مقدمة للاختبارات غير المدمرة لأوعية الضغط مثل أنابيب الصلب للغلايات

غالبًا ما تحتوي أوعية الضغط مثل أنابيب الغلايات الفولاذية ومكونات أوعية الضغط على عيوب يصعب اكتشافها، مثل عدم الانصهار، وعدم الاختراق، وشوائب الخبث، والمسام، والشقوق، وما إلى ذلك في اللحامات.ومن المستحيل إجراء عمليات تفتيش تدميرية على كل غلاية أو وعاء ضغط لمعرفة موقع وحجم وطبيعة هذه العيوب.ولذلك، يجب استخدام طرق الاختبار غير المدمرة.أي أنه بدون تدمير الهيكل، يتم استخدام الأساليب الفيزيائية لفحص وقياس التغيرات في الكميات الفيزيائية لقطعة العمل أو الهيكل لاستنتاج التنظيم الداخلي وعيوب قطعة العمل أو الهيكل.

معدات الاختبار غير المدمرة للأنابيب الفولاذية
الغرض من الاختبار غير المدمر هو:
(1) تحسين عملية التصنيع وضمان جودة المنتج.
(2) في عملية تصنيع المنتج، يمكن اكتشاف العيوب مسبقًا لتجنب تخريد المنتج، وبالتالي توفير الوقت والنفقات وتقليل تكلفة تصنيع المنتج.
(3) تحسين موثوقية المنتج، وضمان سلامة المنتج، وتجنب الحوادث.تطبيق الاختبارات غير المدمرة على جميع جوانب تصميم المنتج وتصنيعه وتركيبه واستخدامه وصيانته؛من خلال سلسلة من الاختبارات، يتم تحديد جودة التصميم والمواد الخام وعملية التصنيع والتشغيل، ومعرفة العوامل التي قد تسبب الضرر، ومن ثم تحسينها لتحسين موثوقية المنتج.

تشمل طرق الاختبار غير المدمرة شائعة الاستخدام، الاختبار الشعاعي، واختبار الموجات فوق الصوتية، واختبار الجسيمات المغناطيسية، واختبار الاختراق، واختبار التيار الدوامي.بالإضافة إلى ذلك، هناك كشف التسرب، واختبار الانبعاثات الصوتية، واختبار الإجهاد، والفحص البصري، وما إلى ذلك.

اختبار التصوير الشعاعي
تسمى طريقة استخدام قدرة الإشعاع على اختراق المعادن والمواد الأخرى للتحقق من جودة اللحامات بالاختبار الشعاعي.المبدأ الأساسي للاختبار الشعاعي هو مبدأ الإسقاط.عندما يمر الإشعاع عبر معدن اللحام، عندما تكون هناك عيوب في معدن اللحام (مثل الشقوق، وشوائب الخبث، والمسام، والاختراق غير الكامل، وما إلى ذلك)، يتم تخفيف الإشعاع بشكل مختلف في المعدن والعيب والحساسية على الفيلم مختلفة أيضًا.يضعف الإشعاع بسرعة في المعدن، وببطء في العيب.ولذلك، يمكن تحديد حجم وشكل وموضع العيوب في اللحام عن طريق الاختبار الشعاعي.نظرًا لأن اكتشاف العيوب في التصوير الشعاعي يعتمد على مبدأ الإسقاط، فإن هذه الطريقة أكثر حساسية لعيوب الحجم (مثل شوائب الخبث).ولأن هذه الطريقة يمكن تسجيلها وحفظها، فإن أوعية ضغط الغلايات في بلدي لديها ثقة أكبر في هذه الطريقة.تنص لوائح الغلايات في بلدي على أن اللحامات المحيطية الطولية لبراميل الغلايات، والطبقات الطولية للرؤوس، والطبقات المشتركة للرؤوس ذات ضغط البخار المقدر أكبر من أو يساوي 0.1 ميجا باسكال وأقل من 3.8 ميجا باسكال يجب أن تكون 100٪ للكشف عن العيوب الشعاعية؛يجب أن تكون الغلايات التي تزيد عن أو تساوي 3.8 ميجا باسكال قادرة على اكتشاف العيوب بالموجات فوق الصوتية بنسبة 100% بالإضافة إلى اكتشاف العيوب بالأشعة فوق الصوتية بنسبة 25% على الأقل.

