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压力容器无损检测――长管拖车气瓶的无损检测技术

作者:admin来源:中国压力容器网 日期:2015-7-31 8:58:12 人气: 标签:

  5压力容器检测专论坛无损检测压力容器无损检测长管拖车气瓶的无损检测技术刘江,沈功田,李邦宪中国特种设备检测研究中心,北京扣0013和产发射检测等。并介绍了各种无损检测方法的特点。

  钤拖乍妃将几或几个大容积钢质无缝气瓶机装在枢架里。同定在汽乍底盘上并将气瓶头部连通在起,作为移动式储罐给用户供气固定在长管拖车上的无缝钢瓶称为长管拖车气瓶1.国内外常用长管拖车气瓶的设计压力般为15收稿日期200孓0各28长管拖车作为种运输工具,由于其具有机动灵活便捷及高效等特点,出现便得到了广泛应用,在欧美等发达国家己经有儿十年的历史,在交通运输石油化工工业制造科学研宄及居民生活等须域发挥着重要的作用,与管道运输准以实现地域将气体运输到任何通公路的地方,覆盖范围更加广泛,址可运送液化或压缩的,闱和天然气等气体以及其它特种气体与传统小气瓶运送效率较低和比较,长矜拖午气瓶承载的压力高体枳大。大大提高运输效率。降低了搬运费用,还减少了单个气瓶的数景,使不安争因素和事故发生的可能性也相应降低。

  我国自20世纪90年代中期开始,从美国和韩国等进口了上再台长筲拖乍,似瓶型号相对叫型的规格为3六12900型,村质为4130.外径2183,主要用来运输压缩天然气。近两年,我国也开始从意大利进无缝钢管,制造拖乍气瓶,并组装长管拖乍。

  美国建立了完备的长管拖车法规标准体系,其管政府部门是美国运输部,依据的法律法规主要肓联祁危险品法612131界联邦法规1和免除令等,联邦法规如178足打关气瓶的内容,对政府职能帘造厂责任检验机构及气瓶设计制造检验和充装等方面;人和美1试验村料协会5制订的各种技术标准我国开始长管拖车的应用研宄和制造时间很短,还没有足够的技术和经验积累,因此没有形成成熟的法规标准体系。2000年版气瓶安全监察规,对1989年版第2条适用范围作了修改,公称容积适用范围改为0.4,3000显然长管拖车气瓶属干其监察范;而持凋设谷目,国质检锅200431号又将长管拖车归类为移动式压力容器;同时我国专门针对长管拖车制造使用和检验等方面的技术标准也不完善;另外,长管拖车的车辆部分不属于特种设备范畴,由交管部门进行管理。因此5下面根据国内外长管拖车管理制造使用和检验等情况,屯点介绍长荇拖乍气瓶的无损检测技术。

  1长管拖车制造过程中的无损检测技术美国制造长管拖车依据联邦危险品法,01规范联邦法规49,邮178及相关免除令等,此外还应叫和151等相关技术标准;芯气瓶用于固定储气站,则遵守美国机械工程师协会入3河规范。我国制造长管拖车遵守特种设备安全监察条例〉气瓶安全监察规程〉和国家机械和冶金行业等相关材料试验分析方法和检验检测方法的技术标准,制造企业也建立有企业标准。

  长符拖车制造过程的主要流程是。+料入库验收无缝钢管复验外观尺寸厚度成分组织超声检测和磁粉检测等加热旋味7锻压收成形1卒火热处可内外面喷丸处,验检测面宏观检查她度测试磁粉检测按批味取样作拉伸冲击金相和压扁试验等加工瓶口螺纹加工和内外螺纹参逾磁粉检测水压试验外测法4气密试验4最终检验超声检测测厚和磁粉检测组装拖车。不同国家及不同企业制造不同规格和要求的拖乍气瓶时,1述制造和检验流程和要求略有不同。

  以介绍气瓶制造过,中的超声磁粉和渗透等无损检测技札。

  1.1原材料的无损检测1.1.1无缝钢管的超声检测气瓶安全监察规程〉第25条规定原材料无缝钢管按相应标准的规定进行无损检测,对盛装有应力腐蚀倾向气体的钢质气瓶,原材料无缝钢管面应采用超声波进行无损检测,瓶体面不应有折叠分层和裂纹等缺陷存在。

