超臨界汽輪機鑄鋼件滲透檢測中常見錯誤操作的分析及糾正

丁　海

(三鑫重工機械有限公司， 常州 213148)

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超臨界汽輪機鑄鋼件滲透檢測中常見錯誤操作的分析及糾正

丁海

(三鑫重工機械有限公司， 常州 213148)

介紹了大型超臨界汽輪機鑄鋼件滲透檢測過程中，檢測人員常見的錯誤操作方法，分析了這些錯誤操作方法可能帶來的嚴重后果，并且給出了相應的正確操作方法。

滲透檢測；分析；汽輪機

1　問題的提出

滲透檢測是五大常規檢測方法(超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測)之一。按照滲透劑所含染料成分、滲透劑去除方法和顯像劑類型，滲透檢測分若干種類[1]；其中，溶劑去除型著色法在超臨界鑄鋼件的滲透檢測中最為常見。為方便敘述，文中的滲透檢測均指的是此種方法。

在進行鐵磁性零件表面檢測時，雖然滲透檢測的檢測效率及靈敏度不如磁粉檢測，但對于某些超臨界汽輪機鑄鋼件(如噴嘴室)來說，特定部位“流道”不允許磁化，而只能進行滲透檢測；又例如某些主要閥門閥體(主汽閥、調節閥)，內腔深而窄，即使加長觸頭也無法接觸所有內腔位置，因此也只能進行滲透檢測；此外，由于汽輪機鑄鋼件形狀復雜多變，一些死角位置也無法方便地進行磁粉檢測，而滲透法可以對這些區域進行檢測。

由于上述種種原因，在汽輪機行業的表面檢測中，滲透檢測占有一定的比例，發揮著不可替代的作用[5]。

雖然，滲透檢測工藝并不復雜，操作相對簡單；但是，由于某些滲透檢測人員思想輕視而忽略細節問題，常常會出現違反滲透檢測技術要求，甚至操作方法完全錯誤的問題。

筆者介紹了汽輪機鑄鋼件實際滲透檢測中常見的錯誤操作方法及其可能帶來的嚴重后果，并且給出了相應的正確操作方法。

2　常見錯誤操作及糾正

在整個汽輪機鑄鋼件滲透檢測流程中，對于大部分操作要領，檢測人員還是能夠熟知的。常見的幾種錯誤主要出現在理解標準與規范、選擇檢測時機、滲透劑去除方法、噴涂顯像劑、觀察和記錄等幾個環節中[3]。

2.1熟悉標準

滲透檢測前，操作人員務必要熟讀標準，特別要熟記驗收規范。滲透檢測后，對發現的缺陷圖像，要判斷缺陷種類，并根據缺陷所在位置、缺陷種類和大小，依據標準確定不同的類別和等級。

要注意的是:并非有了缺陷，就一定要進行處理，滲透檢測質量驗收標準中規定了不同種類缺陷的最大允許尺寸；故,有些缺陷，在一定尺寸范圍內是允許存在的。如果有了缺陷，就去處理，則大大增加了制造成本，并拖延交貨期。

2.2選擇檢測時機

對于有延遲裂紋傾向的高合金鋼汽輪機鑄件，檢測人員應在焊接24 h后再進行滲透等相關檢測[4]。如在焊接后立即進行檢測，則不易發現延遲裂紋類缺陷。

如圖1所示，在材料為ZG15Cr2Mo1的主汽閥內腔，客戶驗收時發現了延遲裂紋(圓圈內顯示)。就是因為筆者所在公司的檢測人員在補焊處冷卻后立即進行了滲透檢測,而未能發現延遲裂紋。