معدات الكشف عن العيوب غير المدمرة للأنابيب الفولاذية
يعد اكتشاف الخلل بالموجات فوق الصوتية طريقة للاختبار غير المدمر الذي يستخدم خصائص انعكاس الموجات الصوتية عندما تنتشر في الوسط وتواجه واجهات متوسطة مختلفة.نظرًا لأن مرونة الوسائط الغازية والسائلة والصلبة مختلفة تمامًا، فإن التأثير على انتشار الموجات فوق الصوتية يختلف، لذلك سيحدث الانعكاس والانكسار وتحويل الشكل الموجي على واجهات غير متجانسة.عندما تنتشر الموجات فوق الصوتية في اللحام، إذا كان هناك عيوب في اللحام، فسوف تنعكس الواجهة التي تواجه العيب ويستقبلها المسبار، مما يشكل شكل موجة على الشاشة، بحيث يمكن تحديد طبيعة العيب وموقعه وحجمه أن يحكم.لا يمكن للكشف التقليدي عن الخلل بالموجات فوق الصوتية تسجيل نتائج الكشف عن الخلل وحفظها، ويعتمد تقييم العيوب بشكل كبير على العوامل البشرية.ولذلك، يستخدم بلدي في الوقت الحاضر الكشف عن العيوب بالأشعة في المراجل ذات الضغط المنخفض.يعتبر اكتشاف الخلل بالموجات فوق الصوتية أكثر حساسية لعيوب المنطقة (مثل الشقوق والاختراق غير الكامل وما إلى ذلك).ولذلك، فإن الكشف عن الخلل بالموجات فوق الصوتية له مزايا أكثر من الكشف عن الخلل الشعاعي في لوحات أكثر سمكا.بمجرد أن يتمكن كاشف الخلل بالموجات فوق الصوتية من تسجيل النتائج وحفظها، سيتم توسيع نطاق تطبيق اكتشاف الخلل بالموجات فوق الصوتية بشكل أكبر.

كشف عيوب الجسيمات المغناطيسية
يستخدم اكتشاف عيوب الجسيمات المغناطيسية المجال المغناطيسي المتسرب المتكون عند العيب لجذب المسحوق المغناطيسي لعرض العيوب التي يصعب ملاحظتها بالعين المجردة.يطبق اكتشاف عيوب الجسيمات المغناطيسية أولاً مجالًا مغناطيسيًا خارجيًا على اللحام المراد فحصه من أجل المغنطة.بعد مغنطة اللحام، يتم رش مسحوق مغناطيسي ناعم (متوسط ​​حجم جسيمات المسحوق المغناطيسي من 5 إلى 10 ميكرومتر) بالتساوي على سطح اللحام.إذا لم يكن هناك عيب بالقرب من سطح اللحام المراد فحصه، فيمكن اعتباره جسمًا موحدًا دون تغيير في النفاذية المغناطيسية بعد المغنطة، كما يتم توزيع المسحوق المغناطيسي بالتساوي على سطح اللحام.عندما تكون هناك عيوب بالقرب من سطح اللحام، فإن العيوب (الشقوق، المسام، شوائب الخبث غير المعدنية) تحتوي على هواء أو غير معدني، وتكون نفاذيتها المغناطيسية أقل بكثير من نفاذية معدن اللحام.بسبب تغير المقاومة المغناطيسية، يتولد مجال مغناطيسي تسرب عند العيوب الموجودة على السطح أو بالقرب من سطح اللحام، مما يشكل قطبًا مغناطيسيًا صغيرًا.سينجذب المسحوق المغناطيسي إلى القطب المغناطيسي الصغير، وسيظهر العيب بسبب تراكم المزيد من المسحوق المغناطيسي، مما يشكل نمط عيب يمكن رؤيته بالعين المجردة.تولد عيوب اللحام السطحية أو القريبة من السطح مجالات مغناطيسية تسرب بسبب نفاذيتها المغناطيسية المنخفضة.عندما تصل شدة المجال المغناطيسي المتسرب إلى المستوى الذي يمكنه امتصاص المسحوق المغناطيسي، يمكن ملاحظة عيوب اللحام السطحية أو القريبة من السطح.كلما زادت قوة المجال المغناطيسي المطبق، زادت كثافة المجال المغناطيسي المتسرب، وزادت حساسية فحص الجسيمات المغناطيسية.إن فحص الجسيمات المغناطيسية يجعل من السهل اكتشاف العيوب السطحية أو القريبة من السطح، وخاصة الشقوق، ولكن درجة ظهور العيب ترتبط بالموضع النسبي للخلل مع خط المجال المغناطيسي.عندما يكون العيب عموديًا على خط المجال المغناطيسي، يكون أكثر وضوحًا، وعندما يكون العيب موازيًا لخط المجال المغناطيسي، ليس من السهل إظهاره.تم استخدام اختبار الجسيمات المغناطيسية على نطاق واسع في تصنيع وتركيب وفحص أوعية ضغط الغلايات، وخاصة في فحص الخزانات الكروية.إنها طريقة فحص لا غنى عنها.

