Ujian Tidak Memusnahkan Kapal Tekanan——Ujian Tidak Memusnahkan Kapal Tangki Kereta dan Kereta Api

Abstrak: Ringkaskan kecacatan dan kemungkinan kaedah ujian tidak merosakkan yang digunakan dalam pembuatan dan penggunaan kereta dan kapal tangki kereta api, termasuk sinaran, ultrabunyi, zarah magnet, penembusan, kebocoran magnet, pelepasan akustik, dan ujian memori magnetik, dsb., dan memperkenalkan setiap Ciri-ciri kaedah pengesanan yang tidak merosakkan.

Kata kunci: kapal tekanan; kapal tangki; ujian ultrasonik; ujian zarah magnetik; ujian radiografi; ujian penembusan; ujian kebocoran magnetik; ujian pelepasan akustik; ujian memori magnetik.

Peraturan-Peraturan Penyeliaan Teknikal Keselamatan Kapal Tekanan termasuk kenderaan tangki kereta (pengangkutan gas cecair (separa treler), kenderaan pengangkutan cecair suhu rendah (separuh treler), kapal tangki kereta api (medium ialah gas cecair dan cecair suhu rendah) dan bekas tangki (medium ialah gas cecair dan cecair kriogenik dan suhu kolektif dirujuk sebagai suhu mudah alih yang rendah). dan jenis kriogenik. Ia digunakan secara meluas dalam bidang petroleum dan kimia, aeroangkasa, elektronik dan jentera, makanan dan tembakau, dan rawatan perubatan. Khususnya, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, China telah mempercepatkan kadar pengegasan bandar dan meningkatkan perlindungan alam sekitar. Jumlahnya meningkat dengan cepat. Oleh kerana kebanyakan media yang disimpan dan diangkut oleh kapal tekanan mudah alih adalah gas cecair mudah terbakar, mudah meletup dan berbahaya serta cecair suhu rendah, seperti kemalangan keselamatan secara tiba-tiba, ia akan membawa kemudaratan besar kepada harta negara dan nyawa rakyat. Oleh itu, bejana tekanan mudah alih mesti diuji untuk memastikan penggunaannya selamat. Ciri-ciri dan keperluan teknologi ujian tidak merosakkan yang digunakan pada peringkat yang berbeza akan diringkaskan mengikut ciri-ciri pembuatan dan penggunaannya. Selain itu, teknologi ujian tidak merosakkan untuk bekas suhu rendah dan sejuk dalam akan dibincangkan secara khusus dalam topik seterusnya.

Trak tangki kereta dan trak tangki kereta api melibatkan bidang profesional seperti pengurusan trafik, perlindungan kebakaran keselamatan awam, peralatan khas dan pengangkutan bahan kimia berbahaya. Teknologi ujian tidak merosakkan sedia ada China memerlukan peraturan atau spesifikasi teknikal kristal seramik piezo untuk kedua-dua jenis kapal tekanan mudah alih ini terutamanya mempunyai kualiti kebangsaan yang asli. Peraturan mengenai Penyeliaan Teknikal Keselamatan Kapal Bertekanan yang dikeluarkan oleh Biro Penyeliaan Teknikal, Peraturan Mengenai Pemeriksaan Berkala Kapal Tekanan yang dikeluarkan oleh Pentadbiran Am Penyeliaan Kualiti, Pemeriksaan dan Kuarantin, Peraturan mengenai Penyeliaan Keselamatan Kenderaan Gas Cecair dan Tangki yang diisytiharkan oleh bekas Kementerian Buruh, dan Kementerian Industri Kimia Peraturan Keselamatan Kereta Api \' Pengurusan Keselamatan Kereta Api Piawaian yang berkaitan yang berkaitan dengan dua jenis ujian tidak merosakkan kapal tekanan mudah alih ialah JB / T 6897 'Tanki Cecair Kriogenik', JB / TQ782 'Tanki Gas Petroleum Cecair', Spesifikasi Teknikal HG 2599 untuk Lori Tangki Ammonia Cecair, GB 10478 Spesifikasi Teknikal Kereta Api GB 10478 dan Kereta Api untuk Liqueficks 10478 Gas. Spesifikasi untuk Lori Tangki Rel Aluminium.

