Pruebas no destructivas del recipiente a presión: prueba no destructiva del cisterna de automóviles y ferroviarios

Resumen: resuma los defectos y los posibles métodos de prueba no destructivos utilizados en la fabricación y uso de automóviles y cisterna de ferroviarios, incluida la radiación, la ultrasonida, las partículas magnéticas, la penetración, la fuga magnética, la emisión acústica y las pruebas de memoria magnética, etc. e introducen Cada característica no destructiva de los métodos de detección.

Palabras clave: recipiente de presión; petrolero; Prueba de ultrasonido; Pruebas de partículas magnéticas; Pruebas radiográficas; pruebas de penetración; Pruebas de fuga magnética; Pruebas de emisión acústica; Pruebas de memoria magnética.

Los reglamentos de supervisión técnica de seguridad de los vasos a presión incluyen cisterna de automóviles (transportes de gas licuado (semirremolque), vehículos de transporte de líquidos a baja temperatura (semirremolque), petroleros (el medio es gas licuado y líquido a baja temperatura) y tanque Los contenedores (el medio son gases licuados y líquidos criogénicos) se denominan colectivamente los recipientes de presión móviles y están disponibles en la temperatura normal, la temperatura baja y los tipos criogénicos. Son ampliamente utilizados en los campos de petróleo y químicos, aeroespaciales, electrónicos y maquinaria, alimentos y tabaco, y tratamiento médico. En particular, en los últimos años, China ha acelerado el ritmo de la gasificación urbana y el aumento de la protección del medio ambiente. La cantidad aumentó rápidamente. Debido a que la mayoría de los medios almacenados y transportados por recipientes de presión móviles son gases licuados inflamables, explosivos y dañinos y líquidos de baja temperatura, como los accidentes de seguridad repentinos, brindará un gran daño a las propiedades nacionales y las vidas de las personas. Por lo tanto, el recipiente de presión móvil debe ser probado para garantizar su uso seguro. Las características y los requisitos de la tecnología de prueba no destructiva utilizados en diferentes etapas se resumirán de acuerdo con las características de su fabricación y uso. Además, la tecnología de pruebas no destructivas para recipientes de baja temperatura y de profundidad se analizará específicamente en los temas posteriores.

Los camiones de tanques de automóviles y los camiones de tanques ferroviarios involucran campos profesionales como la gestión del tráfico, la protección contra incendios de la seguridad pública, el equipo especial y el transporte de químicos peligrosos. Las tecnologías de prueba no destructivas existentes de China se requieren regulaciones o especificaciones técnicas deCristales de cerámica PIZOPara estos dos tipos de recipientes de presión móviles tienen principalmente la calidad nacional original. Regulaciones sobre la supervisión técnica de seguridad de la embarcación a presión emitida por la Oficina de Supervisión Técnica, las regulaciones sobre la inspección periódica del recipiente a presión emitidas por la administración general de supervisión de calidad, inspección y cuarentena, regulaciones sobre la supervisión de seguridad de los vehículos y petroleros licuados promulgados por el antiguo ministerio. del trabajo, y el Ministerio de Industria Química\"Reglamento de gestión de la gestión de la seguridad del petrolero de gas licuado\"; Los estándares relevantes relacionados con los dos tipos de pruebas no destructivas de los recipientes de presión móviles son JB / T 6897 \"Tanicor de líquidos criogénicos \", JB / TQ782 \"Petrolero de gas licuado de petróleo\", HG 2599 Especificaciones técnicas para el tanque de amoniaco líquido Camiones, ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE GB 10478 para camiones de tanques de ferrocarril de gas licuado, y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE GB 10479 para camiones de tanques de riel de aluminio.

Tecnología de prueba no destructiva en el proceso de fabricación.

Los requisitos para la fabricación de camiones de tanques de automóviles y camiones de tanques ferroviarios se estipulan respectivamente en las regulaciones de gestión de camiones de la supervisión de la seguridad de los camiones del camión de los camiones del vehículo de gas licuado\"y las regulaciones de gestión de la gestión de camiones del camión de los tanques de los tanques de gas licuado\" (dos regulaciones para cortos), y el\"Reglamento de supervisión técnica de seguridad de los recipientes de presión\" ((referidos como\"regulaciones de capacidad\") también presentan requisitos de prueba no destructivos para la fabricación de estos dos tipos de recipientes de presión móviles. Debido a los diferentes departamentos en que se formulan las regulaciones y las fechas de implementación son diferentes, los requisitos de fabricación y los estándares de aceptación de inspección no destructivos para los dos tipos de recipientes de presión móviles también son diferentes. Para las pruebas no destructivas en la fabricación, además de cumplir con los estándares de diseño. y documentos, los requisitos de las\"regulaciones de capacidad\" también deben cumplirse generalmente. Si el no destructivo Las pruebas deben realizarse de acuerdo con las disposiciones de JB 4730 -2005 \"Pruebas no destructivas de los equipos de presión\". Los otros requisitos especiales de los dos tipos de vehículos que no están cubiertos por las regulaciones también deben cumplir con los requisitos de las dos regulaciones anteriores.