  拟材料无缝钢符应逐个进超声检测并合格,或由钢管厂提供超声检测合格的报告。钢管厂己进行超声检测的,可按批抽取进行超声波复验,抽检+介格则加倍抽检,仍+介格则整批逐个复验。

  我国可用于无缝钢管的超声检测的标准有08157771996抚缝钢管超声波探伤检验方法〉和邛47301994旺力容器无损检两者都规定了自动和手工两种检测方法,其中08几5777标准能检出纵向和横向缺陷,似+能效检出层状缺陷,且没有给出针对拖车气瓶缺陷的等级评定出4730标准虽然给出了缺陷的等级评定,但其适用该。标准主要针对纵向缺陷的检测;闪此,内需要迮立专门针对大型无缝气瓶的超声检测标准,采用自动超声检测系统,同时实现纵向横向缺陷的检测,10测厚以及折叠和分层缺陷的检测。前,国内制造企业应用,8丁5777和邛4730标准规定的检测方法要求和相关际知难,立自动超声检测系统对拖车气瓶进行检测,通过至少5个探头的排列组合,同时实现纵向横向缺陷和折叠分层缺陷的检测及100测厚,结果评定参照国外成熟的标准,确定超声检测的合格级别为不低于。154730标准规定的1级。即缺陷波幅度等尸或小尸对比试块人工缺陷缺陷深度占壁厚的5回波。

  2132004标准可用于拖车气瓶的超卢检测2,长饩拖车制造厂也通过申清00丁免除令建有企业的超声检测规范,如00916.对拖车气瓶超声检测的七耍规定有,自动超声波设备应装有多组排列的传感器,进打1声束和斜斤,的检测,并确保100瓶壁得到覆盖,探头频率2.25,少能自动检测传感器与瓶壁间的耦合状况,设备每六个月应用阳家标准标定过的设济进厅校核;作为标准样瓶的气瓶段必须与被检测气瓶具怎相其它独立的方法测定样瓶的平均壁厚;样瓶上须至少加工两个不同厚度的台阶,人工缺陷应模拟点线和面类缺陷,面状缺陷直径少60.325,深度15最小设计壁厚,剩余壁厚应与检测气瓶的设计壁以致,点状缺陷直径少6.35小设计壁厚,线状缺陷深度为气瓶最小设计壁厚的15;设备次标定已超过4或完成50个气瓶检测时,必须重新标定;检出缺陷或有怀疑时,则按213标准进寸。超声检测2无缝钢管的磁粉检测原材料无缝钢管的磁粉检测没有强制要求,制造厂可根据实际情况选择是否进行检测。磁粉检测磁粉检测按照邛4730标准进行,般使用大型固定式磁粉探伤机,采用轴向通电法,周向磁化,以发现瓶体危险性最大的纵向裂纹。1.2气瓶成形后的无损检测1.2.1气瓶成形后的磁粉检测钢管经旋压或锻压收成形浮火热处即。及内外面喷丸处理后,应进行100磁粉检测,主要是检测瓶体是否在热处理过程中产生面裂纹及其它缺陷。不同国家和企业在气瓶成形和热处理后的检测要求不尽相同,有的磁粉检测放在水压试验后进行。但从生产流程看,最好在这阶段进行100磁粉检测,因为淬火热处理产生裂纹等危险性缺陷尽帮发现并及时进1修夂处理,又可防止其导致气瓶在随的水压试验破裂,避免对试验设备和人员造成危害。

  1.2.2瓶口螺纹的磁粉广;参透检测瓶口内外螺纹加工完成后,除应标准螺纹塞规和螺纹环规检测螺纹精度外,还应对内外螺纹进行而检,要的是检出螺纹面在涔纹和气孔等缺陷。由于瓶口较小,磁粉检测操作和观察不便,最好采用泫透检测方法。磁粉和渗透检测按照4730标准进疔。