圖1　某主汽閥內腔的延遲裂紋顯示

這是經常造成供應商和客戶檢測結果不一致的原因之一。故,不可為了加快交貨期而違反操作規程，造成產品漏檢的嚴重后果。

2.3滲透劑去除方法

滲透檢測工藝標準中規定，超臨界汽輪機鑄鋼件應采用速干型清洗劑去除表面多余滲透劑。

但是在實際操作過程中，有些操作人員為圖方便，用延長的自來水管直接噴洗受檢部位表面，或用罐裝清洗劑近距離直噴受檢表面。這兩種操作方式均可能由于過清洗而造成漏檢。

圖2　某噴嘴室流道部位的過清洗

如圖2所示，材料為1Cr10MoVNbN的噴嘴室，滲透檢測人員用高壓水管直噴滲透劑所在的流道部位。經最后顯像觀察，在同一觀察時間內，發現此工件與同爐次未用高壓水管噴洗的其他工件相比，缺陷圖像明顯減少，說明已造成過清洗。

正確的做法是:先用干燥、潔凈不脫毛的布擦拭工件表面，待大部分多余滲透劑被去除后，再用蘸有清洗劑的干凈不脫毛布或紙進行擦拭，直到全部擦凈受檢表面上多余的滲透劑為止。

2.4顯像劑噴涂方法滲透檢測工藝標準中規定速干型顯像劑層要較薄(注：此時顯像靈敏度較高)。在實際操作時，常出現顯像劑噴涂過厚而導致缺陷痕跡變得模糊不清的問題。

如圖3所示，圖中劃線區域內顯像劑過厚，此區域內有不明缺陷圖像(圖像已經模糊)，可能是裂紋類缺陷，也可能是非裂紋缺陷，給判定帶來了困難。

圖3　某鑄鋼件顯像劑層太厚時出現的不明缺陷圖像

要避免顯像劑噴得過厚的問題出現，滲透檢測人員應在噴涂前充分搖動噴罐中的彈子，使顯像劑充分重新懸浮，其固體粉末重新呈細微顆粒均勻分散狀。

正式噴涂前，應在深色紙上試驗噴涂，一方面檢查噴罐搖動是否充分,顯像劑固體顆粒是否細微均勻;另一方面檢查噴涂工藝參數(例如噴涂速度、距離、方向等)是否合理。試驗噴涂合格后方能正式噴涂。

正式噴涂時，噴嘴至被檢面距離應為300～400 mm，噴涂方向與被檢面夾角應為30°～40°。

2.5觀察和記錄

大量滲透檢測實踐表明，某些缺陷(例如延遲裂紋、疲勞裂紋等)可能在較長的時間后才能顯現出來。超臨界汽輪機鑄鋼件滲透檢測標準中沒有給出顯像時間。

JB/T 4730.5-2005《承壓設備無損檢測第5部分滲透檢測》標準中規定：自顯像停留10～120 min，其他顯像方法顯像時間一般應不小于7 min。通常，滲透檢測人員在顯像10 min時就進行觀察和記錄，該次檢測也隨之結束。

筆者認為：對某些可能產生諸如延遲裂紋、疲勞裂紋缺陷的超臨界汽輪機鑄鋼件的滲透檢測，檢測人員可在顯像時間10,30,60,120 min等時刻，分別對其做觀察和記錄,以發現最多缺陷跡痕的顯像時間為下一次顯像時間的參考時間。

3　結語

通過對大量超臨界汽輪機鑄鋼件溶劑去除型著色滲透檢測的應用實例的總結，得出結論：要防止漏檢、錯檢、過檢，提高檢測效率和準確率，需要從熟悉滲透檢測工藝標準及質量驗收規范入手，把握檢測時機，控制好多余滲透劑的去除、顯像、觀察和記錄等幾方面的工藝操作。

[1]胡學知.滲透檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2012.

[2]姚力. 承壓設備滲透檢測技術發展現狀[J]. 無損檢測, 2014, 36(10): 10-14.

[3]田力男，衛志剛，張艷飛.溶劑去除型著色滲透探傷中的常見錯誤分析[J].華北電力技術,2008(7):51-54.

[4]JB/T 4730.5-2005承壓設備無損檢測 第5部分 滲透檢測[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，助理工程師，主要從事無損檢測工作。

丁海,E-mail: onzheroad@163.com。

10.11973/wsjc201606019

TG115.28

B

1000-6656(2016)06-0077-02