渗透检测质量可靠性主要影响因素的试验研究

渗透检测质量可靠性主要影响因素的试验研究

王增辉

中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，黑龙江哈尔滨  150066

摘要：液体渗透检测是五大常规无损检测方法之一,广泛应用于宇航、造船、原子能、石油天然气工业,特别是近年来随着新材料的不断出现,如:钛合金、高温合金、玻璃钢、塑料零件等非磁性材料,使得液体渗透检测在产品无损检测中的比例大大提高,应用更加广泛。液体渗透检测结果的准确性和可靠性主要取决于检测灵敏度,本文从渗透液的物理性能、缺陷类型、外界条件和质量控制4个方面来探讨影响液体渗透检测灵敏度的因素。

关键词：液体渗透检测;灵敏度;渗透液;临界厚度

引言

随着特种设备的广泛应用，焊接特种设备中任何缺陷对焊缝都有不同程度的伤害，一旦失效往往引起灾难性事故。为保证焊接件的质量和安全运行，必须对其进行无损检测。因兼具携带与使用的便利性，在针对各种特种设备进行现场检测时，渗透检测应用较为普遍，亦包括对大工件所实施的局部检测。尤其在角焊缝和非铁磁性材料焊缝检验中使用频繁，且多为压力喷罐施加渗透检测剂。人们比较关心渗透检测的灵敏度，却对其可靠性缺乏关注，同时疏于了解可对检测可靠性产生干扰的相关因素。前者指的是检测方法对于最小缺陷的检测能力，一般以有效检出工件中某一规定尺寸大小的缺陷作为度量;而后者则指的是在确保所规定的检测灵敏度下，对于某一尺寸所存在的表面缺陷可予检出的概率。对于液体渗透检测而言，其结果的可靠与准确性主要以灵敏度为核心依据，灵敏度可保持在较高水准，则可靠性亦相对较高。实际渗透检测操作稳定性不足，在缺陷检测灵敏度不变的情况下，可靠性难保证。为了解决以上问题，本文从质量管理因素进行分析，通过试验寻求有效的解决办法保证渗透检测质量可靠。

1渗透检测原理及特点

渗透检测是一种以毛细现象为基础检查表面开口缺陷的无损检测方法。检测中,渗透液对被检零收稿日期:2001-06-04件表面开口缺陷的渗透作用和显像剂吸附缺陷中渗透剂的吸附作用,本质上都是液体的毛细作用,毛细现象与液体和固体表面分子间的相互作用有关。渗透检测可检查多种材料表面开口缺陷,可检材料除黑色及有色金属外,还有陶瓷、塑料、玻璃及玻璃钢等。可检缺陷包括裂纹、折叠、气孔、疏松和冷隔等。除粉末冶金零件或其它多孔材料外,可检查铸件、焊接件及锻件等,且不受材料的组织结构和化学成分限制,也不受缺陷形状和尺寸的影响。因此,渗透检测与其它无损检测方法比较,具有方法简单、操作方便、价廉及适用范围广等优点。

2渗透检测质量可靠性主要影响因素的试验研究

2.1临界厚度

被显像剂吸附到零件表面上的同样多渗透液或着色液在紫外线灯下观察时,缺陷显示痕迹有的明显,有的则不明显。这是因为渗透液或着色液的荧光强度和着色强度不同所致。荧光强度和着色强度是影响检测灵敏度的很重要的因素,这两个量用渗透液的临界厚度反映出来。一定量的渗透液(或着色液)有一定的发光强度,不断增加其厚度时,强度也有所增加。所谓临界厚度就是当渗透液层(或着色液层)达到某一厚度时,再增加液层厚度时,荧光强度(着色强度)不再增加时的液层厚度。临界厚度的测量方法通常采用黑点试验点,黑点直径愈小,临界厚度也越小,渗透液发光强度愈大,灵敏度就愈大。高灵敏度的荧光液,黑点直径可达1mm以下,甚至只有针尖大。

