滲透探傷

承壓設備無損檢測第5部分:滲透探傷 

JB/T 4730.4—2005

代替JB 4730—1994部分

前 言

JB/T4730.1～4730.6—2005《承壓設備無損檢測》分為六個部分:

    ——第1部分:通用要求；

    ——第2部分:射線檢測；

    ——第3部分:超聲檢測；

    ——第4部分:磁粉檢測；

    ——第5部分:滲透檢測；

    ——第6部分:渦流檢測。

    本部分為JB/T 4730.1～4730.6—2005的第5部分:滲透檢測。本部分主要參照ASME《鍋爐壓力容器規范》第V卷SE-165《液體滲透檢測的標準推薦操作方法》的有關要求并結合國內的實際情況制定。本部分與JB 4730—1994相比主要變化如下:

    1.  增加了規范性引用文件。

    2.  增加了靈敏度等級分類。

    3.  增加了質量控制內容。

    4.  增加了在用承壓設備的滲透檢測；增加了高強鋼以及裂紋敏感材料的熒光滲透檢測。

   5.  增加了滲透基本程序、滲透檢測時機等章節。

    本部分的附錄A和附錄B為規范性附錄。

    本部分由國內鍋爐壓力容器標準化技術委員會(SAC/TC 262)提出。

    本部分由國內鍋爐壓力容器標準化技術委員會(SAC/TC 262)歸口。

    本部分主要起草人:范宇、邢兆輝、孫殿壽、陳用堅。

1  范 圍

    JB/T 4730的本部分規定了承壓設備的液體滲透檢測方法以及質量分級。

    本部分適用于非多孔性金屬材料或非金屬材料制承壓設備在制造、安裝及使用中產生的表面開口缺陷的檢測。

2  規范性引用文件

    下列文件中的條款通過JBfr 4730的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據本部分達成協議的各方研究是否可使用這些文件的*新版本。凡是不注日期的引用文件，其*新版本適用于本部分。

    GB/T 5097        黑光源的間接評定方法

    GB/T 5616        常規無損探傷應用導則

    GB11533—1989   標準對數視力表

    GB/T 12604.3     無損檢測術語滲透檢測

    GB/T 16673       無損檢測用黑光源(UV-A)輻射的測量

    JB/T 4730.1      承壓設備無損檢測第1部分:通用要求

    JB/T 6064—1992  滲透探傷用鍍鉻試塊技術條件

    JB/T 9213—1999  無損檢測滲透檢查A型對比試塊

JB/T9216        控制滲透探傷材料質量的方法

3  一般要求

    滲透檢測的一般要求除應符合JB/T4730.1的有關規定外，還應符合下列規定。

3.1  滲透檢測人員

    滲透檢測人員的未經矯正或經矯正的近(距)視力和遠(距)視力應不低于5.0(小數記錄值為1.0)，測試方法應符合GB11533的規定。并1年檢查1次，不得有色盲。

3.2  滲透檢測劑

    滲透檢測劑包括滲透劑、乳化劑、清洗劑和顯像劑。

3.2.1  滲透劑的質量控制要求

3.2.1.1  在每一批新的合格散裝滲透劑中應取出500mL貯藏在玻璃容器中保存起來，作為校驗基準。

3.2.1.2 滲透劑應裝在密封容器中，放在溫度為10℃～50℃的暗處保存，并應避免陽光照射。各種滲透劑的相對密度應根據制造廠說明書的規定采用相對密度計進行校驗，并應保持相對密度不變。

3.2.1.3  散裝滲透劑的濃度應根據制造廠說明書規定進行校驗。校驗方法是將10mL待校驗的滲透劑和基準滲透劑分別注入到盛有90mL無色煤油或其他惰性溶劑的量筒中，攪拌均勻，然后將兩種試劑分別放在比色計納式試管中進行顏色濃度的比較。如果被校驗的滲透劑與基準滲透劑的顏色濃度差超過20%時，就應作為不合格。

