换热器管板角焊缝渗透探伤

常文见 潘杰 孟凡辉

前言：管板角焊缝是换热器的重要组成部分，其可靠性将直接影响换热器安全与经济运行。由不锈钢管和不锈钢板焊制而成的管板角焊缝应用越来越广，有必要对该类换热器焊缝的渗透检测工艺方法进行分析研究，确保检验的准确性和安全性。

关键词：换热器 管板焊接 渗透

1. 换热器管板焊接特征

由不锈钢管和不锈钢板焊制而成的换热器，不锈钢管直径通常≤20mm，壁厚≤1mm，管材在安装前进行涡流探伤抽查，管板之间全氩弧焊接，焊接时可能产生的表面缺陷主要为未熔合和气孔，焊后不需要热处理。

每台换热器管板焊口数量根据换热面积而定，一般约为5～6万道。

2. 渗透探伤前的准备工作

2.1 焊缝表面的清理：

工件被检范围内的表面应无氧化皮、飞溅等固体污物；焊接前对工件被检表面使用丙酮清洗，无油污、水分。

2.2 探伤场所的布置：

被检设备一般固定于厂房内，体积庞大，被检区域较暗，使用白光照度计测量在150～200lx之间，为方便检验和提高准确性需增加照明。考虑到渗透探伤剂属可燃物质，照明灯具应使用防爆型，且不应距检测面过近，使用白光照度计测量被检工件表面照度大于1000lx，无其他反射光影响即可。清理施工场所周围的杂物，划定防火区域。工作区域内采取防风措施但应保持空气流通。配备足够的灭火器材。

2.3 人员防护准备：

正确使用个人防护用品，如口罩、橡胶手套、防护服、皮肤防护膏等。工作区域内禁止吸烟。

3. 渗透方法的选择

3.1 根据检验灵敏度的要求：

焊缝检验灵敏度要求为中等，使用溶剂去除性着色渗透探伤法能够满足检验灵敏度的要求。

3.2 根据现场环境：

被检设备体积庞大，无法在暗室内检验，不适用荧光探伤法。现场无水源且出于保护环境卫生整洁的考虑不宜采用水洗型或后乳化型渗透探伤法。

3.3 溶剂去除性着色渗透探伤法的特点：

适用于焊接件和表面光洁的零件的检测，特别适合大零件的局部检验，也适合非批量零件的检验和现场检验。结合具体情况分析，可见使用溶剂去除性着色渗透探伤法进行换热器管板焊接检验是非常理想的选择。

4. 渗透探伤材料和设备

根据选定的渗透探伤方法，选择相应的渗透探伤材料和所需的试块或试片。

4.1 渗透探伤材料的选择：

渗透探伤用材料，必须采用同一厂家提供的同族组的产品，使用前应进行性能鉴定和渗透探伤剂系统的灵敏度鉴定。考虑到换热器材质的特殊性，要求所选用的渗透探伤剂必须是低氟、低氯型的（氟、氯元素含量的重量比不超过１％，具体测定方法按JB/T4730.5-2005标准3.2.8执行）。

4.2 灵敏度试块的选择：

按JB/T4730.5-2005标准使用B型试块检验渗透检测剂系统灵敏度及操作工艺正确性。检验环境温度在18-24℃之间，不需使用A型试块。

5. 渗透探伤操作

5.1 渗透液的施加：

由于换热器管较细且数量众多，如果采用喷涂法，将不可避免喷到管子内，给清洗造成很大困难。采用刷涂法可节约渗透剂且易于去除，但应注意在规定渗透时间内必须保持检测面处于润湿状态，渗透时间掌握在10-15分钟之间。

5.2 渗透液的去除：

首先用清洁不掉毛的干布擦去多余的渗透剂，再用沾有溶剂去除剂的清洁不掉毛的布轻轻擦拭被检面残存的渗透剂，应注意不可使用溶剂直接冲洗被检工件表面，布上不能沾过多的溶剂，擦拭被检面时只能朝一个方向擦除，严禁往复擦拭，防止过洗或欠洗。

5.3 干燥：

自然干燥，时间为5-10分钟。

5.4 显像及评定：

利用压缩空气将溶剂悬浮显像剂均匀喷洒于焊缝表面，对痕迹应认真分析，判定为缺陷的迹痕应进行定位、定量及定性，采用画草图法与拍照法相结合的手段共同记录，按JB/T4730.5-2005标准进行质量分级。

5.5 后清洗：

为去除对工件材料有害的残留物，应及时采用擦除、刷除或热水喷洗去除显影剂涂层、渗透液残留痕迹及其他污物。

6. 结论

从本次检验结果来看共查出不合格焊口324道，且检验本身未对换热器管材及焊缝使用性能产生明显影响，取得了预期效果，但是不锈钢渗透探伤作为本单位接触到的一个新型课题，还有待于在实践中进一步的探索提高。

7. 参考文献

[1] 全国锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核委員会《渗透探伤》

[2] JB/T4730.5-2005《承压设备无损检测第5部分：渗透检测》