（天津市濱海新區(qū)特種設(shè)備檢測(cè)技術(shù)中心，天津 300450）

0 引言

承壓類特種設(shè)備定期檢驗(yàn)時(shí)，相關(guān)的定期檢驗(yàn)規(guī)則都具有對(duì)設(shè)備的表面缺陷和埋藏缺陷的檢測(cè)要求。如TSG 21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱“大《容規(guī)》”）中，對(duì)于壓力容器的定期檢驗(yàn)，第8.3.1 條規(guī)定，表面無(wú)損檢測(cè)是其中一個(gè)主要的檢測(cè)項(xiàng)目，即壓力容器定期檢驗(yàn)，必須進(jìn)行一定比例的表面無(wú)損檢測(cè)[1]。第8.3.6 條規(guī)定，表面檢測(cè)應(yīng)當(dāng)采用NB/T4701—2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》中的磁粉、滲透檢測(cè)方法[2]。對(duì)于鐵磁性材料，表面缺陷檢測(cè)時(shí)，磁粉檢測(cè)具有最高的靈敏度，因此“大《容規(guī)》”還規(guī)定了對(duì)于鐵磁性材料，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用磁粉檢測(cè)。但是對(duì)于有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位、奧氏體不銹鋼和有色金屬制壓力容器，磁粉檢測(cè)無(wú)法實(shí)施時(shí)，只能通過(guò)滲透檢測(cè)來(lái)滿足設(shè)備定期檢驗(yàn)的要求，掌握滲透檢測(cè)的關(guān)鍵控制因素，對(duì)于保證檢測(cè)質(zhì)量和保障設(shè)備安全運(yùn)行具有重要意義。

1 滲透檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)

對(duì)于表面開(kāi)口缺陷，滲透檢測(cè)可以不受材料種類、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)以及缺陷方向、形狀和尺寸的限制，特別是可以檢測(cè)磁粉檢測(cè)無(wú)法實(shí)施的部位。承壓類特種設(shè)備定期檢驗(yàn)采用磁粉檢測(cè)時(shí)，雖然現(xiàn)在有充電類的磁粉探傷儀，但是對(duì)于在野外或者需要長(zhǎng)時(shí)間登高作業(yè)的情況下，沒(méi)有電源和水源的配合，有時(shí)候也難以實(shí)施。而采用溶劑去除型著色滲透檢測(cè)法（即IIC-d 法），由于其不用水、電、氣，缺陷顯示直觀，檢測(cè)成本低，靈敏度高，可檢測(cè)的材料和缺陷范圍廣，對(duì)于形狀復(fù)雜的工件檢測(cè)效率高，可以完美的彌補(bǔ)磁粉檢測(cè)的缺憾。IIC-d 法的缺點(diǎn)是：不能檢測(cè)非開(kāi)口缺陷，或者雖有開(kāi)口但是開(kāi)口被堵塞的缺陷，也無(wú)法檢測(cè)多孔性材料，滲透劑易揮發(fā)、易燃易爆且有一定毒性，可能造成工件腐蝕和對(duì)環(huán)境具有一定的污染[3]。

2 滲透檢測(cè)實(shí)施的控制因素

2.1 檢測(cè)工藝的制定

對(duì)于在役承壓設(shè)備而言，滲透檢測(cè)的目的主要是為了查出裂紋類缺陷，這類裂紋隱蔽性強(qiáng)，且容易被表面雜質(zhì)覆蓋，一般肉眼難以發(fā)現(xiàn)。因此在檢測(cè)前，應(yīng)充分了解設(shè)備的使用狀態(tài)，如介質(zhì)、壓力等關(guān)鍵要素，檢測(cè)工藝的制定時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)選擇易產(chǎn)生疲勞和應(yīng)力集中的部位，才能保證重點(diǎn)部位不漏檢。NB/T47013.5—2015 要求，應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程結(jié)合具體檢測(cè)對(duì)象編制操作指導(dǎo)書(shū)，對(duì)于在役承壓設(shè)備的lIC-d 法檢測(cè)，編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)時(shí)應(yīng)注意以下細(xì)節(jié)。