كشف الخلل الاختراقي
اختبار اختراق السائل هو طريقة لفحص عيوب اللحامات السطحية أو القريبة من السطح.هذه الطريقة لا تقتصر على مغناطيسية المادة ويمكن استخدامها لمختلف المواد المعدنية وغير المعدنية والمواد المغناطيسية وغير المغناطيسية.يعتمد اختبار اختراق السائل على قدرة السوائل على ترطيب المواد الصلبة والظواهر الشعرية في الفيزياء.عند إجراء اختبار الاختراق السائل، يتم أولاً غمس سطح اللحام المراد فحصه في مادة مخترقة ذات اختراق عالي.نظرًا لقدرة الترطيب والظواهر الشعرية للسائل، فإن المادة المخترقة تخترق العيوب الموجودة على سطح اللحام، ومن ثم يتم تنظيف المادة المخترقة على السطح الخارجي للحام، ومن ثم طبقة من المطور الأبيض ذات ألفة وامتصاص قويين يتم تطبيقه لامتصاص المادة المخترقة التي اخترقت الشقوق الموجودة على سطح اللحام، ويتم عرض نمط واضح يعكس شكل وموضع الخلل على الطلاء الأبيض.يمكن تقسيم اختبار اختراق السائل إلى طرق عرض الألوان وطرق الفلورسنت وفقًا لطرق عرض العيوب المختلفة.

طريقة كشف الخلل اللوني
يستخدم لون الصبغة لعرض العيوب.يجب أن يكون للصبغة المذابة في المادة المخترقة لون مشرق ومرئي.تستخدم طريقة الكشف عن عيوب التألق تألق المواد الفلورية لعرض العيوب.في الكشف عن الخلل، يتم تشعيع مادة الفلورسنت الممتصة في العيب بواسطة الأشعة فوق البنفسجية وتصل إلى حالة مثارة بسبب امتصاص الطاقة الضوئية، وتدخل في حالة غير مستقرة.ولا بد أن تعود من هذه الحالة غير المستقرة إلى الحالة المستقرة، فتخفض الطاقة الكامنة، وتنبعث منها فوتونات، أي تنبعث منها مضان.

كشف الخلل الحالي في إيدي
إنها طريقة للكشف عن عيوب قطعة العمل التي تستخدم ملف الإثارة لتوليد تيارات دوامية في قطعة عمل موصلة وقياس التغير في التيار الدوامي للكائن الذي يتم فحصه من خلال ملف الكشف.يمكن تقسيم ملفات الكشف الخاصة بكشف عيوب التيار الدوامي إلى ثلاثة أنواع وفقًا لأشكالها: ملفات من النوع الشفاف، وملفات من نوع المسبار، وملفات من نوع الإدخال.يتم استخدام الملفات من النوع الشفاف للكشف عن الأسلاك، والقضبان، والأنابيب، ويتناسب قطرها الداخلي بشكل مثالي مع القضبان والأنابيب المستديرة.يتم وضع ملفات من نوع المسبار على سطح قطعة العمل للكشف المحلي.وتسمى الملفات من نوع الإدخال أيضًا المجسات الداخلية، والتي يتم وضعها داخل الأنابيب والثقوب للكشف عن الجدار الداخلي.

