设备无损检测第5部分渗透检测》标准中规定：自显像停留10～120 min，其他显像方法显像时间一般应不小于7 min。通常，渗透检测人员在显像10 min时就进行观察和记录，该次检测也随之结束。

笔者认为：对某些可能产生诸如延迟裂纹、疲劳裂纹缺陷的超临界汽轮机铸钢件的渗透检测，检测人员可在显像时间10,30,60,120 min等时刻，分别对其做观察和记录,以发现最多缺陷迹痕的显像时间为下一次显像时间的参考时间。

3　结语

通过对大量超临界汽轮机铸钢件溶剂去除型着色渗透检测的应用实例的总结，得出结论：要防止漏检、错检、过检，提高检测效率和准确率，需要从熟悉渗透检测工艺标准及质量验收规范入手，把握检测时机，控制好多余渗透剂的去除、显像、观察和记录等几方面的工艺操作。

[1]胡学知.渗透检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2012.

[2]姚力. 承压设备渗透检测技术发展现状[J]. 无损检测, 2014, 36(10): 10-14.

[3]田力男，卫志刚，张艳飞.溶剂去除型着色渗透探伤中的常见错误分析[J].华北电力技术,2008(7):51-54.

[4]JB/T 4730.5-2005承压设备无损检测 第5部分 渗透检测[S].

Analysis and Correction of Common Wrong Operation in the Penetration Testing of Cast Steel for Supercritical Steam Turbine

DING Hai

(Sanxin Heavy Industry Machinery Co., Ltd., Changzhou 213148, China)

This paper describes the dye penetrant testing process for large supercritical steam turbine castings, elaborates some common erroneous penetration operation method by testing personnel and tells the possible serious consequences of penetrant flaw detection caused by the wrong operation method. Finally it shall point out the correct penetration testing method.

Penetration testing; Analysis; Steam turbine

2015-06-20

丁海(1985-)，男，助理工程师，主要从事无损检测工作。

丁海,E-mail: onzheroad@163.com。

10.11973/wsjc201606019

TG115.28

B

1000-6656(2016)06-0077-02