Teknologi ujian tidak merosakkan dalam proses pembuatan

Keperluan untuk pembuatan trak tangki kereta dan trak tangki kereta api masing-masing ditetapkan dalam 'Peraturan Penyeliaan Keselamatan Trak Kenderaan Gas Cecair' dan 'Peraturan Pengurusan Keselamatan Trak Kereta Api Gas Cecair' (pendek kata dua peraturan), dan 'Peraturan Keselamatan Trak Kenderaan Gas Cecair' 'Peraturan Keselamatan'Penyeliaan Teknikal Kapasitansi' juga mengemukakan keperluan ujian tidak merosakkan untuk pembuatan kedua-dua jenis vesel tekanan mudah alih ini Disebabkan oleh jabatan yang berbeza di mana peraturan dirumuskan dan tarikh pelaksanaannya berbeza, keperluan pembuatan dan piawaian penerimaan pemeriksaan tidak merosakkan untuk kedua-dua jenis kapal tekanan mudah alih juga berbeza Untuk ujian tidak merosakkan dalam pembuatan, sebagai tambahan kepada keperluan reka bentuk, 'C' secara amnya. Jika ujian tidak memusnahkan hendaklah dijalankan mengikut peruntukan JB 4730 —2005 'Pengujian Tidak Memusnahkan Peralatan Tekanan'.

1.1 Ujian tidak merosakkan bahan mentah

Plat keluli karbon dan keluli aloi rendah digunakan untuk pembuatan tangki hendaklah tertakluk kepada ujian ultrasonik satu demi satu. Ujian ultrasonik plat keluli hendaklah dijalankan mengikut peruntukan JB 4730. Gred plat keluli yang layak hendaklah tidak lebih rendah daripada Gred II. Tujuan utama ujian ultrasonik adalah untuk mencari kecacatan seperti delaminasi, bintik-bintik putih, kulit berat yang terlipat dan retak yang dihasilkan semasa peleburan dan penggulungan kepingan. Pemeriksaan boleh dilakukan pada mana-mana satah rolling plat keluli, dan probe diimbas sepanjang garis selari berserenjang dengan arah rolling plat keluli dengan jarak 100 mm. Jenis pengimbasan lain juga boleh dilakukan mengikut keperluan kontrak, perjanjian teknikal atau lukisan. Apabila kecacatan ditemui, ia harus diperiksa dengan teliti dan diukur di sekitar kawasan kecacatan. Sifat kecacatan harus dinilai secara komprehensif mengikut ciri bentuk gelombang dan proses pembuatan plat keluli.Sebagai contoh, bentuk gelombang kecacatan titik putih adalah tajam dan aktif, kebolehulangan adalah lemah, gelombang bawah berkurangan dengan ketara, dan bilangan kali dikurangkan. Apabila probe digerakkan, turun naik gema adalah besar, satu demi satu, dan simetri arah ketebalan dan sebagainya.

2.1.2 Ujian tidak merosakkan semasa pembuatan

Trak tangki automotif dan kereta api terdedah kepada pelbagai kecacatan kimpalan, seperti liang, kemasukan sanga, bukan cantuman, tidak dikimpal dan retak, jadi adalah penting untuk menggunakan ujian tidak merosakkan untuk mengawal kualiti kimpalan. Secara amnya, kecacatan dalaman kimpalan diperiksa oleh radiografi atau ultrasound. Untuk sambungan sudut dan sendi T yang memerlukan pemeriksaan tidak merosakkan, serbuk magnetik atau pemeriksaan penembusan harus dilakukan apabila pemeriksaan radiografi atau ultrasound tidak dapat dilakukan.