3.2.1.4  對正在使用的滲透劑進行外觀檢驗，如發現有明顯的混濁或沉淀物、變色或難以清洗，則應予以報廢。

3.2.1.5  被檢滲透劑與基準滲透劑利用試塊進行性能對比試驗，當被檢滲透劑顯示缺陷的能力低于基準滲透劑時，應予報廢。

3.2.1.6  熒光滲透劑的熒光效率不得低于75%。試驗方法按GB/T 5097—1985附錄A中的有關規定執行。

3.2.2  顯像劑的質量控制要求

3.2.2.1  對干式顯像劑應經常進行檢查，如發現粉末凝聚、顯著的殘留熒光或性能低下時要廢棄。

3.2.2.2  濕式顯像劑的濃度應保持在制造廠規定的工作濃度范圍內，其比重應經常進行校驗，校驗方法是用比重計進行測定。

3.2.2.3 當使用的濕式顯像劑出現混濁、變色或難以形成薄而均勻的顯像層時，則應予以報廢。

3.2.3 滲透檢測劑必須標明生產日期和有效期，要附帶產品合格證和使用說明書。

3.2.4 對于噴罐式滲透檢測劑，其噴罐表面不得有銹蝕，噴罐不得出現泄漏。

3.2.5  滲透檢測劑必須具有良好的檢測性能，對工件無腐蝕，對人體基本無毒害作用。

3.2.6 對于鎳基合金材料，一定量滲透檢測劑蒸發后殘渣中的硫元素含量的重量比不得超過l%。如有更高要求，可由供需雙方另行商定。

3.2.7  對于奧氏體鋼和鈦及鈦合金材料，一定量滲透檢測劑蒸發后殘渣中的氯、氟元素含量的重量比不得超過1%。如有更高要求，可由供需雙方另行商定。

3.2.8  滲透檢測劑的氯、硫、氟含量的測定可按下述方法進行。

    取滲透檢測劑試樣100g，放在直徑150mm的表面蒸發皿中沸水浴加熱60min，進行蒸發。如蒸發后留下的殘渣超過0.005g，則應分析殘渣中氯、硫、氟的含量。

3.2.9  滲透檢測劑應根據承壓設備的具體情況進行選擇。對同一檢測工件，不能混用不同類型的滲透檢測劑。

3.3  設備、儀器和試塊

3.3.1 暗室或檢測現場

    暗室或檢測現場應有足夠的空間，能滿足檢測的要求，檢測現場應保持清潔，熒光檢測時暗室或暗處可見光照度應不大于201x。

3.3.2 黑光燈

    黑光燈的紫外線波長應在320nm～400nm的范圍內，峰值波長為365nm，距黑光燈濾光片38cm的工件表面的輻照度大于或等于1000μW/cm²，自顯像時距黑光燈濾光片15cm的工件表面的輻照度大于或等于3000μW/cm²。黑光燈的電源電壓波動大于10%時應安裝電源穩壓器。

3.3.3  黑光輻照度計

    黑光輻照度計用于測量黑光輻照度，其紫外線波長應在320nm～400nm的范圍內，峰值波長為365nm。

3.3.4  熒光亮度計

    熒光亮度計用于測量滲透劑的熒光亮度，其波長應在430nm～600nm的范圍內，峰值波長為500 nm～520nm。

3.3.5 照度計

  照度計用于測量白光照度。

3.3.6  試塊

3.3.6.1  鋁合金試塊(A型對比試塊)

    鋁合金試塊尺寸如圖1所示，試塊由同一試塊剖開后具有相同大小的兩部分組成，并打上相同序號，分別標以A、B記號，A、B試塊上均應具有細密相對稱的裂紋圖形。鋁合金試塊的其他要求應符合JB/T 9213的相關規定。

圖1 鋁合金試塊

3.3.6.2  鍍鉻試塊(B型試塊)

    將一塊尺寸為130mm×40mm×4mm、材料為0Cr18Ni9Ti或其他不銹鋼材料的試塊上單面鍍鉻，用布氏硬度法在其背面施加不同負荷形成3個輻射狀裂紋區，按大小順序排列區位號分別為1、2、3，其位置、間隔、及其他要求應符合JB/T 6064—1992中B型試塊的相關規定。裂紋尺寸分別對應JB/T 6064—1992中B型試塊上的裂紋區位號2、3、4。