2.1.1 預(yù)處理

標(biāo)準(zhǔn)中提出了檢測(cè)面的具體要求：不得有影響滲透檢測(cè)的鐵銹、氧化皮、焊接飛濺、鐵屑、毛刺以及各種防護(hù)層；表面粗擦度應(yīng)在規(guī)定值的范圍以內(nèi)；準(zhǔn)備工作應(yīng)在四周向外擴(kuò)展25 mm 等，對(duì)于在役承壓設(shè)備來(lái)說(shuō)，主要是清除檢表面的銹蝕和油漆防護(hù)層。有研究已表面，采用裝有鋼絲輪的角向磨光機(jī)打磨去除焊縫表面銹蝕和油漆防護(hù)層，不會(huì)影響滲透檢測(cè)靈敏度，因此在實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用。檢測(cè)前應(yīng)采用清潔劑對(duì)工件表面進(jìn)行預(yù)清洗，徹底清除被檢表面的殘留介質(zhì)或機(jī)械打磨殘留物，清洗后檢測(cè)面上遺留的溶劑和水分必須干燥，且在施加滲透劑前應(yīng)保證不被污染。

2.1.2 施加滲透劑

在役承壓設(shè)備施加滲透劑一般采用噴灌噴涂的方法，噴涂時(shí)應(yīng)保證所有檢測(cè)部位被滲透劑均勻覆蓋，關(guān)于滲透時(shí)間和溫度的確定，當(dāng)環(huán)境溫度為10 ℃～50 ℃的時(shí)，保持潤(rùn)濕狀態(tài)至少10 min；在環(huán)境溫度為5 ℃～10 ℃時(shí)，保持潤(rùn)濕狀態(tài)至少20 min；當(dāng)溫度為小于5℃或大于50℃時(shí)，則應(yīng)按照NB/T47013.5—2015 附錄B 的要求進(jìn)行檢測(cè)方法鑒定。

2.1.3 去除多余的滲透劑

去除時(shí)，不能過(guò)度去除，也不能去除不足，清洗不足將造成檢測(cè)靈敏度下降，而去除不足將造成對(duì)缺陷的識(shí)別困難。清洗時(shí)，不能往復(fù)擦拭，不得用噴灌直接對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)部位噴涂進(jìn)行清洗。

2.1.4 干燥處理

使用lIC-d 法檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)面在施加顯像劑前進(jìn)行干燥處理，采用在室溫下進(jìn)行自然干燥的處理方法，干燥時(shí)間5 min～10 min。

2.1.5 施加顯像劑和顯像處理

在被檢面經(jīng)過(guò)（4）的干燥處理后，用噴灌將顯像劑噴灑到檢測(cè)面上，要注意噴嘴到檢測(cè)面的距離保持在300 mm～400 mm，噴涂方向和檢測(cè)面的夾角為30°～40°，顯像劑應(yīng)薄而均勻，然后自然干燥，時(shí)間控制在10 min～60 min。

2.1.6 觀察記錄

對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行觀察時(shí)，應(yīng)注意被檢面的光照度應(yīng)≥1000lx，在條件所限無(wú)法滿足時(shí)，也應(yīng)保證至少≥500lx，當(dāng)采用熒光滲透檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果的觀察時(shí)，應(yīng)保證被檢面的可見(jiàn)光照度不大于20 lx，而輻照度應(yīng)≥1000μW/cm2。對(duì)于細(xì)微缺陷的觀察，可以采用5 倍～10 倍放大鏡進(jìn)行觀察，當(dāng)確定為缺陷顯示時(shí)，應(yīng)在檢測(cè)記錄上用草圖標(biāo)示下來(lái)，必要時(shí)可采用照相和錄像以及可剝性塑科薄膜等方法記錄缺陷顯示。

2.1.7 清洗檢測(cè)部位

檢測(cè)完畢應(yīng)及時(shí)對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行清洗，去除對(duì)以后使用或者對(duì)被檢材料有害的殘留物，特別是對(duì)于不銹鋼制造的設(shè)備，現(xiàn)在的滲透劑雖會(huì)提供鹵素元素的含量證明，但盡早清洗對(duì)保護(hù)設(shè)備更為有利。

