高溫滲透檢測(cè)試驗(yàn)研究

摘""要：為實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行機(jī)組高溫管線的滲透檢測(cè)，亟需對(duì)高溫滲透檢測(cè)進(jìn)行試驗(yàn)研究。并通過選用不同滲透檢測(cè)劑，在不同溫度下對(duì)帶有自然缺陷的試件進(jìn)行滲透檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度與檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而驗(yàn)證高溫滲透檢測(cè)的可行性及局限性，發(fā)現(xiàn)在滲透檢測(cè)劑推薦的使用溫度范圍內(nèi)，均能夠獲得良好的檢驗(yàn)效果，但當(dāng)被檢部件溫度超過推薦使用溫度時(shí)，須對(duì)檢驗(yàn)工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能得到較好的檢驗(yàn)結(jié)果，為制定高溫滲透檢測(cè)工藝提供試驗(yàn)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：滲透檢測(cè)"高溫"靈敏度"試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TG115.28

Experimental"Research"on"High-Temperature"Penetration"Testing

WANG"Weidong""NAN"Tong""FAN"Guohua

（State"Nuclear"Power"Plant"Service"Company，"Shanghai，"200233"China）

Abstract：In"order"tonbsp;achieve"the"penetration"testing"of"the"high-temperature"pipelines"of"operating"units"in"power"plants，"it"is"urgent"to"conduct"experimental"research"on"high-temperature"penetration"testing."This"study"selects"different"penetration"testing"agents"to"conduct"penetration"testing"on"specimens"with"natural"defects"at"different"temperatures，"and"compares"the"sensitivity"of"testing"systems"and"testing"results，"so"as"to"verify"the"feasibility"and"limitations"of"high-temperature"penetration"testing."It"is"found"that"good"testing"results"can"be"achieved"within"the"recommended"temperature"range"of"penetration"testing"agents，"but"when"the"temperature"of"the"tested"component"exceeds"the"recommended"temperature，"testing"process"parameters"must"be"strictly"controlled"to"obtain"good"testing"results，"which"provids"a"test"basis"for"the"development"of"high-temperature"penetration"testing"processes.

Key"Words：Penetration"testing;"High"temperature;"Sensitivity;"Experiment

為確保電站的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在電站的建造、安裝及變更改造過程中，小到閥門、管道焊縫，大到關(guān)鍵設(shè)備和重要系統(tǒng)，都要應(yīng)用滲透檢測(cè)。這種檢測(cè)方法能快速、有效地發(fā)現(xiàn)裂紋、氣孔、分層、焊接缺陷以及其他暴露在表面上的開口缺陷。在特殊工況（高溫、高壓、高速、高放射性）運(yùn)行的設(shè)備和系統(tǒng)存在表面開口缺陷時(shí)，往往是十分危險(xiǎn)的，甚至?xí)绊憴C(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，滲透檢測(cè)也是發(fā)現(xiàn)這些缺陷非常有力的無損檢測(cè)手段。

根據(jù)《承壓設(shè)備無損檢測(cè)第5部分：滲透檢測(cè)》（NB/T47013.5—2015），在整個(gè)檢測(cè)過程中，滲透檢測(cè)劑的溫度和工件表面溫度應(yīng)該在5～50"℃的溫度范圍，當(dāng)溫度條件不能滿足上述條件時(shí)，應(yīng)對(duì)操作方法進(jìn)行鑒定[1]。對(duì)于運(yùn)行的電站機(jī)組，管線溫度往往會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍，當(dāng)突發(fā)泄漏且無法實(shí)施機(jī)械帶壓堵漏時(shí)，為維持或盡快恢復(fù)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，必須在高溫條件下進(jìn)行焊接及焊后無損檢測(cè)。高溫條件下常規(guī)滲透檢測(cè)劑將無法保證穩(wěn)定性，進(jìn)而無法保證檢測(cè)效果，因此需要選用高溫滲透檢測(cè)劑，對(duì)于不同溫度，采用不同的滲透檢測(cè)劑進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效果會(huì)存在較多差異，了解這些差異，有利于我們更好地選用滲透檢測(cè)劑，進(jìn)而制定合理可行的檢測(cè)工藝，以滿足檢測(cè)需求。

• 試驗(yàn)過程
  • 滲透檢測(cè)方法選擇

溶劑去除型著色法因其設(shè)備簡(jiǎn)單，滲透檢測(cè)材料噴罐攜帶方便，同時(shí)具備較高的檢測(cè)靈敏度，特別適合于外場(chǎng)和大工件局部檢測(cè)，因此成為電站設(shè)備在役階段最常用的滲透檢測(cè)方法。高溫條件下，為降低人員中暑、燙傷等風(fēng)險(xiǎn)，更應(yīng)選擇操作快捷的滲透檢測(cè)方法。故本試驗(yàn)選擇的檢測(cè)方法為溶劑去除型著色滲透檢測(cè)法（IIC-d）[2]。

• 滲透檢測(cè)劑選擇

高溫滲透檢測(cè)劑與常溫滲透檢測(cè)劑的區(qū)別主要在于滲透劑和顯像劑的不同。高溫下使用的滲透劑，能短時(shí)間地與高溫工件接觸而不被破壞，用這種滲透劑時(shí)，檢測(cè)速度要盡量快，要趁染料未完全破壞前，完成對(duì)工件的檢測(cè)。此外，高溫環(huán)境會(huì)使常規(guī)顯像劑液體成分過分蒸發(fā)，導(dǎo)致顯像劑沸騰、起泡、冒煙，甚至燃燒，無法正常工作，因此高溫下使用的顯像劑應(yīng)具備較高的溫度穩(wěn)定性。本試驗(yàn)選擇的常溫滲透檢測(cè)劑為MR型著色探傷劑，選擇的高溫滲透檢測(cè)劑為H-GT型高溫著色探傷劑。