'Peraturan Kapasiti' dan kedua-dua peraturan yang disebutkan di atas mengenakan keperluan berikut ke atas ujian tidak memusnahkan dalam proses pembuatan tangki: ① Kakitangan ujian tidak memusnahkan hendaklah dinilai mengikut 'Peraturan Penilaian Kelayakan Kakitangan Pengujian Tidak Memusnahkan Dandang' dan hanya selepas mendapat sijil ujian yang sepadan dengan jenis kerja dan sijil yang sepadan, mereka boleh mengambil ujian yang sepadan. tahap teknikal sijil kelayakan. ② Sambungan dikimpal tangki hendaklah diperiksa untuk bentuk, saiz dan kualiti penampilan, dan ujian tidak merosakkan boleh dijalankan selepas lulus. Bagi bahan yang cenderung untuk retak tertangguh, ujian tidak merosakkan hendaklah dilakukan 24 jam selepas kimpalan selesai; untuk bahan yang cenderung untuk memanaskan semula keretakan, ujian tidak merosakkan hendaklah ditambah selepas rawatan haba. ③ Sambungan punggung tangki dan lurang mesti diperiksa melalui radiografi atau ultrasound. ④ Permukaan sambungan sudut, seperti lubang lurang, plat tetulang, dan paip tangki, hendaklah diuji dengan serbuk magnetik atau penembusan.
'Peraturan Keselamatan Tangki Kereta Api Gas Cecair' juga menetapkan bahawa apabila pemeriksaan ultrasonik 100% digunakan untuk sambungan punggung tangki, sekurang-kurangnya 20% daripada semakan radiografi perlu ditambah. Tapak pemeriksaan semula hendaklah termasuk persimpangan kimpalan dan tapak pemeriksaan ultrasonik yang mencurigakan. Apabila pemeriksaan semula mendapati bahawa terdapat kecacatan melebihi standard, panjang pemeriksaan semula sebanyak 10% (jumlah panjang kimpalan yang sepadan) perlu ditingkatkan. Jika kecacatan melebihi standard masih dijumpai, pemeriksaan semula 100% perlu dilakukan. Piawaian ujian dijalankan mengikut JB 4730. Keperluan kualiti radiograf tidak boleh lebih rendah daripada gred AB. Bagi sendi punggung yang diuji 100%, keputusan ujian tidak lebih rendah daripada Gred II untuk layak. Untuk sendi punggung dengan ujian ultrasonik 100%, GredⅠ boleh diterima. Sebelum zarah magnetik atau ujian penembusan, permukaan yang diuji hendaklah digilap untuk mendedahkan kilauan logam, dan kimpalan dan logam asas hendaklah dialihkan dengan lancar. Ujian ini dijalankan mengikut piawaian JB4730, dan keputusan ujian adalah gredⅠlayak.

3.2 Teknologi ujian tidak merosakkan untuk kereta yang sedang digunakan dan lori tangki kereta api