2.2 質(zhì)量控制要素

通過(guò)近年來(lái)承壓類特種設(shè)備事故分析報(bào)告，我們可以發(fā)現(xiàn)很多事故都是因?yàn)榱鸭y引起的，而因裂紋而引起的爆裂事故，往往是由于微小裂紋的擴(kuò)展，滲透檢測(cè)作為檢測(cè)表面微小裂紋的重要手段之一，發(fā)現(xiàn)裂紋后及時(shí)將裂紋消除能夠有效地將重大事故扼殺在搖籃里，因此，把握其質(zhì)量控制要素，將對(duì)保障設(shè)備安全運(yùn)行具有重要作用。對(duì)于在役設(shè)備而言，lIC-d 法的質(zhì)量控制可以從下述幾個(gè)方面入手。

2.2.1 人員

從事滲透檢測(cè)的人員應(yīng)具備一定的材料、焊接方面的相關(guān)知識(shí)，熟悉承壓類設(shè)備定期檢驗(yàn)規(guī)則中關(guān)于定期檢驗(yàn)部分有關(guān)表面無(wú)損檢測(cè)的要求，并按照TSG Z8001—2019《特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)人員考核規(guī)則》 的規(guī)定取得相應(yīng)資質(zhì)，在資質(zhì)范圍內(nèi)從事相應(yīng)的檢測(cè)工作。

2.2.2 滲透劑的使用和管理

滲透劑的選擇和管理對(duì)檢測(cè)靈敏度具有較大影響，必須加強(qiáng)其質(zhì)量控制，確保檢測(cè)結(jié)果安全可靠。滲透檢測(cè)所用的清洗劑、滲透劑和顯像劑必須是同一廠家生產(chǎn)的同族組的檢測(cè)劑，不同族組的檢測(cè)劑禁止混用，檢測(cè)單位鑒定驗(yàn)收或批準(zhǔn)之前的檢測(cè)劑不得使用。檢測(cè)過(guò)程中必須定期對(duì)滲透檢測(cè)劑的性能進(jìn)行校驗(yàn)，包括對(duì)滲透劑的靈敏度、可去除性、腐蝕性能校驗(yàn)，對(duì)顯像劑的沉淀性、靈敏度、再懸浮等特性的校驗(yàn)等。當(dāng)使用滲透劑對(duì)不銹鋼制、鈦及鈦合金制壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)控制滲透劑中鹵素的含量，并要求供貨廠家提供相關(guān)的質(zhì)量證明書(shū)。

滲透劑的存放環(huán)境應(yīng)控制，特別夏天實(shí)施檢測(cè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)把滲透劑放置于車上，此時(shí)車上的問(wèn)題可能會(huì)高于50℃，此時(shí)可能會(huì)對(duì)滲透劑的性能造成影響，如果發(fā)生過(guò)這種情況的滲透劑，應(yīng)按 NB/T47013.5—2015 附錄B 的要求做性能鑒定試驗(yàn)，確認(rèn)靈敏度達(dá)標(biāo)后方可使用這些存儲(chǔ)溫度超標(biāo)的滲透劑。

2.2.3 試塊的使用和存儲(chǔ)

滲透檢測(cè)所用的3 種試塊，有A.B.C 型3 種，采購(gòu)時(shí)必須采購(gòu)合格廠家的產(chǎn)品，并且經(jīng)過(guò)單位的鑒定驗(yàn)收。不同檢測(cè)方法的試塊不能混用，例如著色的不能與熒光的混用，所有試塊使用后應(yīng)將滲透劑清洗干凈并在合適的容器中保存，一旦發(fā)現(xiàn)有靈敏度下降的試塊，應(yīng)立即更換。

2.2.4 操作指導(dǎo)書(shū)的執(zhí)行

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滲透檢測(cè)時(shí)，對(duì)于表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗、滲透、去除、干燥、顯像觀察及評(píng)定后清洗步驟，必須嚴(yán)格按照經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的操作指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行操作。每班開(kāi)始前以及工藝條件發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)用B 型標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)工藝操作系統(tǒng)的靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)，確認(rèn)合格后方可開(kāi)展檢測(cè)工作。