1.1 Pruebas no destructivas de materias primas.

Las placas de acero al carbono y las placas de acero de acero de baja aleación se utilizan para los tanques de fabricación se someterán a pruebas ultrasónicas una por una. Las pruebas ultrasónicas de las placas de acero se llevarán a cabo de acuerdo con las disposiciones de JB 4730. El grado calificado de placas de acero no será inferior al grado II. El propósito principal de las pruebas ultrasónicas es encontrar defectos como la deslaminación, los puntos blancos, las pieles pesadas plegadas y las grietas generadas durante la fundición y el rodamiento de la hoja. La inspección se puede realizar en cualquier plano de balanceo de la placa de acero, y la sonda se escanea a lo largo de las líneas paralelas perpendiculares a la dirección de rodadura de la placa de acero con una distancia de 100 mm. Otros tipos de escaneo también se pueden realizar de acuerdo con los requisitos del contrato, el acuerdo técnico o el dibujo. Cuando se encuentra un defecto, debe ser inspeccionado y medido cuidadosamente alrededor del área de defectos. La naturaleza del defecto debe juzgarse de manera integral de acuerdo con las características de la forma de onda y el proceso de fabricación de placas de acero. Por ejemplo, la forma de onda del defecto del punto blanco es afilado y activo, la repetibilidad es deficiente, la onda inferior se reduce significativamente y el número de Los tiempos se reducen. Cuando se mueve la sonda, las fluctuaciones de eco son grandes, una tras otra, y la simetría de la dirección de grosor, etc.

2.1.2 Pruebas no destructivas durante la fabricación

Los camiones de tanques automotrices y ferroviarios son propensos a una variedad de defectos de soldadura, como los poros, inclusiones de escoria, no fusión, intransituadas y grietas, por lo que es importante utilizar las pruebas no destructivas para controlar la calidad de la soldadura. En general, los defectos internos de la soldadura se inspeccionan por radiografía o ultrasonido. Para las juntas de esquina y las juntas T que requieren una inspección no destructiva, el polvo magnético o la inspección de penetración deben realizarse cuando la radiografía o la inspección de ultrasonido no sean posibles.

Las\"regulaciones de capacidad\" mencionadas anteriormente y las dos regulaciones imponen los siguientes requisitos sobre las pruebas no destructivas en el proceso de fabricación de tanques: ① El personal de prueba no destructivo se evaluará de acuerdo con el \"Recipiente a presión de la caldera que no Reglas de evaluación de calificación de personal de pruebas destructivas \", y solo después de obtener un certificado de calificación pueden realizar trabajos de prueba no destructivos que corresponden al tipo y nivel técnico del certificado de calificación. ② Las juntas soldadas del tanque deben verificarse para verificar la calidad, el tamaño y la calidad de la apariencia y las pruebas no destructivas se pueden realizar después de pasar. Para los materiales con una tendencia a retardar, las pruebas no destructivas se realizarán 24 horas después de que se complete la soldadura; Para los materiales con una tendencia a recalentar el agrietamiento, las pruebas no destructivas se agregarán después del tratamiento térmico. ③ Las juntas de tope del tanque y el pozo deben inspeccionarse por radiografía o ultrasonido. ④ La superficie de las juntas de la esquina, como las bocas, las placas de refuerzo y la tubería del tanque, debe ser probado por polvo magnético o penetración.
Las regulaciones de gestión de la seguridad del petrolero de gas licuado\", también estipulan que cuando la inspección ultrasónica del 100% se utiliza para las juntas de tope del tanque, se debe agregar al menos el 20% de la revisión radiográfica. El sitio de reexamen debe incluir la intersección de la soldadura y el sitio sospechoso de la inspección ultrasónica. Cuando la reinspección encuentra que hay un defecto sobre estándar, se debe aumentar la longitud de la reinspección del 10% (la longitud total de la soldadura correspondiente). Si aún se encuentra el defecto de alto nivel, se debe realizar una reinspección de 100%. El estándar de prueba se realiza según JB 4730. Los requisitos de calidad de las radiografías no deben ser más bajos que el grado AB. Para las juntas de tope que están 100% probadas, el resultado de la prueba no es más bajo que el grado II para calificar. Para las juntas de tope con pruebas de ultrasonidos al 100%, el grado es aceptable. Antes de las pruebas de partículas magnéticas o de penetración, la superficie probada debe pulirse para exponer el brillo metálico, y la soldadura y el metal base deben transitarse suavemente. La prueba se realiza de acuerdo con la norma JB4730, y los resultados de las pruebas se califican.