3.3.6.3  鋁合金試塊主要用于以下兩種情況:

    a) 在正常使用情況下，檢驗滲透檢測劑能否滿足要求，以及比較兩種滲透檢測劑性能的優劣；

    b) 對用于非標準溫度下的滲透檢測方法作出鑒定。

    鍍鉻試塊主要用于檢驗滲透檢測劑系統靈敏度及操作工藝正確性。

3.3.6.4  著色滲透檢測用的試塊不能用于熒光滲透檢測，反之亦然。

3.3.6.5  發現試塊有阻塞或靈敏度有所下降時，必須及時修復或更換。

3.3.6.6  試塊使用后要用丙酮進行徹底清洗。清洗后，再將試塊放人裝有丙酮和無水酒精的混合液體(體積混合比為1:1)的密閉容器中保存，或用其他有效方法保存。

3.4  滲透檢測方法分類和選用

3.4.1  滲透檢測方法分類

根據滲透劑和顯像劑種類不同，滲透檢測方法可按表1進行分類。

表1   滲透檢測方法分類

滲透劑		滲透劑的去除		顯像劑
分類	名  稱	方法	名  稱	分類	名  稱
Ⅰ Ⅱ Ⅲ	熒光滲透檢測 著色滲透檢測 熒光、著色滲透檢測	A B C D	水洗型滲透檢測 親油型后乳化滲透檢測 溶劑去除型滲透檢測 親水型后乳化滲透檢測	a b c d e	干粉顯像劑 水溶解顯像劑 水懸浮顯像劑 溶劑懸浮顯像劑 自顯像
注:滲透檢測方法代號示例:ⅡC—d為溶劑去除型著色滲透檢測(溶劑懸浮顯像劑)。

3.4.2  靈敏度等級

    靈敏度等級分類如下:1級——低靈敏度；2級——中靈敏度；3級——高靈敏度。

不同靈敏度等級在鍍鉻試塊上可顯示的裂紋區位數應按表2的規定。

表2   靈敏度等級

靈敏度等級	可顯示的裂紋區位數
1級	1～2
2級	2～3
3級	3

3.4.3  滲透檢測方法選用

3.4.3.1  滲透檢測方法的選用，首先應滿足檢測缺陷類型和靈敏度的要求。在此基礎上，可根據被檢工件表面粗糙度、檢測批量大小和檢測現場的水源、電源等條件來決定。

3.4.3.2  對于表面光潔且檢測靈敏度要求高的工件，宜采用后乳化型著色法或后乳化型熒光法，也可采用溶劑去除型熒光法。

3.4.3.3 對于表面粗糙且檢測靈敏度要求低的工件宜采用水洗型著色法或水洗型熒光法。

3.4.3.4  對現場無水源、電源的檢測宜采用溶劑去除型著色法。

3.4.3.5 對于批量大的工件檢測，宜采用水洗型著色法或水洗型熒光法。

3.4.3.6 對于大工件的局部檢測，宜采用溶劑去除型著色法或溶劑去除型熒光法。

3.4.3.7 熒光法比著色法有較高的檢測靈敏度。

3.5  檢測時機

3.5.1 除非另有規定，焊接接頭的滲透檢測應在焊接完工后或焊接工序完成后進行。對有延遲裂紋傾向的材料，至少應在焊接完成24h后進行焊接接頭的滲透檢測。

3.5.2  緊固件和鍛件的滲透檢測一般應安排在*終熱處理之后進行。

4  滲透檢測基本程序

    滲透檢測操作的基本步驟如下:

    a) 預清洗；

    b) 施加滲透劑；

    c) 去除多余的滲透劑；

    d) 干燥；

    e) 施加顯像劑；

    f) 觀察及評定。

熒光和著色滲透檢測工藝程序見附錄A(規范性附錄)。

5  滲透檢測操作方法

5.1  表面準備

5.1.1  工件被檢表面不得有影響滲透檢測的鐵銹、氧化皮、焊接飛濺、鐵屑、毛刺以及各種防護層。

5.1.2  被檢工件機加工表面粗糙度Ra≤12.5μm；被檢工件非機加工表面的粗糙度可適當放寬，但不得影響檢驗結果。

5.1.3 局部檢測時，準備工作范同應從檢測部位四周向外擴展25mm。

5.2  預清洗

    檢測部位的表面狀況在很大程度上影響著滲透檢測的檢測質量。因此在進行表面清理之后，應進行預清洗，以去除檢測表面的污垢。清洗時，可采用溶劑、洗滌劑等進行。清洗范圍應滿足5.1.3的要求。鋁、鎂、鈦合金和奧氏體鋼制零件經機械加工的表面，如確有需要，可先進行酸洗或堿洗，然后再進行滲透檢測。清洗后，檢測面上**的溶劑和水分等必須干燥，且應保證在施加滲透劑前不被污染。

5.3  施加滲透劑

5.3.1 滲透劑施加方法

    施加方法應根據零件大小、形狀、數量和檢測部位來選擇。所選方法應保證被檢部位完全被滲透劑覆蓋，并在整個滲透時間內保持潤濕狀態。具體施加方法如下:

    a) 噴涂:可用靜電噴涂裝置、噴罐及低壓泵等進行；

    b) 刷涂:可用刷子、棉紗或布等進行；

    c) 澆涂:將滲透劑直接澆在工件被檢面上；

    d) 浸涂:把整個工件浸泡在滲透劑中。

5.3.2  滲透時間及溫度

    在1O℃～50℃的溫度條件下，滲透劑持續時間一般不應少于1Omin。當溫度條件不能滿足上述條件時，應按附錄B(規范性附錄)對操作方法進行鑒定。

5.4  乳化處理

5.4.1 在進行乳化處理前，對被檢工件表面所附著的殘余滲透劑應盡可能去除。使用親水型乳化劑時，先用水噴法直接排除大部分多余的滲透劑，再施加乳化劑，待被檢工件表面多余的滲透劑充分乳化，然后再用水清洗。使用親油型乳化劑時，乳化劑不能在工件上攪動，乳化結束后，應立即浸入水中或用水噴洗方法停止乳化，再用水噴洗。

5.4.2  乳化劑可采用浸漬、澆涂和噴灑(親水型)等方法施加于工件被檢表面，不允許采用刷涂法。

5.4.3  對過渡的背景可通過補充乳化的辦法予以去除，經過補充乳化后仍未達到一個滿意的背景時，應將工件按工藝要求重新處理。出現明顯的過清洗時要求將工件清洗并重新處理。

5.4.4 乳化時間取決于乳化劑和滲透劑的性能及被檢工件表面粗糙度。一般應按生產廠的使用說明書和對比試驗選取。

5.5  去除多余的滲透劑

5.5.1  在清洗工件被檢表面以去除多余的滲透劑時，應注意防止過度去除而使檢測質量下降，同時也應注意防止去除不足而造成對缺陷顯示識別困難。用熒光滲透劑時，可在紫外燈照射下邊觀察邊去除。

5.5.2  水洗型和后乳化型滲透劑(乳化后)均可用水去除。沖洗時，水射束與被檢面的夾角以30°為宜，水溫為10℃～40℃，如無特殊規定，沖洗裝置噴嘴處的水壓應不超過0.34MPa。在無沖洗裝置時，可采用干凈不脫毛的抹布蘸水依次擦洗。

5.5.3  溶劑去除型滲透劑用清洗劑去除。除特別難清洗的地方外，一般應先用干燥、潔凈不脫毛的布依次擦拭，直至大部分多余滲透劑被去除后，再用蘸有清洗劑的干凈不脫毛布或紙進行擦拭，直至將被檢面上多余的滲透劑全部擦凈。但應注意，不得往復擦拭，不得用清洗劑直接在被檢面上沖洗。

