RCC-M和JB/T 4730.5標準中關于滲透檢測試塊類型及使用規定的差異

朱從斌,楊志鵬

(中廣核工程有限公司, 深圳 518124)

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RCC-M和JB/T 4730.5標準中關于滲透檢測試塊類型及使用規定的差異

朱從斌,楊志鵬

(中廣核工程有限公司, 深圳 518124)

詳細介紹了RCC-M 2000+2002補遺和JB/T 47013.5-2005標準在滲透檢測試塊類型選用和相關試塊具體用途和使用方法上的技術差異，通過對比分析，梳理兩個標準在試塊選擇和使用上的優勢和局限性，并提出改進的意見和建議。

RCC-M;JB/T 4730.5;試塊;技術差異;對比分析

滲透檢測時，滲透檢測材料靈敏度等級的驗證、操作工藝的符合性驗證，以及非標溫度下檢測工藝和方法的鑒定需要通過不同類型的滲透檢測試塊來實現。

筆者以著色滲透手工檢測方法為例，闡述RCC-M 2000 Edition & Addendum 2002 Deign and Construction Rules for Mechanical Components of PWR Nuclear Islands補遺和JB/T 47013.5-2005 《承壓設備無損檢測 第5部分：滲透檢測》標準(以下簡稱為RCC-M和JB/T 4730.5標準)在關于滲透檢測試塊的類型和試塊的用途、用法上的規定存在的差異，梳理和分析標準的先進性或局限性，并提出改進的意見和建議，為標準的修訂提供借鑒和參考。

1　典型滲透檢測試塊類型及用途

RCC-M和JB/T 4730.5標準對滲透檢測試塊選擇及試塊用途上的規定存在一定差異，表1詳細闡述了兩個標準本身及其引用的其他標準涉及的典型試塊類型，并總結了各種試塊的用途。

2　滲透檢測材料靈敏度驗證

2.1滲透檢測材料靈敏度驗證試塊的選擇

RCC-M按照ISO 3452-2的要求,以所能識別ISO 3452-3標準1型試塊不同深度(30,50 μm)裂紋的數量來確定靈敏度等級(統計分布于不小于試塊寬度80%的裂紋顯示的數目，與試塊已知的裂紋數目進行比較)，JB/T 4730.5則是以識別三點式B型鍍鉻試塊星形裂紋個數來確定靈敏度等級(星形裂紋清晰顯示，與試塊已知的裂紋圖譜進行比較)，如表2所示。

ISO 3452-3標準1型試塊上設計制作了一定數量的橫向裂紋，從統計學的角度來分析，確定靈敏度等級的裂紋數越多，靈敏度等級的量化會更加精確，區分不同類型滲透檢測系統靈敏度偏差的定量會更加準確，不同滲透檢測劑性能優劣的對比評價結果也會更準確。因此，相比標準JB/T 4730.5采用的三點式B型鍍鉻試塊和A型鋁合金試塊(用于比較兩種滲透檢測劑性能的優劣),該試塊更加合理和有優勢。

表1　典型滲透檢測試塊類型及用途

表2　靈敏度等級驗收要求

2.2滲透檢測材料靈敏度驗證

RCC-M要求按照ISO 3452.2規定的特定條件進行靈敏度驗證，比如按滲透材料制造商推薦的參數進行操作，并強制使用溶劑懸浮式顯像劑和10 min顯像時間等;不同的滲透檢測材料在特定的基準下進行靈敏度驗證，能夠正確反映不同滲透檢測材料的靈敏度差異。

JB/T 4730.5采用三點式B型試塊確定滲透檢測系統靈敏度等級時,沒有規定特定條件。在實際的執行過程中，檢測人員往往把滲透檢測材料的靈敏度等級驗證和操作工藝符合驗證混淆，實際確定的靈敏度等級與材料、檢測條件和工藝相關聯，與滲透檢測材料的實際靈敏度等級不對應，這是JB/T 4730.5需要改進和完善的地方。

2.3滲透檢測材料靈敏度選擇

RCC-M是集合設計和建造規則的標準，除了給出了滲透檢測系統靈敏度等級的確定原則外，也明確提出滲透檢測用材料必須符合ISO 3452-2的2級靈敏度水平；JB/T 4730.5作為檢測方法標準，只給出了滲透檢測系統靈敏度等級的確定原則。由于與之配套的特種設備相關標準(如GB 150)沒有根據設備的級別給出滲透檢測系統靈敏度等級的選擇要求，而且從目前特種設備設計文件制定情況來看，滲透檢測系統靈敏度等級選擇的相關要求也不明確。因此，在總結實際檢測經驗和制造質量反饋的基礎上,可以考慮在JB/T 4730.5中補充明確的靈敏度要求。

3　操作工藝符合性驗證

3.1標準的局限性

RCC-M規定了滲透檢測材料的靈敏度等級，人員資格、檢驗程序和檢測技術的具體要求，但沒有提出操作工藝符合性驗證的要求。實際檢測時，不能有效地對操作工藝實施的符合性、有效性和穩定性進行驗證，也不能確定實際檢測靈敏度的高低，因此，推動檢測人員使用試塊進行操作工藝的符合性驗證是必要的，這應是RCC-M標準需要完善的地方。