3.2 Tecnología de prueba no destructiva para automóviles en uso y petroleros.

Las \"regulaciones para la inspección periódica de los buques de presión\" han formulado un anexo especial \"requisitos regulares para la inspección periódica de los recipientes de presión móviles\" para la inspección de los petroleros. Integra las \"regulaciones de capacidad\" y las dos regulaciones, y propone un requisito de inspección periódico más estandarizado, específico y operativo. Las especificaciones unificadas, como la intermediación y la revisión de los petroleros en los recipientes de presión móviles y la inspección intermedia de los contenedores de tanques, se llaman inspecciones anuales y inspecciones integrales, y el contenido de las pruebas no destructivas de las soldaduras en algunas inspecciones anuales originales se divide en completo Inspecciones. Los requisitos para la inspección en servicio del petrolero, \"Regulaciones para la inspección periódica de los recipientes a presión\" son que se debe realizar una inspección 100% de la superficie de las soldaduras de filete y las soldaduras de tope en la superficie interna del tanque. Cuando existe una de las siguientes condiciones, la soldadora también debe ser una inspección aleatoria de rayos o ultrasonidos, es decir, ①, el petrolero ha estado fuera de servicio durante más de 10 años y se re-encargado. ② Repare las piezas de soldadura durante el uso. ③ donde la cantidad de desalineación y ángulo de borde exceden el estándar. ④ Fugas de las articulaciones y extensiones soldadas en ambos extremos. ⑤ Debido al accidente, las juntas soldadas del tanque o las soldaduras cercanas están seriamente dañadas y deformadas. ⑥ El lugar donde se sospechó la última inspección de defectos enterrados, y se requirió una inspección de seguimiento. Tiene la tendencia de la corrosión del estrés, como el abultamiento del hidrógeno. ⑧Requirido por el usuario o considerado necesario por el inspector. Para aquellos que se han sometido a inspección aleatoria por radiografía o ultrasonido, la siguiente inspección integral, si no se encuentran defectos por apariencia o inspección de la superficie, generalmente no se inspeccionan, pero el tanque debe someterse a radiografía o ultrasonido después de dos ciclos de inspección integrales. Con el enriquecimiento de los métodos de detección, para la detección de en uso de camiones tanques, la emisión acústica también se puede usar para determinar la actividad de los defectos, o se pueden usar métodos de detección de memoria magnética para determinar si existe daño de fatiga en ciertos concentrados de alta tensión. Se pueden usar áreas, y métodos de detección de fugas magnéticos. Monitoreo del estado de corrosión de la superficie interna del tanque desde la superficie exterior del tanque, estas tecnologías son particularmente adecuadas para la detección diaria de los camiones tanques.