2.3 安全因素

檢測(cè)時(shí)，要注意人身安全和生產(chǎn)安全，在役承壓設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，不但應(yīng)執(zhí)行該單位的安全要求，還應(yīng)遵守使用單位的安全生產(chǎn)管理規(guī)定。

2.3.1 防火防爆

滲透劑、顯像劑中含有大量的有機(jī)溶劑，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)，多采用壓力噴灌的滲透劑，噴灌內(nèi)的混合溶劑充滿著可燃性的氣體，還要充裝經(jīng)高壓液化的丙烷或氟利昂等氣體。丙烷是易燃?xì)怏w，與空氣混合后，遇到明火和熱源很容易發(fā)生燃燒和爆炸，顯像劑中的粉塵，在密閉空間達(dá)到一定濃度的話也有造成爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。所以使用噴罐式滲透檢測(cè)劑時(shí)，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)防火防爆措施必須到位，并有完善的應(yīng)急預(yù)案，如遇突發(fā)事件，迅速按規(guī)定處理.避免造成人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

2.3.2 防中毒

滲透劑具有一定的毒性，在通風(fēng)不良處或容器內(nèi)部檢測(cè)時(shí)，這些有毒氣體可能會(huì)聚集在一起，被人體所吸收，引起中毒，因此在檢測(cè)時(shí)候，必須做好通風(fēng)措施，防止中毒，對(duì)于無(wú)法通風(fēng)的部位可以采用防毒面具，可以采用的防中毒方法有以下5 種。1）采購(gòu)時(shí)，認(rèn)真研讀滲透劑配方，在保證靈敏度的前提下，盡量選擇低毒的滲透劑。2）保證通風(fēng)可靠，并由安全監(jiān)護(hù)人員檢查。特別是在通風(fēng)不良處或者容器內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)設(shè)置通風(fēng)裝置，提高空氣置換速度，降低操作環(huán)境中有毒氣體濃度。3）配備齊全和正確使用勞動(dòng)保護(hù)用品，嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)，避免皮膚與滲透檢測(cè)劑直接接觸，進(jìn)入受限空間檢測(cè)時(shí)。應(yīng)做到全程監(jiān)控。4）檢測(cè)場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙，盡量減少有毒氣體呼吸。5）提前防范。避免使用對(duì)滲透檢測(cè)劑存在過(guò)敏等健康間題的人員，定期對(duì)從事滲透檢測(cè)的工作人員進(jìn)行健康體檢，及時(shí)掌握檢測(cè)人員健康動(dòng)態(tài)，確保檢測(cè)人員健康安全。

3 檢驗(yàn)實(shí)例

圖1 某鍋爐接管角焊縫滲透檢測(cè)時(shí)的表面裂紋

通過(guò)對(duì)滲透檢測(cè)相關(guān)控制因素的總結(jié)，在檢驗(yàn)實(shí)踐對(duì)這些關(guān)鍵因素進(jìn)行控制，在實(shí)踐中取得了較好的效果。例如，在對(duì)鍋爐給水管的接管焊縫的滲透檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了密集型表面裂紋（如圖1 所示），通過(guò)對(duì)裂紋的打磨消除處理，及時(shí)的消除了安全隱患；對(duì)某管道的彎頭進(jìn)行滲透檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在彎頭處存在表面裂紋（如圖2 所示）。

圖2 某管道彎頭滲透檢測(cè)時(shí)的裂紋顯示

4 結(jié)語(yǔ)

滲透檢測(cè)作為表面無(wú)損檢測(cè)中重要的一種檢測(cè)方法，在某些特定的場(chǎng)合具有不可替代的作用。通過(guò)對(duì)檢測(cè)工藝文件的控制，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)關(guān)鍵因素的控制以及檢驗(yàn)安全的控制，對(duì)于保證檢測(cè)質(zhì)量和設(shè)備安全具有重要意義。