JB/T 4730.5雖然規定了采用B型試塊進行操作工藝的符合性驗證的要求，但試塊的選擇是不合理的，這主要基于以下兩個方面來考慮：

(1) 除了滲透劑本身的性能差異，多余滲透劑的去除與工件表面的粗糙度有關，多余滲透劑去除工序直接決定著實際的檢測靈敏度。B型試塊表面粗糙度高，在多余滲透劑的去除達到適當背景的情況下，B型試塊的清洗狀況與滲透劑的類型和實際工件表面的粗糙度無關。

(2) 不同工件表面粗糙度存在差異，工件與B型試塊表面粗糙度的差異大，在去除多余滲透劑達到適當背景的情況下，不同滲透劑在不同粗糙度工件表面的實際去除狀況不同，更與B型試塊表面的去除狀況不對應。

因此，采用B型試塊進行操作工藝的符合性驗證不能準確反映實際工件檢測靈敏度的高低，這也是JB/T 4730.5需要修訂和完善的地方。

3.2操作工藝符合性驗證試塊的優化選擇

ISO 3452-3標準2型試塊制作了粗糙度分別為Ra=2.5,5,10,15 μm的四個粗糙區域，可以模擬工件表面的實際檢測狀況，盡可能地保證了工件表面對于滲透劑的去除狀況與試塊的對應性，所以選擇ISO 3452-3標準2型試塊進行滲透檢測操作工藝的符合性驗證更為合理。

3.3ISO 3452-3標準2型試塊的使用方法

正確使用2型試塊需要理解該試塊的設計意圖，該試塊不僅可以進行操作工藝符合性驗證，其粗糙區也可以驗證和對比不同滲透劑的去除性能，具體的使用方法如下：

(1) 選擇2型試塊上與工件表面粗糙度相近的粗糙區。

(2) 被選擇的粗糙區和裂紋區同時施加滲透劑，并保證整個滲透期間表面被滲透劑潤濕。

(3) 滲透完畢后，粗糙區和裂紋區應同時進行多余滲透劑的去除。比如，粗糙區達到適當背景時擦拭N次，裂紋區也應同時擦拭N次，以保證裂紋區的擦拭與不同粗糙度工件表面的擦拭相對應。

(4) 粗糙區達到適當背景后，粗糙區和裂紋區應同時停止擦拭清洗。

正確使用2型試塊進行操作工藝的符合性驗證，由于保證了裂紋區的清洗與粗糙度區的清洗相對應，試塊顯示的裂紋數量(靈敏度)與工件實際檢測靈敏度相對應，避免了采用B型試塊與粗糙度無關的情況。保證了操作工藝驗證的有效性。

3.4需要解決的問題

目前從與JB/T 4730.5配套的特種設備相關標準(如GB 150)和設計文件的制定情況來看，沒有根據具體設備給出操作工藝驗證需要達到的靈敏度等級的要求，這是不合理的，在總結實際檢測經驗和制造質量反饋的基礎上可以考慮在JB/T 4730.5中補充相關要求。

4　非標溫度下滲透檢測靈敏度驗證

RCC-M和JB/T 4730.5規定的標準溫度均為10～50 ℃。非標溫度下的滲透檢測應選擇適應該溫度下檢測的滲透材料，通過對比試塊對標準和非標溫度下的檢測靈敏度進行定量評估和鑒定，為非標溫度下的檢測工藝和方法的調整提供依據。

RCC-M標準允許工件表面的溫度低溫為5 ℃，高溫要求范圍在50～220 ℃；JB/T 4730.5沒有規定低溫下限和高溫上限，需要通過試塊進行鑒定。非標溫度下的具體措施和試塊選擇見表3。

非標溫度下的滲透檢測需要注意的是：采用A型鋁合金試塊進行檢測方法的鑒定或對比滲透檢測材料在非標溫度下的性能，是在“針對試塊”的檢測條件下進行的，不能替代產品檢測過程控制的“操作工藝符合性驗證”和“滲透材料靈敏度驗證”，相關標準應給出非標溫度下“滲透檢測材料靈敏度驗證”和“操作工藝驗證”的明確要求，并選擇合適的試塊。

表3　非標溫度滲透檢測要求

5　結語

通過RCC-M和JB/T 4730.5標準滲透檢測試塊類型及使用的差異分析，可以看出兩個標準在滲透檢測材料靈敏度等級驗證、操作工藝符合性驗證，以及非標溫度下檢測工藝和方法鑒定方面的要求存在較大差異，各有自己的優勢和局限性;執行標準時，需要檢測人員認真分析和總結，取長補短，完善產品的滲透檢測工藝，保證實際檢測質量的符合性和穩定性，并為標準的修訂工作提出合理建議和意見。

Discrepancy Analysis on the Type and Usage of Penetrant Testing Blocks Based on RCC-M and JB/T 4730.5

ZHU Cong-bin，YANG Zhi-peng

(China Nuclear Power Engineering Co., Ltd., Shenzhen 518124, China)

Analysis was made on the discrepancy of selection, purpose and usage of penetrant test blocks based on RCC-M 2000+2002 Addendum and JB/T 47013.5-2005. It summed up the advantage and limitation of the related penetrant test blocks, and provided felicitous advices and suggestion.

RCC-M; JB/T 4730.5; Block; Technology discrepancy; Analysis

2015-05-28

朱從斌(1974-)，男，高級工程師，主要從事無損檢測技術研究和機械設備質量監督工作。

10.11973/wsjc201510007

TG115.28

A

1000-6656(2015)10-0024-04