4.2.1 Inspección de superficies

Durante la inspección completa del petrolero, las soldaduras de filete, como los pozos, las placas de refuerzo y las boquillas en el tanque, y las soldaduras de tope en la superficie interna están probadas en la superficie. La inspección de la superficie de las soldaduras de los títulos de los materiales ferromagnéticos generalmente adopta la inspección de partículas magnéticas. Cuando la inspección magnética en polvo deTransductores de cerámica piezoeléctricosno puede ser utilizado para soldaduras de filete, los métodos de inspección de penetración también pueden ser utilizados. La inspección de la superficie de materiales no ferromagnéticos utiliza el método de detección de penetración. Durante el ensayo no destructivo de la superficie de camiones cisterna, las siguientes partes debe hacerse hincapié: a menudo existen grietas ① de soldadura y la fatiga en la soldadura y la zona afectada por el calor de la soldadura, especialmente en la boca en forma de T de la soldadura, cordón de soldadura, soldadura a tope y los defectos superficiales de soldadura. ② La fatiga y el estrés agrietamiento por corrosión son fáciles de producir en lugares con alta tensión local. La tensión más alta en el tanque cisterna se genera principalmente en el lugar donde la estructura es discontinua, tal como alrededor de la abertura de boca del depósito, el agujero de instalación de la válvula de seguridad, el fondo del tanque en el medio del tanque se encuentra en el cojinete de silla de montar placa, y la combinación del tanque y las partes del casete, la parte de transición de la cabeza y sus alrededores, el extremo del cilindro y los accesorios de soldadura. detección de partículas magnéticas generalmente utiliza un detector de yugo defecto portátil, que es simple en la estructura, de peso ligero, y fácil de usar. El método yugo utiliza yugos-sola articulación y de múltiples conjuntos para magnetizar longitudinalmente la pieza de trabajo, que es adecuado para la inspección local del soldaduras del tanque, tales como soldaduras a tope y soldaduras de filete. Sus características son el equipo simple y fácil manejo, sino porque es necesario hacer al menos dos pruebas independientes perpendiculares entre sí en el mismo lugar, la eficiencia es baja y es fácil de provocar detección fallida. El método yugo transversal utiliza un campo magnético giratorio para magnetizar la pieza de trabajo, que es adecuado para la inspección local de la soldadura a tope del tanque. Debido a que el yugo magnético cruzado se puede utilizar para obtener el campo magnético giratorio, es sensible y fiable, y la eficiencia de detección de fallos es alta, por lo que es ampliamente utilizado en inspección del tanque. Un método de magnetización completamente continuo se utiliza comúnmente para magnetizar una pieza de trabajo usando un campo magnético giratorio. Los JB 4730 previsto por la norma de que la especificación de magnetización del método yugo se pueden determinar sobre la base de la tira de prueba de sensibilidad o fuerza de elevación. Para el yugo, cuando la distancia entre los polos del yugo electromagnético es de 200 mm, el yugo electromagnético AC debe tener una fuerza de elevación de al menos 44 N, y el yugo electromagnético DC debe tener una fuerza de elevación de al menos 177 N. El espaciamiento polo magnético debe ser controlada entre 50 y 200 mm, pero la zona de magnetización eficaz se define como el área de ± 50 mm a ambos lados de la conexión de dos polos, que debe superponerse por 15 mm entre dos pruebas; para un yugo transversal, el requisito de fuerza de elevación es ≮88 N. Cuando ensayo de partículas magnéticas no se puede realizar debido a la estructura o material, se utiliza la prueba de penetración. Automotive y pruebas de penetración cisterna de ferrocarril utiliza principalmente inspección penetración color. Antes del ensayo, la superficie de la soldadura debe ser limpiado con herramientas tales como muelas y cepillos de hierro para eliminar los residuos, tales como escoria de soldadura, óxido y capas de óxido oleosas, y evitar defectos en la superficie del bloqueo durante la limpieza. Bajo la condición de 15-50 ℃, el tiempo de penetración de penetrante es generalmente ≮10 min. El disolvente se elimina por lo general por limpieza. Generalmente, limpie primero con un paño no sin pelo limpio hasta que la mayoría del exceso de penetrante se retira, y luego limpie con un paño o papel no sin pelo limpio sumergido en un agente de limpieza, hasta que todo el exceso de penetrante se elimina de la superficie de prueba. Limpiar, no limpie de ida y vuelta, y no enjuague directamente con el agente de limpieza en la superficie que se está inspeccionando. formación de imágenes de soldadura es normalmente pulveriza. Después de la pulverización del agente de formación de imágenes durante 3 a 5 minutos, la imagen visualizada se puede observar a simple vista o con la ayuda de una lupa 3 a 5 veces. La observación debe realizarse bajo la condición de que la luz visible sobre la superficie a ser inspeccionado es> 500 lx.

2. 2 inspección de rayos
La ventaja de la inspección radiográfica es que los defectos son cualitativamente precisos e intuitivos, lo que es conveniente para que muchas personas analicen los defectos. Para una inspección completa de los camiones tanques internos y externos durante el uso, la elección de la energía de rayos depende del grosor de la pieza de trabajo de transiluminación y del tipo de material, y, a veces, dependiendo de las condiciones del equipo. En general, a medida que la energía del rayo disminuye, el contraste de la imagen de la transiluminación aumenta. Por lo tanto, cuando el tiempo de exposición lo permite, la energía del rayo inferior debe usarse tanto como sea posible. Además, los defectos sobre estándares encontrados por las pruebas ultrasónicas generalmente se reexaminen con las pruebas radiográficas para determinar aún más la naturaleza y la ubicación específica del defecto y proporcionar una base para la reparación de defectos.