  1.3气瓶水压试验后的无损检测气瓶水乐试验合格士应进行以幻超声检测;若热处理后未进行100磁粉检测,则还应进行100磁粉检测。

  超声和磁粉检测方法及标准同1.1节。超声检测的合格级别为不得存在超出钢瓶瓶体最小壁厚5的缺陷,磁粉检测不得有任何裂纹存在。另外,由于瓶肩处的瓶体弧度和厚度急剧变化,超声检测不能实施,因此实际上无法实现100覆盖,免除令001916规定超声检测所覆盖的区域必须是半球封头切点外76.2,31处的100圆弧段瓶肩处则应通过其它检测手段检测,瓶肩与圆筒应圆滑过渡,不允许存在裂纹折叠和皱褶等缺陷。

  2在用长管拖车气瓶的无损检测技术长管拖车与生产生活关系密切,造价昂贵,往来于城市道路和人口建筑物密集区,拖车气瓶工作压力高,介质易燃易爆,旦发生事故,将产生巨大的生命财产损失和恶劣的社会影响,因此,通过定期检验确保其安全可靠运行具有重大的经济和社会价值。我国最早进口的批长管拖车使用己超过5年,使用状况不明,尽快开展在用长管拖车定期检验工作几有紧迫性。我国还没针对长管拖乍定期检验的规程和技术标准,至今尚未全面开展在用长营拖乍气瓶的定期检验工作。

  气瓶定期检验常用的方法是水压试验测量容积残余变形率。但拖车气瓶水压试验明,长管拖车气瓶瓶壁局部减薄和存在裂纹缺陷,即使情况相当严重,水压试验时也不会出现明显的容积残佘变形,水压试验方法不能有效评价长管拖乍气瓶的安令性,用于定期检验意义不大3.长管拖车气瓶材料为低介金钢。使用中又承载很大的拉伸应力,盛装压缩天然气时在湿硫化氢作用下,主要的破坏模式是腐蚀导致壁厚减薄和应力腐蚀产生裂纹并快速扩展,从而导致气瓶在下次检验之前破坏,发生低应力脆断,因此,对拖车气瓶的安全性评价不能采用传统检验中用声发射超声磁粉或渗透等无损检测手段检出危险性缺陷,用应力腐蚀开裂界限应力强度因广外价其安全忡,2.1国外长管拖车气瓶定期检验的无损检测技术关于长管拖车气瓶定期检验与评定,美国法规规定采用内外部宏观检验和水压试验,容积残余变形率10则气瓶判废,但同时规定了以免除令的方式可采用其它检验方法代替内部宏观检验和水压试验5,如免除令,1916和,孓规定可采用100超声检测代替内部宏观检验和水00丁9847规定可采用声发射超声波检测代替内部宏观检验和水乐试验,0和1都规定有超心和声发射等检测技术标准。国小及欧洲私准有1301201999无缝管制钢瓶设计制造检验968泛缝钢质气瓶定期检验规定内外宏观检验+水压试验,外部宏观检验+自动超声检测,外部宏观检,+验1正性试验1和150化16148.2标准规定外部宏观检查+声发射检测+手动超声检测+1.1倍气故广。前,国外95以上长荇拖车气瓶都采用声发射超卢检测为主配以外部宏观检查的定期检验方法,该方法很好地兼顾了安全性与经济性,不仅没有经该方法定期检验后出现事故的案例,而且检验费用降低了30以上。

  2.2长管拖车气瓶定期检验的超声检测技术超声检测方法同1.1节所述,免除令00丁916规定气瓶有以下缺陷必须评为不合格28.39挪24.42,壁厚小于最小设计壁厚。

  单点缺陷深度14最小设计壁厚直径6.35,0.25时,必须用手工超声检测复验;若深度14最小设计壁厚直径25.4,线状缺陷深度15最小设计壁厚长度6.35,0.25叫时,必须用手工超声检测复验;若深度15最小设计壁厚长度与水压试验相比,100超声检测的优点是,对气瓶测厚作径向和周向检测,有针对性地发现气瓶腐蚀减薄线性腐蚀和应力腐蚀裂纹等危险性缺陷效确保安令性②检测技术成熟。1工艺过程简单,检测效率高。无需水压试验用泵深井夹套及干燥等工装设备,成本低,同时避免对气瓶内部造成污染。

