RCC-M和JB/T 4730.5标准中关于渗透检测试块类型及使用规定的差异

朱从斌,杨志鹏

(中广核工程有限公司, 深圳 518124)



RCC-M和JB/T 4730.5标准中关于渗透检测试块类型及使用规定的差异

朱从斌,杨志鹏

(中广核工程有限公司, 深圳 518124)

详细介绍了RCC-M 2000+2002补遗和JB/T 47013.5-2005标准在渗透检测试块类型选用和相关试块具体用途和使用方法上的技术差异，通过对比分析，梳理两个标准在试块选择和使用上的优势和局限性，并提出改进的意见和建议。

RCC-M;JB/T 4730.5;试块;技术差异;对比分析

渗透检测时，渗透检测材料灵敏度等级的验证、操作工艺的符合性验证，以及非标温度下检测工艺和方法的鉴定需要通过不同类型的渗透检测试块来实现。

笔者以着色渗透手工检测方法为例，阐述RCC-M 2000 Edition & Addendum 2002 Deign and Construction Rules for Mechanical Components of PWR Nuclear Islands补遗和JB/T 47013.5-2005 《承压设备无损检测 第5部分：渗透检测》标准(以下简称为RCC-M和JB/T 4730.5标准)在关于渗透检测试块的类型和试块的用途、用法上的规定存在的差异，梳理和分析标准的先进性或局限性，并提出改进的意见和建议，为标准的修订提供借鉴和参考。

1　典型渗透检测试块类型及用途

RCC-M和JB/T 4730.5标准对渗透检测试块选择及试块用途上的规定存在一定差异，表1详细阐述了两个标准本身及其引用的其他标准涉及的典型试块类型，并总结了各种试块的用途。

2　渗透检测材料灵敏度验证

2.1渗透检测材料灵敏度验证试块的选择

RCC-M按照ISO 3452-2的要求,以所能识别ISO 3452-3标准1型试块不同深度(30,50 μm)裂纹的数量来确定灵敏度等级(统计分布于不小于试块宽度80%的裂纹显示的数目，与试块已知的裂纹数目进行比较)，JB/T 4730.5则是以识别三点式B型镀铬试块星形裂纹个数来确定灵敏度等级(星形裂纹清晰显示，与试块已知的裂纹图谱进行比较)，如表2所示。

ISO 3452-3标准1型试块上设计制作了一定数量的横向裂纹，从统计学的角度来分析，确定灵敏度等级的裂纹数越多，灵敏度等级的量化会更加精确，区分不同类型渗透检测系统灵敏度偏差的定量会更加准确，不同渗透检测剂性能优劣的对比评价结果也会更准确。因此，相比标准JB/T 4730.5采用的三点式B型镀铬试块和A型铝合金试块(用于比较两种渗透检测剂性能的优劣),该试块更加合理和有优势。

表1　典型渗透检测试块类型及用途

表2　灵敏度等级验收要求

2.2渗透检测材料灵敏度验证

RCC-M要求按照ISO 3452.2规定的特定条件进行灵敏度验证，比如按渗透材料制造商推荐的参数进行操作，并强制使用溶剂悬浮式显像剂和10 min显像时间等;不同的渗透检测材料在特定的基准下进行灵敏度验证，能够正确反映不同渗透检测材料的灵敏度差异。

JB/T 4730.5采用三点式B型试块确定渗透检测系统灵敏度等级时,没有规定特定条件。在实际的执行过程中，检测人员往往把渗透检测材料的灵敏度等级验证和操作工艺符合验证混淆，实际确定的灵敏度等级与材料、检测条件和工艺相关联，与渗透检测材料的实际灵敏度等级不对应，这是JB/T 4730.5需要改进和完善的地方。

2.3渗透检测材料灵敏度选择

RCC-M是集合设计和建造规则的标准，除了给出了渗透检测系统灵敏度等级的确定原则外，也明确提出渗透检测用材料必须符合ISO 3452-2的2级灵敏度水平；JB/T 4730.5作为检测方法标准，只给出了渗透检测系统灵敏度等级的确定原则。由于与之配套的特种设备相关标准(如GB 150)没有根据设备的级别给出渗透检测系统灵敏度等级的选择要求，而且从目前特种设备设计文件制定情况来看，渗透检测系统灵敏度等级选择的相关要求也不明确。因此，在总结实际检测经验和制造质量反馈的基础上,可以考虑在JB/T 4730.5中补充明确的灵敏度要求。

3　操作工艺符合性验证

3.1标准的局限性

RCC-M规定了渗透检测材料的灵敏度等级，人员资格、检验程序和检测技术的具体要求，但没有提出操作工艺符合性验证的要求。实际检测时，不能有效地对操作工艺实施的符合性、有效性和稳定性进行验证，也不能确定实际检测灵敏度的高低，因此，推动检测人员使用试块进行操作工艺的符合性验证是必要的，这应是RCC-M标准需要完善的地方。