5.6  干燥處理

5.6.1  施加干式顯像劑、溶劑懸浮顯像劑時，檢測面應在施加前進行干燥，施加水濕式顯像劑(水溶解、水懸浮顯像劑)時，檢測面應在施加后進行干燥處理。

5.6.2 采用自顯像應在水清洗后進行干燥。

5.6.3  一般可用熱風進行干燥或進行自然干燥。干燥時，被檢面的溫度不得大于50℃。當采用溶劑去除多余滲透劑時，應在室溫下自然干燥。

5.6.4 干燥時間通常為5min～10min。

5.7  施加顯像劑

5.7.1  使用于式顯像劑時，須先經干燥處理，再用適當方法將顯像劑均勻地噴灑在整個被檢表面上，并保持一段時間。多余的顯像劑通過輕敲或輕氣流**方式去除。

5.7.2 使用水濕式顯像劑時，在被檢面經過清洗處理后，可直接將顯像劑噴灑或涂刷到被檢面上或將工件浸入到顯像劑中，然后再迅速排除多余顯像劑，并進行干燥處理。

5.7.3  使用溶劑懸浮顯像劑時，在被檢面經干燥處理后，將顯像劑噴灑或刷涂到被檢面上，然后進行自然干燥或用暖風(30℃～50℃)吹干。

5.7.4  采用自顯像時，停留時間*短10min，*長2h。

5.7.5 懸浮式顯像劑在使用前應充分攪拌均勻。顯像劑的施加應薄而均勻，不可在同一地點反復多次施加。

5.7.6 噴涂顯像劑時，噴嘴離被檢面距離為300mm～400mm，噴涂方向與被檢面夾角為30℃～40℃。

5.7.7 禁止在被檢面上傾倒濕式顯像劑，以免沖洗掉滲入缺陷內的滲透劑。

5.7.8 顯像時間取決于顯像劑種類、需要檢測的缺陷大小以及被檢工件溫度等，一般不應少于7min。

5.8  觀察

5.8.1  觀察顯示應在顯像劑施加后7min一60min內進行。如顯示的大小不發生變化，也可超過上述時間。對于溶劑懸浮顯像劑應遵照說明書的要求或試驗結果進行觀察。

5.8.2  著色滲透檢測時，缺陷顯示的評定應在白光下進行，通常工件被檢面處白光照度應大于或等于10001x；當現場采用便攜式設備檢測，由于條件所限無法滿足時，可見光照度可以適當降低，但不得低于5001x。

5.8.3  熒光滲透檢測時，缺陷顯示的評定應在暗室或暗處進行，暗室或暗處白光照度應不大于201x。

檢測人員進人暗區，至少經過3min的黑暗適應后，才能進行熒光滲透檢測。檢測人員不能戴對檢測有影響的眼鏡。

5.8.4 辨認細小顯示時可用5～10倍放大鏡進行觀察。必要時應重新進行處理和滲透檢測。

5.9  復驗

5.9.1  當出現下列情況之一時，需進行復驗:

    a) 檢測結束時，用試塊驗證檢測靈敏度不符合要求；

    b) 發現檢測過程中操作方法有誤或技術條件改變時；

    c) 合同各方有爭議或認為有必要時。

5.9.2 當決定進行復驗時，應對被檢面進行徹底清洗。

5.10  后清洗

    工件檢測完畢應進行后清洗，以去除對以后使用或對工件材料有害的殘留物。

5.11  顯示記錄

    缺陷的顯示記錄可采用照相、錄像和可剝性塑料薄膜等方式記錄，同時應用草圖進行標示。

5.12  質量控制

5.1 2.1  使用新的滲透檢測劑、改變或更換滲透檢測劑類型或操作規程時，實施檢測前應用鍍鉻試塊檢驗滲透檢測劑系統靈敏度及操作工藝正確性。

5.12.2  一般情況下每周應用鍍鉻試塊檢驗滲透檢測劑系統靈敏度及操作工藝正確性。檢測前、檢測過程或檢測結束認為必要時應隨時檢驗。

5.12.3 應定期測定檢測環境白光照度和工件表面黑光輻照度、熒光亮度。

5.12.4  黑光燈、黑光輻照度計、熒光亮度計和照度計等儀器應按相關規定進行定期校驗。

6  滲透顯示的分類和記錄

6.1  顯示分為相關顯示、非相關顯示和虛假顯示。非相關顯示和虛假顯示不必記錄和評定。

6.2  小于0.5mm的顯示不計，除確認顯示是由外界因素或操作不當造成的之外，其他任何顯示均應作為缺陷處理。

6.3  缺陷顯示在長軸方向與工件(軸類或管類)軸線或母線的夾角大于或等于30°時，按橫向缺陷處理，其他按縱向缺陷處理。

6.4  長度與寬度之比大于3的缺陷顯示，按線性缺陷處理；長度與寬度之比小于或等于3的缺陷顯示，按圓形缺陷處理。

6.5  兩條或兩條以上缺陷線性顯示在同一條直線上且間距不大于2mm時，按一條缺陷顯示處理，其長度為兩條缺陷顯示之和加間距。

7  質量分級

7.1  不允許任何裂紋和白點，緊固件和軸類零件不允許任何橫向缺陷顯示。

7.2  焊接接頭和坡口的質量分級按表3進行。

表3   焊接接頭和坡口的質量分紐

7.3  其他部件的質量分級評定見表4。

表4   其他部件的質量分級

8  在用承壓設備滲透檢測

對在用承壓設備進行滲透檢測時，如制造時采用高強度鋼以及對裂紋(包括冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋)敏感的材料；或是長期工作在腐蝕介質環境下，有可能發生應力腐蝕裂紋的場合，其內壁宜采用熒光滲透檢測方法進行檢測。檢測現場環境應符合5.8.3的要求。

9  滲透檢測報告

    報告至少應包括下列內容:

    a) 委托單位；

   b) 被檢工件:名稱、編號、規格、材質、坡口型式、焊接方法和熱處理狀況；

    c) 檢測設備:滲透檢測劑名稱和牌號；

    d) 檢測規范:檢測比例、檢測靈敏度校驗及試塊名稱，預清洗方法、滲透劑施加方法、乳化劑施加方法、去除方法、干燥方法、顯像劑施加方法、觀察方法和后清洗方法，滲透溫度、滲透時間、乳化時間、水壓及水溫、干燥溫度和時間、顯像時間；

    e) 滲透顯示記錄及工件草圖(或示意圖)；

    f) 檢測結果及質量分級、檢測標準名稱和驗收等級；

    g) 檢測人員和責任人員簽字及其技術資格；

    h) 檢測日期。

附  錄A

(規范性附錄)

熒光和著色滲透檢測工藝程序示意圖

A.1  熒光和著色滲透檢測工藝程序見圖A.1。

圖A.1 熒光和著色滲透檢測工藝程序示意圖

附  錄B

(規范性附錄)

用于非標準溫度的檢測方法

B.1  概述

    當滲透檢測不可能在1O℃～50℃溫度范圍內進行時，應對檢測方法作出鑒定。通常使用鋁合金試塊進行。

B.2  鑒定方法

B.2.1  溫度低于1O℃條件下滲透檢測方法的鑒定

    在試塊和所有使用材料都降到預定溫度后，將擬采用的低溫檢測方法用于B區。在A區用標準方法進行檢測，比較A、B兩區的裂紋顯示跡痕。如果顯示跡痕基本上相同，則可以認為準備采用的方法經過鑒定是可行的。

B.2.2  溫度高于50℃條件下滲透檢測方法的鑒定

    如果擬采用的檢測溫度高于50～C，則需將試塊B加溫并在整個檢測過程中保持在這一溫度，將擬采用的檢測方法用于B區。在A區用標準方法進行檢測，比較A、B兩區的裂紋顯示跡痕。如果顯示跡痕基本上相同，則可以認為準備采用的方法是經過鑒定可行的。