معدات الاختبار غير المدمرة لملحقات أوعية الضغط
يعد اختبار التيار الدوامي مناسبًا لقطع العمل المصنوعة من مواد موصلة مثل الفولاذ والمعادن غير الحديدية والجرافيت، ولكن ليس للمواد غير الموصلة مثل الزجاج والراتنجات الاصطناعية.

مزاياها هي:
(1) بما أن نتائج الاختبار يمكن إخراجها مباشرة كإشارات كهربائية، فيمكن إجراء الاختبار التلقائي.
(2) نظرًا لاعتماد طريقة عدم الاتصال (لا يتصل المسبار مباشرة بقطعة العمل التي يتم اختبارها)، يمكن أن تكون سرعة الكشف سريعة جدًا.
(3) إنها مناسبة للكشف عن العيوب السطحية أو القريبة من السطح.
(4) لديها مجموعة واسعة من التطبيقات.بالإضافة إلى اكتشاف العيوب، يمكنه أيضًا اكتشاف التغييرات في المواد وشكل الحجم وما إلى ذلك.

اختبار الانبعاثات الصوتية
طريقة استخدام المسبار لكشف الموجات الصوتية المنبعثة من مادة صلبة نتيجة التشوه أو حدوث الشرخ وتطورها تحت تأثير ضغوط خارجية للاستدلال على موقع الخلل وحجمه.

طريقة الكشف عن الخلل بالموجات فوق الصوتية
تنعكس إشارة الموجات فوق الصوتية المنبعثة من المسبار ويتم استقبالها بعد مواجهة الخلل.يتمثل دور العيوب في هذه العملية فقط في عكس إشارة الموجات فوق الصوتية بشكل سلبي، في حين يتيح اكتشاف الانبعاثات الصوتية اختبار الكائن (العيب) للمشاركة بنشاط في عملية الكشف.يحدث الانبعاث الصوتي فقط عندما يتم إنشاء العيوب وتطويرها، لذا فإن اكتشاف الانبعاث الصوتي هو طريقة اختبار ديناميكية غير مدمرة.وفقا لخصائص الموجات الصوتية المنبعثة والظروف الخارجية التي تسبب الانبعاث الصوتي، يمكن التحقق من موقع الصوت (موقع الخلل) والخصائص الهيكلية الدقيقة لمصدر الانبعاث الصوتي.لا تستطيع طريقة الكشف هذه فهم الحالة الحالية للخلل فحسب، بل يمكنها أيضًا فهم عملية تكوين الخلل واتجاه التطوير والزيادة في ظل ظروف الاستخدام الفعلي.

يمكن تقسيم اكتشاف الانبعاثات الصوتية إلى كشف أحادي القناة، واكتشاف ثنائي القناة، واكتشاف متعدد القنوات وفقًا لعدد مجسات الكشف.يمكن لاكتشاف القناة الواحدة فقط اكتشاف ما إذا كانت هناك عيوب في الكائن المراد اختباره، ولكن لا يمكن تحديد موقع العيوب، في حين أن الكشف ثنائي القناة يمكنه فقط تحديد الموضع الخطي، ويستخدم بشكل عام للكشف عن اللحامات ذات الظروف المعروفة .الكشف متعدد القنوات بشكل عام هو كشف الانبعاثات الصوتية بـ 4 قنوات و8 قنوات و16 قناة و32 قناة، والذي يستخدم بشكل أساسي للكشف عن الانبعاثات الصوتية للمكونات الكبيرة.لا يمكنه اكتشاف وجود مصادر الانبعاث الصوتي فحسب، بل يمكنه أيضًا تحديد موقع مصادر الانبعاث الصوتي.