Los recipientes a presión, como las tuberías de acero de calderas y sus componentes, suelen tener defectos difíciles de detectar, como falta de fusión, falta de penetración, inclusiones de escoria, poros, grietas, etc. en las soldaduras.Es imposible realizar inspecciones destructivas en cada caldera o recipiente a presión para conocer la ubicación, tamaño y naturaleza de estos defectos.Por lo tanto, se deben utilizar métodos de prueba no destructivos.Es decir, sin destruir la estructura, se utilizan métodos físicos para inspeccionar y medir los cambios en las cantidades físicas de la pieza de trabajo o estructura para inferir la organización interna y los defectos de la pieza de trabajo o estructura.
Equipos de ensayo no destructivos para tubos de acero.
El propósito de los ensayos no destructivos es:
(1) Mejorar el proceso de fabricación y garantizar la calidad del producto.
(2) En el proceso de fabricación del producto, los defectos se pueden descubrir con antelación para evitar el desguace del producto, ahorrando así tiempo y gastos y reduciendo el coste de fabricación del producto.
(3) Mejorar la confiabilidad del producto, garantizar la seguridad del producto y evitar accidentes.Aplicar pruebas no destructivas a todos los aspectos del diseño, fabricación, instalación, uso y mantenimiento del producto;a través de una serie de pruebas, determinar la calidad del diseño, las materias primas, el proceso de fabricación y la operación, y conocer los factores que pueden causar daños, para luego mejorarlos, para mejorar la confiabilidad del producto.
Los métodos de prueba no destructivos comúnmente utilizados incluyen pruebas radiográficas, pruebas ultrasónicas, pruebas de partículas magnéticas, pruebas de penetrantes y pruebas de corrientes parásitas.Además, se realizan detección de fugas, pruebas de emisiones acústicas, pruebas de estrés, inspección visual, etc.
Pruebas radiográficas
El método que utiliza la capacidad de la radiación para penetrar metal y otros materiales para verificar la calidad de las soldaduras se llama prueba radiográfica.El principio básico de las pruebas radiográficas es el principio de proyección.Cuando la radiación atraviesa el metal de soldadura, cuando hay defectos en el metal de soldadura (como grietas, inclusiones de escoria, poros, penetración incompleta, etc.), la radiación se atenúa de manera diferente en el metal y el defecto y la sensibilidad en la película. también son diferentes.La radiación se atenúa rápidamente en el metal y lentamente en el defecto.Por lo tanto, el tamaño, la forma y la posición de los defectos en la soldadura pueden determinarse mediante pruebas radiográficas.Dado que la detección de defectos radiográficos se basa en el principio de proyección, este método es más sensible a los defectos de volumen (como las inclusiones de escoria).Y debido a que este método se puede registrar y conservar, los recipientes a presión de calderas de mi país tienen más confianza en este método.Las regulaciones de calderas de mi país estipulan que las soldaduras circunferenciales longitudinales de los tambores de las calderas, las costuras longitudinales de los cabezales y las uniones de las juntas de los cabezales con presiones de vapor nominales mayores o iguales a 0,1 MPa y menos de 3,8 MPa deben tener una detección de defectos radiográficos del 100%;Las calderas mayores o iguales a 3,8 MPa deben tener un 100 % de detección de defectos ultrasónicos más al menos un 25 % de detección de defectos radiográficos.
Equipos de detección de fallas no destructivos para tuberías de acero.
La detección de fallas ultrasónica es un método de prueba no destructiva que utiliza las características de reflexión de las ondas sonoras cuando se propagan en el medio y encuentran diferentes interfaces del medio.Dado que la elasticidad de los medios gaseosos, líquidos y sólidos es muy diferente, la influencia en la propagación de ondas ultrasónicas es diferente, por lo que la reflexión, la refracción y la conversión de formas de onda se producirán en interfaces heterogéneas.Cuando las ondas ultrasónicas se propagan en la soldadura, si hay defectos en la soldadura, la interfaz que encuentra el defecto será reflejada y recibida por la sonda, formando una forma de onda en la pantalla, de modo que la naturaleza, ubicación y tamaño del defecto puedan ser juzgado.La detección de defectos por ultrasonido tradicional no puede registrar ni guardar los resultados de la detección de defectos, y la evaluación de los defectos depende demasiado de factores humanos.Por ello, en la actualidad, mi país utiliza la detección radiográfica de defectos en calderas de baja presión.La detección de fallas por ultrasonidos es más sensible a defectos de área (como grietas, penetración incompleta, etc.).Por lo tanto, la detección de defectos por ultrasonidos tiene más ventajas que la detección de defectos radiográfica en placas más gruesas.Una vez que el detector de fallas por ultrasonido pueda registrar y guardar los resultados, el alcance de la aplicación de la detección de fallas por ultrasonido se ampliará aún más.
