一種滲透檢測水洗裝置的改進設計

甄迪輝 劉明鋒 蘇雄宏

【摘 ?要】水洗型滲透檢測是特種設備檢驗中的重要手段，能適應絕大多數類型的缺陷檢測。水洗是滲透檢測的關鍵步驟，帶有可視化數值參數的水洗裝置能更準確地調節水溫和水壓，提高了清洗的效率，減輕檢驗人員的勞動強度。

【關鍵詞】滲透檢測;水洗裝置

引言

滲透檢測是一種以毛細作用原理為基礎的檢查表面開口缺陷的無損檢測方法。滲透檢測是以不損壞被測對象的使用性能為前提，運用物理、化學、材料科學及工程學理論為基礎，對各種工程材料、零部件和產品進行有效的檢驗，借以評價它們的完整性、連續性及安全可靠性。現在國內的滲透檢測發展很快，為了提高檢測速度，提高檢測的一致性，降低檢測的誤差率，并且減少環境污染與公害，研制了水基滲透劑、水洗法滲透檢測。水洗型滲透檢測的基本操作步驟：施加水基滲透劑→水洗→干燥→顯像→檢查。水洗型滲透檢測方法對于表面多余的滲透劑可以直接用水去除，相對于其他檢測方法，具有操作簡便，檢驗費用低，檢測周期短，能適應絕大多數類型的缺陷檢測等優點。其中水洗是一個重要的環節，水洗目的是去掉工件表面多余的滲透劑，而不得把缺陷內的滲透劑去除掉，要防止過清洗。目前國內水洗裝置都是水噴法清洗滲透劑，一般滲透檢測工藝方法標準規定：水射束與被檢工件表面的夾角以30°為最佳入射角度，水溫為10～40℃，沖洗裝置噴嘴處的水壓不超過0.34Mpa，水洗型熒光滲透劑用水噴法清洗時，應該用粗水柱，噴頭距離受檢工件300mm左右，應該由下而上進行，以避免留下一層難以去除的熒光薄膜。水洗型滲透劑中含有乳化劑，所以水洗時間長，水洗壓力相應提高，水溫也高。這便有可能把缺陷中的滲透劑清洗掉，產生過清洗。水洗裝置的水溫跟水壓的控制顯得尤為重要。

本項目研發的水洗裝置改進設計將可以顯示水溫和水壓的具體數值，使檢驗人員讀取準確數值來調節水溫水壓使其符合標準的數值，從而更好地清洗滲透劑，以防欠清洗和過清洗，從而防止缺陷的漏判和誤判。目前我國在這方面還沒有相關的產品，本項目研發水洗裝置改進設計將填補該方面的空白，極大提高滲透檢測的效率。

1水洗裝置的結構

水洗是為了去掉工件表面多余的滲透劑，而不得把缺陷內的滲透劑去除掉，要防止過洗。流水線上檢測時，應設有自動水洗裝置，水洗應噴洗到所有表面。單純的浸洗效果不太好。大型工件，使用浸洗方法可迅速停止乳化劑作用，然后采用手工噴洗去除工件表面多余的滲透劑，清洗時間需要長一些;已經進入缺陷內的滲透劑，一般情況下不太可能被水洗掉。水洗操作過程，應經常觀察背景，檢查水洗程度，防止過洗。

水洗裝置常用如上圖所示的壓縮空氣攪拌水槽。壓縮空氣通過兩根直徑約12mm的管子（2）進入槽底。管子水平安放，每隔3cm鉆一個孔眼。槽中水溫控制在15至25攝氏度之間，水壓控制在0.15至0.29Mpa之間。工作時水不斷流動，其流量達到每小時使水槽更換一次，供水口加以控制。水洗裝置本體應用不銹鋼制造，防止銹蝕。

除了空氣攪拌水槽外，也常采用噴洗槽或水工噴洗。

噴洗槽中的噴嘴安裝在槽子的所有側面，形成扇形的噴射圖樣，噴嘴的角度難以調節，滴落的水從槽子底部的出口排出，或者流入凈化裝置再循環使用。水的凈化采用活性炭過濾器。

手工噴洗采用噴射式噴槍將水噴至工件上，一般是將工件放在槽子內噴洗。

2水洗裝置的改進

由原來水罐單一壓力噴射，改為可視化水溫數值，可視化噴射水壓數值，上圖就是一個可視化的裝置，通過傳感器來獲取溫度水壓的數據，經過轉換后轉變成可視化的水溫數值和水壓數值。檢驗人員就可以通過顯示屏讀取溫度壓力數值來調節罐內水溫，調節噴射壓力，調節噴嘴角度，使被檢測物件表面的滲透劑更好更地去掉，以滿足缺陷顯像的無損檢測需求。

對于固定產品的流水線上檢測時，可以根據檢測工藝制定，設定水溫跟壓力，例如設定好標準要求的水射束與被檢工件表面的夾角為30°為入射角度，水溫為10～40℃，沖洗裝置噴嘴處的水壓不超過0.34Mpa，設定后，在水洗的過程中水溫可能會由于外部氣溫變化或者流動因素都會影響到水的溫度，數值超過設定數值，指示燈就會出現閃爍，提示檢驗人員要及時調節參數，否則水洗裝置停止運行，及時保護工件表面不會過清洗。檢驗人員調節參數，可以使被檢測物表面的滲透劑更好更地去掉，以滿足缺陷顯像的無損檢測需求，防止欠清洗導致缺陷的誤判和過清洗導致缺陷的漏檢，提高檢測的效率，減輕檢測人員的勞動強度。

3 結語

本項目的研究方向在目前國內尚沒有引起行業的足夠重視，還沒有人進行相關的研究，但是在我們日常檢驗跟使用單位的接觸中了解到企業對這個研究項目是有迫切需求的。本項目研發的一種滲透檢測水洗裝置改進設計，可視化水溫數值，噴射水壓數值使現在的水洗裝置更直觀更準確地調節到適合的水溫和噴射水壓來滿足水洗型滲透劑的水洗要求，清洗效率更高，防止欠清洗和過清洗，減低操作人員的勞動強度和提高滲透檢測的效率。能產生相當的社會效益。

參考文獻：

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[2]JB/T 8290-2011 無損檢測儀器 磁粉探傷機

[3]NB/T 47013.4-2015 承壓設備無損檢測 第4部分：磁粉檢測

（作者單位：廣東省特種設備檢測研究院江門檢測院）