2.2表面状态

检测工件存在缺陷部位的表面状况对于渗透检测的质量存在着很大程度的影响，若被检工件表面呈现出较为严重的污染及粗糙，则将对渗透检测的成功性造成干扰，因污染物对于渗透剂向缺陷处进入存在一定的阻碍作用。此外，在对污染物进行清理的过程中，所产生的残余物也可能与渗透剂起反应，使之灵敏度受损。而且，被检工件表面所表现出的粗糙程度同样会影响检测准确度，此点已获多方验证，相关研究较多、较全面。

2.3人员

无损检测实施质量的高低与从业人员有着密切关系。锅炉压力容器制造、安装、维修、改造及检验检测单位无损检测人员首先必须按国家质检总局国质锅检字［2003］248号《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》的规定通过资格考核并取得相应的资格证书才能从事资格范围内的检测工作。资格证书有效期为4a（年）有效期满前要提出申请复考。渗透检测人员视力应每年检查一次未经矫正或经矫正的视力应≮5．0（小数记录值1．0）不得有色盲。每次视力检查记录也应保存在案。其次要端正思想意识。个别无损检测人员还有工厂里的其他个别技术、工艺及质量管理人员至今都错误地认为渗透检测仅仅是履行程序而已无多大实际意义。殊不知一些表面缺陷往往比内部缺陷对锅炉压力容器等设备更具有破坏性而在检测表面微细裂纹时渗透检测往往比射线检测灵敏度高检测人员一定要对各种无损检测方法的优缺点有充分的了解对检测工件可能产生的缺陷有一定的了解千万不能片面重视射线超声检测而忽视表面检测渗透检测操作时要十分小心要有责任心。荧光渗透检测时新标准规定检测人员不准戴对检测有影响的眼镜。墨镜和变色镜等都会降低检验效果和质量。但检测人员在荧光渗透检测时佩戴劳保眼镜（如黄色玻璃眼镜滤掉紫外线）还是有必要的。

2.4渗透剂原料的影响

在所实施的渗透检测中，起到先决性条件的是渗透剂，因其可对被检测工件表面进行良好的浸润，而只有被检工件表面被充分的浸润后，渗透剂方可于狭窄的缝隙中进行渗透。同时，对于渗透剂还有另一个要求，即其需具备润湿显影剂的作用，以达到可顺利将于缺陷内渗透剂析出渗透检测中，渗透剂对被检工件表面的良好润湿是进行渗透检测的先决条件。只有当渗透剂充分润湿被检工件表面时，才能渗入狭窄的缝隙。此外，还要求渗透剂能润湿显像剂，以便将缺陷内的渗透剂析出，并对缺陷清晰显现。当前阶段，各个渗透检测剂制造企业研发的配方基本都可以达到检验灵敏度的要求，需要进行性能校验合格。在保质期内的喷罐，对渗透检测可靠性的影响较小。

2.5检测工艺

新标准明确提出了无损检测工艺规程的制定要求。每种无损检测方法均应制定无损检测通用规程和工艺卡。那些只制定了射线检测工艺而无超声检测、表面检测工艺的个别单位应根据本单位的特点和能力及时补全相应的工艺以指导无损检测工作。在对原有的渗透检测工艺作修订时要注意到渗透检测作业标准温度范围的扩大（改为10℃～50℃）、乳化剂乳化时间要求的变化（改为一般应按生产厂的使用说明书和对比试验选取）、显像剂施加后观察显示的时间范围的延长（改为一般应在7～60min内进行）和着色渗透检测时被检面白光照度要求的提高（通常要求≮1000lx当现场便携式设备检测时可见光照度可适当降低但≮500lx）。渗透检测结果评定后附着于被检工件上的任何渗透检测剂如果会妨碍后续工序顺利进行、影响其使用或者与其它因素结合而产生腐蚀时则有必要采取水洗或溶剂清洗等方法尽快进行后处理。

结语

总之,影响渗透检测灵敏度和可靠性的因素很多,检测中必须根据被检对象,确定正确的检测工作程序,其中包括方法选择、标准选择、工艺规范制定和具体操作等,保证检测结果真实、可靠和有效。

参考文献

［1］姚力.承压设备渗透检测技术发展现状［J］．无损检测，2014，10:10－14.

［2］胡学知.渗透检测［M］.北京:中国劳动社会保障出版社，2007.

［3］刘晴岩.液体渗透检测的可靠性［J］．无损检测，2002，24(9):381－383.