Les appareils sous pression tels que les tuyaux en acier de chaudière et les composants d'appareils sous pression présentent souvent des défauts difficiles à détecter, tels qu'un manque de fusion, un manque de pénétration, des inclusions de scories, des pores, des fissures, etc. dans les soudures.Il est impossible d’effectuer des inspections destructives sur chaque chaudière ou appareil sous pression pour connaître l’emplacement, la taille et la nature de ces défauts.Des méthodes de contrôle non destructives doivent donc être utilisées.Autrement dit, sans détruire la structure, des méthodes physiques sont utilisées pour inspecter et mesurer les changements dans les quantités physiques de la pièce ou de la structure afin de déduire l'organisation interne et les défauts de la pièce ou de la structure.
Équipement de contrôle non destructif pour tubes en acier
Le but des contrôles non destructifs est :
(1) Améliorer le processus de fabrication et garantir la qualité du produit.
(2) Dans le processus de fabrication du produit, les défauts peuvent être découverts à l'avance pour éviter la mise au rebut du produit, économisant ainsi du temps et des dépenses et réduisant le coût de fabrication du produit.
(3) Améliorer la fiabilité des produits, garantir la sécurité des produits et éviter les accidents.Appliquer des tests non destructifs à tous les aspects de la conception, de la fabrication, de l'installation, de l'utilisation et de la maintenance des produits ;grâce à une série de tests, déterminez la qualité de la conception, des matières premières, du processus de fabrication et du fonctionnement, et découvrez les facteurs susceptibles de causer des dommages, puis améliorez-les pour améliorer la fiabilité du produit.
Les méthodes de contrôle non destructifs couramment utilisées comprennent les tests radiographiques, les tests par ultrasons, les tests par magnétoscopie, les tests par ressuage et les tests par courants de Foucault.À cela s’ajoutent la détection de fuites, les tests d’émissions acoustiques, les tests de contrainte, l’inspection visuelle, etc.
Tests radiographiques
La méthode consistant à utiliser la capacité du rayonnement à pénétrer le métal et d’autres matériaux pour vérifier la qualité des soudures est appelée test radiographique.Le principe de base des tests radiographiques est le principe de projection.Lorsque le rayonnement traverse le métal fondu, lorsqu'il y a des défauts dans le métal fondu (tels que fissures, inclusions de laitier, pores, pénétration incomplète, etc.), le rayonnement s'atténue différemment dans le métal et le défaut et la sensibilité sur le film sont également différents.Le rayonnement s'atténue rapidement dans le métal et lentement dans le défaut.Par conséquent, la taille, la forme et la position des défauts dans la soudure peuvent être déterminées par des tests radiographiques.La détection radiographique des défauts étant basée sur le principe de projection, cette méthode est plus sensible aux défauts de volume (comme les inclusions de scories).Et parce que cette méthode peut être enregistrée et conservée, les chaudières sous pression de mon pays ont davantage confiance en cette méthode.les réglementations chinoises sur les chaudières stipulent que les soudures circonférentielles longitudinales des tambours de chaudière, les coutures longitudinales des collecteurs et les joints des têtes avec des pressions de vapeur nominales supérieures ou égales à 0,1 MPa et inférieures à 3,8 MPa doivent être détectées à 100 % par radiographie ;les chaudières supérieures ou égales à 3,8 MPa doivent être dotées d'une détection de défauts par ultrasons à 100 % et d'au moins 25 % de détection de défauts radiographiques.
Équipement de détection non destructive des défauts pour tubes en acier
La détection de défauts par ultrasons est une méthode de contrôle non destructif qui utilise les caractéristiques de réflexion des ondes sonores lorsqu'elles se propagent dans le milieu et rencontrent différentes interfaces du milieu.Étant donné que l'élasticité des milieux gazeux, liquides et solides est très différente, l'influence sur la propagation des ondes ultrasonores est différente, de sorte que la réflexion, la réfraction et la conversion de forme d'onde se produiront sur des interfaces hétérogènes.Lorsque les ondes ultrasonores se propagent dans la soudure, s'il y a des défauts dans la soudure, l'interface rencontrant le défaut sera réfléchie et reçue par la sonde, formant une forme d'onde sur l'écran, de sorte que la nature, l'emplacement et la taille du défaut puissent être jugé.La détection de défauts par ultrasons traditionnelle ne peut pas enregistrer et sauvegarder les résultats de détection de défauts, et l'évaluation des défauts dépend trop de facteurs humains.C'est pourquoi, à l'heure actuelle, mon pays utilise la détection radiographique des défauts dans les chaudières basse pression.La détection des défauts par ultrasons est plus sensible aux défauts de zone (tels que fissures, pénétration incomplète, etc.).Par conséquent, la détection de défauts par ultrasons présente plus d’avantages que la détection de défauts radiographiques dans des plaques plus épaisses.Une fois que le détecteur de défauts par ultrasons pourra enregistrer et sauvegarder les résultats, le champ d’application de la détection de défauts par ultrasons sera encore élargi.