JB/T 4730.5虽然规定了采用B型试块进行操作工艺的符合性验证的要求，但试块的选择是不合理的，这主要基于以下两个方面来考虑：

(1) 除了渗透剂本身的性能差异，多余渗透剂的去除与工件表面的粗糙度有关，多余渗透剂去除工序直接决定着实际的检测灵敏度。B型试块表面粗糙度高，在多余渗透剂的去除达到适当背景的情况下，B型试块的清洗状况与渗透剂的类型和实际工件表面的粗糙度无关。

(2) 不同工件表面粗糙度存在差异，工件与B型试块表面粗糙度的差异大，在去除多余渗透剂达到适当背景的情况下，不同渗透剂在不同粗糙度工件表面的实际去除状况不同，更与B型试块表面的去除状况不对应。

因此，采用B型试块进行操作工艺的符合性验证不能准确反映实际工件检测灵敏度的高低，这也是JB/T 4730.5需要修订和完善的地方。

3.2操作工艺符合性验证试块的优化选择

ISO 3452-3标准2型试块制作了粗糙度分别为Ra=2.5,5,10,15 μm的四个粗糙区域，可以模拟工件表面的实际检测状况，尽可能地保证了工件表面对于渗透剂的去除状况与试块的对应性，所以选择ISO 3452-3标准2型试块进行渗透检测操作工艺的符合性验证更为合理。

3.3ISO 3452-3标准2型试块的使用方法

正确使用2型试块需要理解该试块的设计意图，该试块不仅可以进行操作工艺符合性验证，其粗糙区也可以验证和对比不同渗透剂的去除性能，具体的使用方法如下：

(1) 选择2型试块上与工件表面粗糙度相近的粗糙区。

(2) 被选择的粗糙区和裂纹区同时施加渗透剂，并保证整个渗透期间表面被渗透剂润湿。

(3) 渗透完毕后，粗糙区和裂纹区应同时进行多余渗透剂的去除。比如，粗糙区达到适当背景时擦拭N次，裂纹区也应同时擦拭N次，以保证裂纹区的擦拭与不同粗糙度工件表面的擦拭相对应。

(4) 粗糙区达到适当背景后，粗糙区和裂纹区应同时停止擦拭清洗。

正确使用2型试块进行操作工艺的符合性验证，由于保证了裂纹区的清洗与粗糙度区的清洗相对应，试块显示的裂纹数量(灵敏度)与工件实际检测灵敏度相对应，避免了采用B型试块与粗糙度无关的情况。保证了操作工艺验证的有效性。

3.4需要解决的问题

目前从与JB/T 4730.5配套的特种设备相关标准(如GB 150)和设计文件的制定情况来看，没有根据具体设备给出操作工艺验证需要达到的灵敏度等级的要求，这是不合理的，在总结实际检测经验和制造质量反馈的基础上可以考虑在JB/T 4730.5中补充相关要求。

4　非标温度下渗透检测灵敏度验证

RCC-M和JB/T 4730.5规定的标准温度均为10～50 ℃。非标温度下的渗透检测应选择适应该温度下检测的渗透材料，通过对比试块对标准和非标温度下的检测灵敏度进行定量评估和鉴定，为非标温度下的检测工艺和方法的调整提供依据。

RCC-M标准允许工件表面的温度低温为5 ℃，高温要求范围在50～220 ℃；JB/T 4730.5没有规定低温下限和高温上限，需要通过试块进行鉴定。非标温度下的具体措施和试块选择见表3。

非标温度下的渗透检测需要注意的是：采用A型铝合金试块进行检测方法的鉴定或对比渗透检测材料在非标温度下的性能，是在“针对试块”的检测条件下进行的，不能替代产品检测过程控制的“操作工艺符合性验证”和“渗透材料灵敏度验证”，相关标准应给出非标温度下“渗透检测材料灵敏度验证”和“操作工艺验证”的明确要求，并选择合适的试块。

表3　非标温度渗透检测要求

5　结语

通过RCC-M和JB/T 4730.5标准渗透检测试块类型及使用的差异分析，可以看出两个标准在渗透检测材料灵敏度等级验证、操作工艺符合性验证，以及非标温度下检测工艺和方法鉴定方面的要求存在较大差异，各有自己的优势和局限性;执行标准时，需要检测人员认真分析和总结，取长补短，完善产品的渗透检测工艺，保证实际检测质量的符合性和稳定性，并为标准的修订工作提出合理建议和意见。

Discrepancy Analysis on the Type and Usage of Penetrant Testing Blocks Based on RCC-M and JB/T 4730.5

ZHU Cong-bin，YANG Zhi-peng

(China Nuclear Power Engineering Co., Ltd., Shenzhen 518124, China)

Analysis was made on the discrepancy of selection, purpose and usage of penetrant test blocks based on RCC-M 2000+2002 Addendum and JB/T 47013.5-2005. It summed up the advantage and limitation of the related penetrant test blocks, and provided felicitous advices and suggestion.

RCC-M; JB/T 4730.5; Block; Technology discrepancy; Analysis

2015-05-28

朱从斌(1974-)，男，高级工程师，主要从事无损检测技术研究和机械设备质量监督工作。

10.11973/wsjc201510007

TG115.28

A

1000-6656(2015)10-0024-04