• 試驗(yàn)器材

確定檢測(cè)方法及滲透檢測(cè)劑后，本試驗(yàn)所用主要器材及各器材用途如表1所示；本試驗(yàn)所用缺陷試件如表2所示。

• 試驗(yàn)條件及步驟

首先使用MR型著色探傷劑分別在25"℃、50"℃、100"℃下進(jìn)行滲透檢測(cè)試驗(yàn)，然后使用H-GT型高溫著色探傷劑分別在100"℃、150"℃、200"℃下進(jìn)行滲透檢測(cè)試驗(yàn)[3]，試驗(yàn)條件及步驟如表3所示。

• 試驗(yàn)結(jié)果與分析
  • 檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度驗(yàn)證與檢測(cè)方法鑒定

各試驗(yàn)條件下的檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度驗(yàn)證及檢測(cè)方法鑒定結(jié)果見表4、表5，可以看出，各試驗(yàn)條件下的檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求[4]，所準(zhǔn)備的高溫滲透檢測(cè)方法是經(jīng)過鑒定可行的[5]。

• 檢測(cè)結(jié)果及分析

各試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見表6，可以看出[6]：

（1）各試驗(yàn)條件下均可獲得缺陷顯示；（2）試驗(yàn)一、試驗(yàn)二顯示數(shù)量與實(shí)際缺陷數(shù)量一致，缺陷顯示清晰；（3）試驗(yàn)三顯示數(shù)量與實(shí)際缺陷數(shù)量一致，但顯示顏色較淡，對(duì)比不夠明顯，說明在100"℃時(shí)MR型著色探傷劑檢測(cè)靈敏度有所降低；（4）試驗(yàn)四缺陷顯示存在明顯的擴(kuò)散現(xiàn)象，因此當(dāng)使用H-GT型高溫著色探傷劑在50"℃左右進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需在顯像劑噴涂后立即開始觀察，以準(zhǔn)確判斷缺陷形貌及數(shù)量；（5）試驗(yàn)五、試驗(yàn)六顯示數(shù)量與實(shí)際缺陷數(shù)量一致，缺陷顯示清晰，說明當(dāng)溫度在100"～150"℃時(shí)，使用H-GT型高溫著色探傷劑進(jìn)行檢測(cè)能夠達(dá)到與常溫下相當(dāng)?shù)臋z測(cè)效果；（6）試驗(yàn)七出現(xiàn)了顯示數(shù)量減少、顯示模糊、缺失的情況，說明在200"℃時(shí)H-GT型高溫著色探傷劑檢測(cè)靈敏度有所減低[7]。

• 結(jié)論

綜上，可得出以下結(jié)論：

（1）常溫下，MR型著色探傷劑檢測(cè)靈敏度較高，能相對(duì)簡(jiǎn)單地獲得清晰的缺陷顯示。

（2）當(dāng)溫度在50～100"℃時(shí)，采用MR型著色探傷劑進(jìn)行檢測(cè)可以獲得缺陷顯示，但由于使用溫度已超出產(chǎn)品正常適用溫度范圍，滲透劑易干涸，顯示顏色較淡，對(duì)比不夠明顯，且在滲透過程中要注意補(bǔ)刷，同時(shí)要注意防止?jié)B透檢測(cè)劑出現(xiàn)閃燃，做好防火措施。

（3）當(dāng)溫度在50～100"℃時(shí)，采用H-GT型高溫著色探傷劑進(jìn)行檢測(cè)能夠獲得缺陷顯示，但顯像劑干燥時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)使缺陷顯示過于擴(kuò)散，為準(zhǔn)確判斷缺陷形貌及數(shù)量，應(yīng)在顯像劑噴涂后立即開始觀察。

（4）當(dāng)溫度在100～200"℃時(shí)，采用H-GT型高溫著色探傷劑進(jìn)行檢測(cè)能夠獲得缺陷顯示，100～150"℃時(shí)靈敏度最佳，150～200"℃時(shí)應(yīng)在去除滲透劑后立即進(jìn)行顯像并同時(shí)進(jìn)行觀察（3"min內(nèi)顯示最佳）。

（5）當(dāng)溫度超過200"℃時(shí)，達(dá)到H-GT型高溫著色探傷劑的沸點(diǎn)，已無法實(shí)施檢測(cè)。

因此，當(dāng)溫度低于50"℃時(shí)，應(yīng)選用MR型常溫著色探傷劑；當(dāng)溫度在50～100"℃時(shí)，為保證缺陷不漏檢，應(yīng)優(yōu)先選用H-GT型高溫著色探傷劑，如需更好地分辨缺陷，可選用MR型常溫著色探傷劑對(duì)缺陷處進(jìn)行再次檢測(cè)，但需嚴(yán)格控制工藝參數(shù)；當(dāng)溫度100～200"℃時(shí)，應(yīng)選用H-GT型高溫著色探傷劑，100～150"℃時(shí)檢測(cè)效果最佳。

參考文獻(xiàn)

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