'Peraturan untuk Pemeriksaan Berkala Kapal Tekanan' telah merumuskan lampiran khas 'Keperluan Tetap untuk Pemeriksaan Berkala Kapal Tekanan Mudah Alih' untuk pemeriksaan kapal tangki. Ia menyepadukan 'Peraturan Kapasiti' dan kedua-dua peraturan, dan mencadangkan keperluan pemeriksaan berkala yang lebih standard, khusus dan beroperasi. Spesifikasi bersatu seperti perantaraan dan baik pulih kapal tangki kereta api dalam kapal tekanan mudah alih dan pemeriksaan perantaraan bekas tangki dipanggil pemeriksaan tahunan dan pemeriksaan komprehensif, dan kandungan ujian tidak merosakkan kimpalan dalam beberapa pemeriksaan tahunan asal dibahagikan kepada pemeriksaan komprehensif. Keperluan untuk pemeriksaan dalam perkhidmatan kapal tangki, 'Peraturan untuk Pemeriksaan Berkala Kapal Tekanan' ialah pemeriksaan permukaan 100% kimpalan fillet dan kimpalan punggung pada permukaan dalaman tangki perlu dijalankan. Apabila salah satu daripada syarat berikut wujud, pengimpal juga harus disinar atau pemeriksaan rawak ultrasound, iaitu, ① kapal tangki telah tidak beroperasi selama lebih daripada 10 tahun dan ditauliahkan semula. ② Membaiki bahagian kimpalan semasa digunakan. ③ di mana jumlah salah jajaran dan sudut tepi melebihi standard. ④ kebocoran sambungan dan sambungan yang dikimpal pada kedua-dua hujungnya. ⑤ Disebabkan oleh kemalangan itu, sambungan kimpalan tangki atau kimpalan berdekatan rosak teruk dan cacat. ⑥ Tempat di mana pemeriksaan kecacatan yang terakhir dikebumikan disyaki, dan pemeriksaan susulan diperlukan. ⑦Ia mempunyai kecenderungan kakisan tegasan seperti membonjol hidrogen. ⑧Diperlukan oleh pengguna atau dianggap perlu oleh pemeriksa. Bagi mereka yang telah menjalani pemeriksaan rawak melalui radiografi atau ultrabunyi, pemeriksaan komprehensif seterusnya, jika tiada kecacatan ditemui oleh penampilan atau pemeriksaan permukaan, secara amnya tidak diperiksa, tetapi tangki hendaklah tertakluk kepada radiografi atau ultrasound selepas dua kitaran pemeriksaan menyeluruh. Dengan pengayaan kaedah pengesanan, untuk pengesanan dalam penggunaan trak tangki, pelepasan akustik juga boleh digunakan untuk menentukan aktiviti kecacatan, atau kaedah pengesanan memori magnetik boleh digunakan untuk menentukan sama ada kerosakan keletihan wujud di kawasan pekat tekanan tinggi tertentu, dan kaedah pengesanan kebocoran magnet boleh digunakan. Memantau status kakisan permukaan dalaman tangki dari permukaan luar tangki, teknologi ini amat sesuai untuk pengesanan trak tangki dalam penggunaan harian.

