非标温度渗透检测技术总结

非标温度渗透检测技术总结

苏国胜

中国核工业二三建设有限公司

摘 要： 液体渗透检验是一种以毛细作用原理为基础的检测技术，主要用于检测非多孔性的金属或非金属零部件的表面开口缺陷。它具有检验灵敏度高、检验效率高、结果可直接用肉眼观察、操作简单等优势被广泛利用。但由于全国各地气候温度相差较大，核电站在设计、制造、安装、运行、维修等阶段经常出现工件环境温度较高或较低的情况，且由于核电站在运行期间，不少设备或焊口需在带温情况下需要进行检测，经常会出现温度超过标准的情况，但还需进行液体渗透检查。

关键词：   液体渗透  温度  灵敏度

1、背景

核电现场在进行渗透检测时，由于天气炎热，同时经过长时间的暴晒，发 现焊缝温度存在超过标准温度 50℃但最高不超过 60℃的情况， 针对这一情况 进行了分析，本文将对温度对渗透检测灵敏度的影响进行分析。

2、参考标准：

HAF602  民用核安全设备无损检验人员资格管理规定

RCC-M 2007 版(2000+2002 补遗)   压水堆核岛机械设备设计和建造规则

3、实验步骤及操作方法

1)先决条件

  试验人员应是符合 HAF602 要求取得液体渗透检验方法资格Ⅱ级人员或

Ⅱ级以上人员实施，并经过授权后方可从事液体渗透检测工作；

  渗透检查员校正视力不得低于 5.0，不得有色盲、色弱，需每年检查一

次；

 应使用标定合格的计量器具测定检验温度及照度，温度为本试验的试

验变量，照度不得小于 1000LUX(勒克斯)；

  应使用验收合格的渗透检验材料；

2)使用的设备和材料

灵敏度试块：不锈钢镀铬 B 型试块，A50 试块

  设备：照度计、点温计、烘干箱、

3)试验的操作

检验技术：溶剂去除型着色渗透法。

试验内容：由于设备限制，无法营造-5℃，0℃环境，因此-5℃与 0℃试验 仅停留在理论分析；

此次实施的试验采用控制变量法，除试验温度以外其他检验条件均不变，

在整个试验过程中，分别采用在正常环境温度(30℃)、50℃、60℃、70℃、90℃ 环境温度下试验，对比试验结果。分析造成此种结果的原因，并结合理论知识   推断-5℃，0℃环境下显像情况。

在进行试验前，将试样表面清洗干净，放在丙酮溶液中浸泡 30 分钟，取出 后用无水乙醇溶液擦洗、吹干。

步骤一：分别将 B 型试块、A50 试块置于设置温度为 50℃、60℃、70℃、 90℃的烘干箱中保温两小时。

步骤二：将保温完成的 B 型试块，A50 试块按如下步骤进行实验：

①表面准备和预清洗——检测前工件表面的预处理和预清洗；

②施加渗透剂——渗透剂的施加及滴落(渗透 20min)；

③多余渗透剂的去除；

④干燥—— 自然干燥或吹干；

⑤施加显像剂，分析缺陷显像情况并拍照记录；

⑥观察及评定——观察和评定显示的裂纹情况。

⑦后处理，将试块表面清洗干净，放在丙酮溶液中浸泡 30 分钟，取出后用 无水乙醇溶液擦洗、吹干。

4、实验结果分析

实验结束后比较五种环境温度下裂纹显示痕迹。结果发现当温度大于 RCCM 标准温度 50℃时，在 70℃也能良好的显示所有的缺陷，在 90℃情况下则变得 不理想，不能良好的显示全部缺陷，试件温度对液体渗透检验的结果存在影响。

4.1试验结果分析及对-5℃与0℃显像情况的猜象

试验结果分析：本试验采用控制变量法研究渗透环境温度(主要考虑超过 标准范围温度)对渗透检测结果的影响，根据物体热膨胀原理，工件表面温度 增加，则缺陷受热膨胀，开口张大，裂纹宽度增加，会提高渗透剂的渗透能力， 但随着检测温度变高，渗透检测试剂中水等其他成分加速蒸发，导致其其流动 性收影响，甚至直接在缺陷中干燥，降低渗透能力。因此，在温度超过 50℃标 准温度情况下进行渗透检测工作。 根据 RCCM MC4200,首先需要得到承包商批准， 同时在采用一定的程序和适合于这个温度的且证明了性能的渗透剂的条件下，  开始实施渗透检测前需要使用对比试块确定灵敏度，以确定该温度下进行渗透 检测是否满足工件的验收灵敏度标准。

对-5℃与0℃显像情况的猜象：众所周知，气体的平均动能只与温度有关， 即与绝对温度成正比。工件温度降低，裂纹中气体分子运动减弱，内压降低，  部分气体便进入裂纹。裂纹内气压下降，则会形成轻度负压，提高渗透剂的渗 透能力，不利于施加显像剂后的渗透剂回渗。同样过低的温度也会影响渗透检

测剂的流动性及粘度，因此难以清晰地显示缺陷。而在实际现场探伤时经常存 在环境温度低于探伤标准规定的温度范围(10℃)，这样，必然会影响探伤结果。

环境温度低于标准温度(10℃)的解决方法：

因此，在温度低于 10℃的情况下，施加显示剂时应使用一种气雾剂，在使 用时，温度可达到大约 20℃。此外，要使用风扇吹风，加速干燥；如果可能， 则吹热风，被检件表面温度不得超过 50℃。也可采用其他的方法将工件温度升 高或将检验表面温度或检验试剂温度升高，这样可以弥补低温对液体渗透检验 带来的不利影响，将液体渗透检验的适用温度从 10℃-50℃之间扩展到更低的 温度。除执行上述要求外，可适当增加渗透液在工件上的停留时间。

4.2最终清洗

试验一旦结束，试块上残余的试剂应用水或清洗剂冲洗、擦掉并用清洁干 燥的纸或布擦干。为了尽可能的去除缺陷中残留的杂质，应当将试块放入丙酮 等有机溶剂中浸泡至少 24 小时。试块使用完后，妥善保存试块。

5.总结

在面对温度超过 50℃(最高不超过 60℃)的情况下，我们以此次试验结 果作为参考，在现场进行了多次灵敏度试验，试验结果满足检验标准的灵敏度 要求，最终进行非标温度下渗透检测工作。