  100超声检测的不足之处在于不能实现长管拖车气瓶的不拆卸检验,仍需拆卸和重装气瓶,不仅可能破坏拖车结构的完整性,还因检验耗时长工装设备和场地条件投大需要喷九与油漆;及面处理等增加成本,影响经济效益;此外,由于气瓶头部结构不规则,壁厚变化大不均匀,无法进行超声检测,造成检测盲区以至漏检,留下安全隐患;超声检测对内外面小缺陷不敏感,必要时应配合面磁粉和渗透检测,这对防止应力腐蚀损伤有重要意义。

  2.3长管拖车气瓶定期检验的声发射检测技术气瓶声发射检测是在气瓶加压过程中进行的,瓶壁材料在加压时产生应变并储存应力应变能,若产生变形成有缺陷扩展,则变形或缺陷处会以弹性波形式释放出应力应变能,该弹性波即为声发射信号。通过专门的声发射传感器和仪器,可采集和分析声发射信号,从而检出缺陷的位置和参数。

  早在1983年,美国运输部就以免除令的方式规定可用声发射检测技术代替内部宏观检查和水压试验。相应的技术标准,如,0181995和。,04192000等,现已成为拖午气瓶定期检验的主要方法,己完成数千只气瓶的定期检验,有效检出了气瓶存在的缺陷,经声发射检验的气瓶还没有发生事故的报道实践证明该项技术进,拖车气瓶定期检验的有效性和可行性。我国也颁布了国家标准;丁18182 2000金屈压力容器声发射检测及结果评价方势。

  进行声发射检测时,声发射探头布置于长管拖乍气瓶两端,迎过前盟放大器与主处可器相连。构成检测系统。试验介质为纯净氮气。试验卡力般为工作压力的1.1倍,在加压和保压过程中采集处理和分析声发射信号,确定声发射事件源的部位,对有意义的源用超声磁粉或浅透等方法复验。确定缺陷效发现瓶壁上存在的活性腐蚀和裂纹等危险性缺陷部位,再进行复验,检验针对性强。,可实现多气瓶同时检验,除少量需复验的气瓶外,无需拆卸,不破坏拖车整体结构。作产时间姒,效率高,很好廉顾7安全性和经济性。与水压试验测量容积残余变形率相比,7寸场地和工装设备要求低,检验便捷,成本低,1技术成熟可靠,3结论在长管拖车气瓶的制造和使用过程中,无损检测技术对保证其质量和安全运行发挥着重要的作用。对于原材料钢管和气瓶制造过程及最终检验,以超声和磁粉检测为主,瓶口螺纹最好采用渗透检测方法;对于在用过程的定期检验,传统的方法是水压试验测量容积残余变形率,但国外目前主要以超声和声发射检测为主,我国还没有相应的定期检验规柯和技术标准。但考虑到长管拖乍的特点。应在定期检验中积极推广超声和声发射检测方法。

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  3.4网络化及数据共享要提高航空维修的效率,军用飞机地面保障设备的网络化和迎用数据接以及数据自动交换能力必须得以保证。中央数据库将发挥巨大作用,它将存储每架飞机的所有信息,从其投入现役直到退出现役,其数据会处于不断更新中。这些信息包括飞机的基本情况维修保障历史各部件的寿命长短乃至总体性能等,可为定检和修理提供准确数据。

  同样,现场检测设备或人员可以通过数据交换来得到检测程序工艺矣数和技术支援负甚个沿以将现场检测信息送往中央数据库或专家系统进行处理,从而实现远程故障诊断。基于网络的远程故障诊断系统可以提高线维护人员的维修能力,缩短停机时间,提高飞机完好水平。实践明,若技术资料保障及时,有85的维修任务可以在第时间内正确完成,同时还可减少人为差错导致的停飞和误飞,提高飞机出动架次率2.

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  6结束语分析了钢管端头检测盲区产生的原因,提出了加入引休进行解决的方法,借助,软件分析了加入引体后的端头和端头缺陷磁场分布,结果明该方法讨钢管端头检测的效果明显,何辅云。石油钢管的高速检测与缺陷识别。无损检SlJ,2000,225206208.

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