4.2.1 Pemeriksaan permukaan

Semasa pemeriksaan penuh lori tangki, kimpalan fillet seperti lubang lurang, plat tetulang, dan muncung pada tangki dan kimpalan punggung pada permukaan dalam semuanya diuji pada permukaan. Pemeriksaan permukaan kimpalan punggung bahan feromagnetik umumnya menggunakan pemeriksaan zarah magnetik. Apabila pemeriksaan serbuk magnetik transduser seramik piezoelektrik tidak boleh digunakan untuk kimpalan fillet, kaedah pemeriksaan penembusan juga boleh digunakan. Pemeriksaan permukaan bahan bukan feromagnetik menggunakan kaedah pengesanan penembusan. Semasa ujian tidak merosakkan permukaan trak tangki, bahagian-bahagian berikut harus dititikberatkan: ① Kimpalan dan retakan keletihan sering wujud dalam kimpalan dan zon terjejas haba kimpalan, terutamanya dalam mulut berbentuk T kimpalan, kimpalan fillet, kimpalan punggung dan kimpalan Kecacatan permukaan. ② Keretakan kakisan keletihan dan tegasan mudah berlaku di tempat yang mempunyai tekanan tempatan yang tinggi. Tegasan yang lebih tinggi dalam tangki tangki terutamanya dijana di tempat di mana struktur tidak berterusan, seperti di sekitar pembukaan lubang tangki, lubang pemasangan injap keselamatan, bahagian bawah tangki di tengah tangki terletak di plat galas pelana, dan gabungan tangki dan bahagian kaset, bahagian peralihan kepala dan sekitarnya, dan hujung silinder kami. Pengesanan zarah magnet biasanya menggunakan pengesan kecacatan kuk mudah alih, yang mudah dalam struktur, ringan dan mudah digunakan. Kaedah kuk menggunakan kuk sendi tunggal dan berbilang sendi untuk memancarkan bahan kerja secara membujur, yang sesuai untuk pemeriksaan tempatan kimpalan tangki, seperti kimpalan punggung dan kimpalan fillet. Ciri-cirinya ialah peralatan ringkas dan operasi yang mudah, tetapi kerana perlu membuat sekurang-kurangnya dua ujian bebas berserenjang antara satu sama lain di lokasi yang sama, kecekapannya rendah dan mudah menyebabkan pengesanan terlepas. Kaedah kuk silang menggunakan medan magnet berputar untuk mengmagnetkan bahan kerja, yang sesuai untuk pemeriksaan tempatan kimpalan punggung tangki. Oleh kerana kuk magnet bersilang boleh digunakan untuk mendapatkan medan magnet berputar, ia adalah sensitif dan boleh dipercayai dan kecekapan pengesanan kecacatan adalah tinggi, jadi ia digunakan secara meluas dalam pemeriksaan tangki. Kaedah kemagnetan berterusan sepenuhnya biasanya digunakan untuk mengmagnetkan bahan kerja menggunakan medan magnet berputar. Piawaian JB 4730 menyatakan bahawa spesifikasi kemagnetan kaedah kuk boleh ditentukan berdasarkan jalur ujian kepekaan atau daya angkat. Untuk kuk, apabila jarak antara kutub kuk elektromagnet ialah 200 mm, kuk elektromagnet AC hendaklah mempunyai daya angkat sekurang-kurangnya 44 N, dan kuk elektromagnet DC hendaklah mempunyai daya angkat sekurang-kurangnya 177 N. Jarak kutub magnet hendaklah dikawal antara 50 dan 200 mm kawasan kemagnetan yang ditakrifkan sebagai ± 5 mm keluasan sisi berkesan. sambungan dua kutub, yang sepatutnya bertindih sebanyak 15 mm antara dua ujian; untuk kuk silang, keperluan daya angkat ialah ≮88 N. Apabila ujian zarah magnet tidak dapat dilakukan kerana struktur atau bahan, ujian penembusan digunakan. Ujian penembusan kapal tangki automotif dan kereta api terutamanya menggunakan pemeriksaan penembusan warna. Sebelum ujian, permukaan kimpalan mesti dibersihkan dengan alat seperti pengisar dan berus besi untuk membuang serpihan seperti sanga kimpalan, karat dan lapisan oksida berminyak, dan mengelakkan kecacatan permukaan daripada tersumbat semasa pembersihan. Di bawah keadaan 15-50 ℃, masa penembusan penembus biasanya ≮10 min. Pelarut biasanya dikeluarkan dengan mengelap. Secara amnya, mula-mula lap dengan kain bersih tidak berbulu sehingga kebanyakan penembus yang berlebihan dikeluarkan, dan kemudian lap dengan kain bersih yang tidak tidak berbulu atau kertas yang dicelup dalam agen pembersih, sehingga semua penembus yang berlebihan dikeluarkan dari permukaan ujian. Lap bersih, jangan lap ke belakang dan ke belakang, dan jangan bilas terus dengan agen pembersih pada permukaan yang diperiksa. Pengimejan kimpalan biasanya disembur. Selepas menyembur agen pengimejan selama 3 hingga 5 minit, imej yang dipaparkan boleh diperhatikan dengan mata kasar atau dengan bantuan kaca pembesar 3 hingga 5 kali ganda. Pemerhatian hendaklah dilakukan dengan syarat cahaya yang boleh dilihat pada permukaan yang akan diperiksa ialah> 500 lx.