Détection de défauts par particules magnétiques
La détection des défauts par particules magnétiques utilise le champ magnétique de fuite formé au niveau du défaut pour attirer la poudre magnétique afin d'afficher les défauts difficiles à observer à l'œil nu.La détection des défauts par particules magnétiques applique d’abord un champ magnétique externe à la soudure à inspecter pour vérifier sa magnétisation.Une fois la soudure magnétisée, une fine poudre magnétique (la taille moyenne des particules de la poudre magnétique est de 5 à 10 μm) est pulvérisée uniformément sur la surface de la soudure.S'il n'y a aucun défaut près de la surface de la soudure à inspecter, elle peut être considérée comme un corps uniforme sans changement de perméabilité magnétique après magnétisation, et la poudre magnétique est également répartie uniformément sur la surface de la soudure.Lorsqu'il y a des défauts près de la surface de la soudure, les défauts (fissures, pores, inclusions de scories non métalliques) contiennent de l'air ou du non-métal, et leur perméabilité magnétique est bien inférieure à celle du métal fondu.En raison du changement de résistance magnétique, un champ magnétique de fuite est généré au niveau des défauts à la surface ou à proximité de la surface de la soudure, formant un petit pôle magnétique.La poudre magnétique sera attirée par le petit pôle magnétique et le défaut sera affiché en raison de l'accumulation de plus de poudre magnétique, formant un motif de défaut visible à l'œil nu.Les défauts superficiels ou proches de la surface de la soudure génèrent des champs magnétiques de fuite du fait de leur faible perméabilité magnétique.Lorsque l'intensité du champ magnétique de fuite atteint le niveau capable d'absorber la poudre magnétique, les défauts de surface ou proches de la surface de la soudure peuvent être observés.Plus la force du champ magnétique appliqué est grande, plus l'intensité du champ magnétique de fuite formé est grande et plus la sensibilité de l'inspection des particules magnétiques est élevée.L'inspection magnétoscopique permet de détecter facilement les défauts de surface ou proches de la surface, notamment les fissures, mais le degré d'apparition du défaut est lié à la position relative du défaut par rapport à la ligne de champ magnétique.Lorsque le défaut est perpendiculaire à la ligne du champ magnétique, il est plus clairement visible, et lorsque le défaut est parallèle à la ligne du champ magnétique, il n'est pas facile à montrer.Les tests de particules magnétiques ont été largement utilisés dans la fabrication, l’installation et l’inspection des récipients sous pression des chaudières, en particulier dans l’inspection des réservoirs sphériques.C'est une méthode d'inspection indispensable.
Détection des défauts pénétrants
Le ressuage est une méthode d'inspection des défauts de surface ou proches de la surface des soudures.Cette méthode n'est pas limitée par le magnétisme du matériau et peut être utilisée pour divers matériaux métalliques et non métalliques, matériaux magnétiques et non magnétiques.Le ressuage est basé sur la capacité mouillante des liquides sur les solides et les phénomènes capillaires en physique.Lors de la réalisation d'un ressuage, la surface de la soudure à inspecter est d'abord plongée dans un pénétrant à forte pénétration.En raison de la capacité de mouillage et des phénomènes capillaires du liquide, le pénétrant pénètre dans les défauts de la surface de la soudure, puis le pénétrant sur la surface extérieure de la soudure est nettoyé, puis une couche de révélateur blanc à forte affinité et adsorption est appliqué pour absorber le pénétrant qui a pénétré dans les fissures à la surface de la soudure, et un motif clair reflétant la forme et la position du défaut est affiché sur le revêtement blanc.Le ressuage peut être divisé en méthodes d'affichage couleur et méthodes fluorescentes selon les différentes méthodes d'affichage des défauts.