Detección de defectos por partículas magnéticas
La detección de defectos por partículas magnéticas utiliza el campo magnético de fuga formado en el defecto para atraer polvo magnético y mostrar defectos que son difíciles de observar a simple vista.La detección de defectos por partículas magnéticas aplica primero un campo magnético externo a la soldadura que se va a inspeccionar para determinar su magnetización.Después de magnetizar la soldadura, se rocía uniformemente polvo magnético fino (el tamaño promedio de partícula del polvo magnético es de 5 a 10 μm) sobre la superficie de la soldadura.Si no hay ningún defecto cerca de la superficie de la soldadura a inspeccionar, se puede considerar como un cuerpo uniforme sin cambios en la permeabilidad magnética después de la magnetización, y el polvo magnético también se distribuye uniformemente en la superficie de la soldadura.Cuando hay defectos cerca de la superficie de la soldadura, los defectos (grietas, poros, inclusiones de escoria no metálica) contienen aire o no metal, y su permeabilidad magnética es mucho menor que la del metal de soldadura.Debido al cambio de resistencia magnética, se genera un campo magnético de fuga en los defectos en la superficie o cerca de la superficie de la soldadura, formando un pequeño polo magnético.El polvo magnético será atraído por el pequeño polo magnético y el defecto se mostrará debido a la acumulación de más polvo magnético, formando un patrón de defecto que se puede ver a simple vista.Los defectos superficiales o cercanos a la superficie de la soldadura generan campos magnéticos de fuga debido a su baja permeabilidad magnética.Cuando la intensidad del campo magnético de fuga alcanza el nivel que puede absorber el polvo magnético, se pueden observar los defectos superficiales o cercanos a la superficie de la soldadura.Cuanto mayor sea la intensidad del campo magnético aplicado, mayor será la intensidad del campo magnético de fuga formado y mayor será la sensibilidad de la inspección de partículas magnéticas.La inspección con partículas magnéticas facilita la detección de defectos superficiales o cercanos a la superficie, especialmente grietas, pero el grado de aparición del defecto está relacionado con la posición relativa del defecto con respecto a la línea del campo magnético.Cuando el defecto es perpendicular a la línea del campo magnético, es más claramente visible, y cuando el defecto es paralelo a la línea del campo magnético, no es fácil de mostrar.Las pruebas de partículas magnéticas se han utilizado ampliamente en la fabricación, instalación e inspección de recipientes a presión de calderas, especialmente en la inspección de tanques esféricos.Es un método de inspección indispensable.
Detección de defectos penetrantes
La prueba de líquidos penetrantes es un método para inspeccionar defectos superficiales o cercanos a la superficie de las soldaduras.Este método no está limitado por el magnetismo del material y puede usarse para diversos materiales metálicos y no metálicos, materiales magnéticos y no magnéticos.Las pruebas de líquidos penetrantes se basan en la capacidad de humectación de líquidos sobre sólidos y fenómenos capilares en física.Al realizar pruebas con líquidos penetrantes, la superficie de la soldadura que se va a inspeccionar se sumerge primero en un penetrante de alta penetración.Debido a la capacidad de humectación y los fenómenos capilares del líquido, el penetrante penetra los defectos en la superficie de la soldadura, luego se limpia el penetrante en la superficie exterior de la soldadura y luego se aplica una capa de revelador blanco con fuerte afinidad y adsorción. Se aplica para absorber el penetrante que ha penetrado las grietas en la superficie de la soldadura, y se muestra un patrón claro que refleja la forma y posición del defecto en la capa blanca.Las pruebas de líquidos penetrantes se pueden dividir en métodos de visualización en color y métodos fluorescentes según los diferentes métodos de visualización de defectos.