2. 2 Pemeriksaan Sinar
Kelebihan pemeriksaan radiografi ialah kecacatan secara kualitatif dan intuitif, yang memudahkan ramai orang menganalisis kecacatan. Untuk pemeriksaan menyeluruh trak tangki dalaman dan luaran semasa digunakan, pilihan tenaga sinar bergantung pada ketebalan bahan kerja transiluminasi dan jenis bahan, dan kadangkala bergantung pada keadaan peralatan. Secara amnya, apabila tenaga sinar berkurangan, kontras imej transiluminasi meningkat. Oleh itu, apabila masa pendedahan mengizinkan, tenaga sinar yang lebih rendah harus digunakan sebaik mungkin. Di samping itu, kecacatan lebih standard yang ditemui oleh ujian ultrasonik biasanya diperiksa semula dengan ujian radiografi untuk menentukan lebih lanjut sifat dan lokasi spesifik kecacatan dan menyediakan asas untuk pembaikan kecacatan.

2. 3 ujian ultrasonik
Oleh kerana kos rendah dan kelajuan tinggi pemeriksaan ultrasonik, kadar pengesanan tinggi kecacatan kawasan sesuai untuk kimpalan punggung dan kimpalan fillet. Instrumen pengesanan bersaiz kecil, ringan, mudah digunakan di tapak, dan dibandingkan dengan sinaran. Tiada bahaya kepada orang, jadi ia digunakan secara meluas dalam pemeriksaan komprehensif tangki. Dengan perkembangan teknologi, kaedah pengesanan ultrasonik telah dapat mengukur kecacatan dengan tepat, yang menyediakan syarat asas untuk penilaian mekanik patah kecacatan. Bagi kecacatan tertimbus yang melebihi standard, terdapat banyak kes di mana keselamatan penggunaannya ditentukan oleh kaedah penilaian keselamatan. 'Peraturan Pengurusan Keselamatan Tangki Kereta Api Gas Cecair' mencadangkan keperluan penilaian teknikal yang komprehensif untuk klorin cecair, tangki cecair sulfur dioksida dengan jangka hayat lebih daripada 15 tahun dan kapal tangki dengan medium lain yang mempunyai jangka hayat lebih daripada 20 tahun, tetapi tidak menyatakan kandungan penilaian. Sesetengah unit pemeriksaan menggunakan kaedah penilaian keselamatan untuk mengetahui sama ada tangki yang mempunyai kecacatan melebihi standard boleh digunakan. JB 4730 yang baru disemak menetapkan bahawa kaedah untuk mengukur ketinggian kecacatan dalam pengesanan ultrasonik adalah kaedah gelombang pembelauan titik akhir yang cacat, kaedah gema maksimum tamat dan kaedah 6dB, dsb., tetapi kaedah dengan ketepatan pengukuran tertinggi pada masa ini ialah kaedah gelombang pembelauan titik akhir kecacatan, dengan julat tepat 0.5 hingga 0.5 mm. Resolusi pengesanan ultrabunyi adalah penunjuk penting pengesanan ultrasonik, yang dibahagikan kepada resolusi masa, resolusi ruang dan resolusi kontras. Resolusi masa mencerminkan kebolehpercayaan keputusan ujian dalam masa, memastikan tiada ujian yang hilang semasa ujian. Resolusi spatial merujuk kepada keupayaan untuk membezakan dua reflektor bersebelahan dalam keadaan tertentu. Resolusi kontras ialah ukuran sejauh mana dua struktur bersebelahan dalam imej ultrasound boleh dibezakan. Untuk meningkatkan resolusi pengesanan, penyelidikan teori kaedah TOFD, kaedah tatasusunan berperingkat dan kaedah pengimejan holografik telah matang, dan instrumen ujian ultrasonik yang sepadan telah mula dipopularkan dan digunakan. Kaedah ini boleh mendapatkan paparan yang lebih intuitif dan data kecacatan dalaman yang lebih tepat.

Ujian memori magnetik
Disebabkan oleh ketakselanjaran struktur seperti kepala, lubang lurang, dan muncung, tegasan baki dalam kimpalan, sokongan bekas, tegasan baki yang dihasilkan oleh pemprosesan komponen tekanan, dan ketakselanjaran dalam struktur dalaman bahan, kepekatan tegasan tidak dapat dielakkan wujud. Bahagian pekat tegasan ini transduser cakera piezoelektrik terdedah kepada retakan kakisan tegasan dan rekahan keletihan di bawah gabungan faktor seperti media, suhu, tekanan dan benjolan semasa pengangkutan tangki. Oleh itu, mengetahui bahagian kepekatan tegasan pada tangki, menentukan saiz kepekatan tegasan, dan menganalisis kesannya terhadap prestasi keselamatan trak tangki telah menjadi kunci dalam ujian. Kaedah ujian tidak merosakkan konvensional (seperti sinaran, ultrasound, zarah magnet dan ujian penembusan) hanya boleh mengesan kecacatan makro pada saiz tertentu, dan sukar untuk mencari kecacatan mikro. Teknologi pengesanan memori magnetik logam boleh mengesan bahagian kepekatan tekanan yang boleh menyebabkan kerosakan atau kemusnahan, yang menyediakan asas untuk diagnosis awal tangki. Ujian memori magnetik digunakan terutamanya untuk pemantauan dalam talian dan pemeriksaan berkala tangki. Tujuannya adalah untuk mengimbas kepekatan tekanan keseluruhan peralatan dengan cepat, menjalankan diagnosis awal kemungkinan kerosakan, dan memberi tumpuan kepada menyemak bahagian yang mungkin mengalami masalah selepas diagnosis untuk memastikan keselamatan penggunaan dan mencegah kemalangan. Oleh kerana ujian memori magnetik tidak memerlukan kebersihan permukaan kimpalan yang tinggi, ia tidak perlu.