Méthode de détection des défauts de couleur
Utilise la couleur du colorant pour afficher les défauts.Le colorant dissous dans le pénétrant doit avoir une couleur vive et visible.La méthode de détection des défauts par fluorescence utilise la luminescence de substances fluorescentes pour afficher les défauts.Lors de la détection des défauts, la substance fluorescente adsorbée dans le défaut est irradiée par des rayons ultraviolets et atteint un état excité en raison de l'absorption de l'énergie lumineuse, entrant dans un état instable.Il est voué à revenir de cet état instable à un état stable, à réduire l'énergie potentielle et à émettre des photons, c'est-à-dire à émettre de la fluorescence.
Détection actuelle des défauts d'Eddy
Il s'agit d'une méthode de détection des défauts d'une pièce qui utilise une bobine d'excitation pour générer des courants de Foucault dans une pièce conductrice et mesure la variation des courants de Foucault de l'objet inspecté à travers une bobine de détection.Les bobines de détection de défauts par courants de Foucault peuvent être divisées en trois types selon leurs formes : bobines de type traversant, bobines de type sonde et bobines de type insertion.Les bobines de type traversant sont utilisées pour détecter les fils, les tiges et les tuyaux, et leur diamètre intérieur s'adapte parfaitement aux tiges et aux tuyaux ronds.Des bobines de type sonde sont placées sur la surface de la pièce pour une détection locale.Les bobines de type insertion sont également appelées sondes internes, qui sont placées à l’intérieur des tuyaux et des trous pour la détection des parois intérieures.
Équipement de contrôle non destructif pour accessoires d'appareils sous pression
Les tests par courants de Foucault conviennent aux pièces constituées de matériaux conducteurs tels que l'acier, les métaux non ferreux et le graphite, mais pas aux matériaux non conducteurs tels que le verre et la résine synthétique.
Ses avantages sont :
(1) Étant donné que les résultats des tests peuvent être directement émis sous forme de signaux électriques, des tests automatiques peuvent être effectués.
(2) Puisque la méthode sans contact est adoptée (la sonde n'entre pas directement en contact avec la pièce testée), la vitesse de détection peut être très rapide.
(3) Il convient à la détection de défauts en surface ou près de la surface.
(4) Il a un large éventail d’applications.En plus de la détection des défauts, il peut également détecter des changements de matériau, de forme, etc.
Tests d'émission acoustique
Méthode consistant à utiliser une sonde pour détecter les ondes sonores émises par un solide en raison de la déformation ou de l'initiation et du développement d'une fissure sous l'action d'une contrainte externe afin de déduire l'emplacement et la taille du défaut.
Méthode de détection de défauts par ultrasons
Le signal ultrasonore émis par la sonde est réfléchi et reçu après avoir rencontré un défaut.Le rôle des défauts dans ce processus est uniquement de réfléchir passivement le signal ultrasonore, tandis que la détection par émission acoustique permet à l'objet à tester (défaut) de participer activement au processus de détection.L'émission acoustique se produit uniquement lorsque des défauts sont générés et développés, la détection des émissions acoustiques est donc une méthode de contrôle non destructif dynamique.Selon les caractéristiques des ondes sonores émises et les conditions externes qui provoquent l'émission acoustique, la localisation du son (l'emplacement du défaut) et les caractéristiques microstructurales de la source d'émission acoustique peuvent être vérifiées.Cette méthode de détection peut non seulement comprendre l'état actuel du défaut, mais également comprendre le processus de formation du défaut ainsi que la tendance de développement et d'augmentation dans les conditions d'utilisation réelles.
La détection des émissions acoustiques peut être divisée en détection monocanal, détection double canal et détection multicanal en fonction du nombre de sondes de détection.La détection à canal unique peut uniquement détecter s'il existe des défauts dans l'objet à tester, mais ne peut pas déterminer l'emplacement des défauts, tandis que la détection à double canal ne peut effectuer qu'un positionnement linéaire et est généralement utilisée pour la détection de soudures dans des conditions connues. .La détection multicanal est généralement une détection d'émission acoustique à 4 canaux, 8 canaux, 16 canaux et 32 canaux, qui est principalement utilisée pour la détection d'émission acoustique de grands composants.Il permet non seulement de détecter l'existence de sources d'émission acoustique mais également de localiser ces sources d'émission acoustique.
Heure de publication : 12 juin 2024