Método de detección de defectos de color
Utiliza color de tinte para mostrar defectos.El tinte disuelto en el penetrante debe tener un color brillante y visible.El método de detección de defectos por fluorescencia utiliza la luminiscencia de sustancias fluorescentes para mostrar defectos.En la detección de defectos, la sustancia fluorescente adsorbida en el defecto es irradiada por rayos ultravioleta y alcanza un estado excitado debido a la absorción de energía luminosa, entrando en un estado inestable.Es probable que regrese de este estado inestable a un estado estable, reduzca la energía potencial y emita fotones, es decir, emita fluorescencia.
Detección de fallas actuales de Eddy
Es un método de detección de defectos en la pieza de trabajo que utiliza una bobina de excitación para generar corrientes parásitas en una pieza de trabajo conductora y mide el cambio en la corriente parásita del objeto que se inspecciona a través de una bobina de detección.Las bobinas de detección de fallas por corrientes parásitas se pueden dividir en tres tipos según su forma: bobinas de tipo pasante, bobinas de tipo sonda y bobinas de tipo inserción.Las bobinas de tipo pasante se utilizan para detectar cables, varillas y tuberías, y su diámetro interior se adapta perfectamente a varillas y tuberías redondas.Se colocan bobinas tipo sonda en la superficie de la pieza de trabajo para la detección local.Las bobinas de tipo inserción también se denominan sondas internas y se colocan dentro de tuberías y orificios para la detección de la pared interior.
Equipos de prueba no destructivos para accesorios de recipientes a presión.
La prueba de corrientes parásitas es adecuada para piezas de trabajo hechas de materiales conductores como acero, metales no ferrosos y grafito, pero no para materiales no conductores como vidrio y resina sintética.
Sus ventajas son:
(1) Dado que los resultados de la prueba se pueden emitir directamente como señales eléctricas, se pueden realizar pruebas automáticas.
(2) Dado que se adopta el método sin contacto (la sonda no entra en contacto directo con la pieza de trabajo que se está probando), la velocidad de detección puede ser muy rápida.
(3) Es adecuado para la detección de defectos superficiales o cercanos a la superficie.
(4) Tiene una amplia gama de aplicaciones.Además de la detección de defectos, también puede detectar cambios en el material, tamaño, forma, etc.
Pruebas de emisiones acústicas
El método de utilizar una sonda para detectar las ondas sonoras emitidas por un sólido debido a la deformación o iniciación y desarrollo de grietas bajo la acción de tensiones externas para inferir la ubicación y el tamaño del defecto.
Método de detección de defectos por ultrasonidos
La señal ultrasónica emitida por la sonda se refleja y se recibe después de encontrar un defecto.La función de los defectos en este proceso es únicamente reflejar pasivamente la señal ultrasónica, mientras que la detección de emisión acústica permite que el objeto a probar (defecto) participe activamente en el proceso de detección.La emisión acústica se produce sólo cuando se generan y desarrollan defectos, por lo que la detección de emisiones acústicas es un método de prueba dinámico no destructivo.Según las características de las ondas sonoras emitidas y las condiciones externas que provocan la emisión acústica, se puede comprobar la ubicación del sonido (la ubicación del defecto) y las características microestructurales de la fuente de emisión acústica.Este método de detección no sólo puede comprender el estado actual del defecto sino también comprender el proceso de formación del defecto y la tendencia de desarrollo y aumento en las condiciones de uso reales.
La detección de emisiones acústicas se puede dividir en detección de un solo canal, detección de dos canales y detección multicanal según la cantidad de sondas de detección.La detección de un solo canal solo puede detectar si hay defectos en el objeto que se va a probar, pero no puede determinar la ubicación de los defectos, mientras que la detección de dos canales solo puede realizar un posicionamiento lineal y generalmente se usa para la detección de soldaduras con condiciones conocidas. .La detección multicanal es generalmente una detección de emisiones acústicas de 4 canales, 8 canales, 16 canales y 32 canales, que se utiliza principalmente para la detección de emisiones acústicas de componentes grandes.No sólo puede detectar la existencia de fuentes de emisión acústica sino también localizarlas.
Hora de publicación: 12 de junio de 2024