2. 3 pruebas ultrasónicas
Debido al bajo costo y la alta velocidad de la inspección ultrasónica, la alta tasa de detección de defectos del área es adecuada para soldaduras de tope y soldaduras de filete. El instrumento de detección es pequeño en tamaño, ligero en peso, conveniente de usar en el sitio, y en comparación con la radiación. No hay daño a las personas, por lo que se usa ampliamente en la inspección integral de tanques. Con el desarrollo de la tecnología, el método de detección de ultrasonidos ha podido cuantificar con precisión los defectos, lo que proporciona las condiciones básicas para la evaluación de los defectos mecánicos de fractura. Para los defectos enterrados que excedan el estándar, hay muchos casos en los que la seguridad de su uso está determinada por el método de evaluación de seguridad. Las regulaciones de gestión de la seguridad del petrolero de gas licuado \"propone requisitos integrales de evaluación técnica para cloro líquido, petroleros líquidos de dióxido de azufre con una vida útil de más de 15 años, y petroleros con otros medios que tienen una vida útil de más de 20 años, pero No especifica el contenido de la evaluación. Algunas unidades de inspección utilizan el método de evaluación de seguridad para averiguar si se pueden usar los tanques con defectos que excedan el estándar. El recién revisado JB 4730 estipula que el método para medir la altura de los defectos en la detección de ultrasonidos es un método de onda de difracción de punto final defectuoso, método de eco máximo final y método 6db, etc., pero el método con la precisión de medición más alta en la actualidad es el punto final de la falla. Método de onda de difracción, con un rango preciso de 0. 5 a 1 mm. La resolución de detección de ultrasonidos es un indicador importante de la detección ultrasónica, que se divide en la resolución del tiempo, la resolución de espacio y la resolución de contraste. La resolución de tiempo refleja la confiabilidad de los resultados de las pruebas en el tiempo, asegurando que no haya una prueba faltante durante la prueba. La resolución espacial se refiere a la capacidad de distinguir a dos reflectores adyacentes en ciertas condiciones. La resolución de contraste es una medición del grado en que se pueden distinguir dos estructuras adyacentes en una imagen de ultrasonido. Para mejorar la resolución de detección, la investigación teórica del método TOFD, el método de matriz gradual y el método de imágenes holográficas han sido maduros, y los instrumentos de prueba ultrasónica correspondientes han comenzado a ser popularizados y aplicados. Estos métodos pueden obtener una pantalla más intuitiva y datos más precisos de defectos internos.

Prueba de memoria magnética
Debido a las discontinuidades estructurales, como cabezas, pozos y boquillas, tensiones residuales en la soldadura, soporte del contenedor, tensiones residuales producidas por el procesamiento de componentes de presión, y las discontinuidades en la estructura interna del material, existen concentraciones de estrés. Estas partes concentradas por el estrés deTransductor de disco piezoeléctrico son propensos a la corrosión del estrés y las grietas de fatiga bajo la combinación de factores tales como medios, temperatura, presión y golpes durante el transporte del tanque. Por lo tanto, descubrir la parte de concentración de estrés en el tanque, determinar el tamaño de la concentración de estrés, y analizar su impacto en el rendimiento de seguridad del camión de tanques se ha convertido en la clave en las pruebas. Los métodos convencionales de pruebas no destructivos (como la radiación, la ultrasonida, las partículas magnéticas y las pruebas de penetración) solo pueden detectar defectos macro de un tamaño determinado, y es difícil encontrar los micro defectos. La tecnología de detección de memoria magnética de metal puede detectar las partes de concentración de estrés que pueden inducir daños o destrucción, lo que proporciona una base para el diagnóstico temprano del tanque. Las pruebas de memoria magnética se utilizan principalmente para el monitoreo en línea y la inspección periódica de los tanques. El propósito es escanear rápidamente la concentración general del estrés del equipo, realice el diagnóstico temprano de posibles daños y se centre en la revisión de las partes que pueden tener problemas después del diagnóstico para garantizar la seguridad de uso y prevenir accidentes. Debido a que la prueba de memoria magnética no requiere alta limpieza de la superficie de la soldadura, no es necesario.