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一家企业关于荧光渗透检测建设经验介绍

2015-05-13 11:27:53 来源:中国检测网 阅读:

  渗透检测,又称渗透探伤,是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。这种检测方法是五种常规无损检测方法(射线检测超声波检测磁粉检测、渗透检测、涡流检测)中一种。

  渗透检测同其他无损检测方法一样,在不损坏被检测对象的使用性的前提下,运用物理、化学、材料科学及工程学理论为基础,对各种工程材料、零部件和产品进行有效的检测检验。渗透检测是产品制造中实现质量控制、节约原材料、改进工艺、提供劳动生产率的重要手段,也是设备维护中不可或缺的手段。

  其中荧光渗透检测在航空、航天、兵器、舰艇、原子能等国防工业领域中应用特别广泛。那么荧光渗透检测线硬件系统的建设又是怎样的呢?

  本文将从便携喷灌式、静电喷涂与传统的浸入式(槽式)荧光渗透检测系统的比较出发,结合荧光渗透生产线的建设经验,介绍如何建设静电喷涂荧光渗透检测线和后乳化荧光渗透检测线的硬件系统。

  一. 概述

  渗透检测系统的建立包括人员、设备、耗材、检测工艺以及检测环境等多方面。其中设备、耗材、检测环境是检测系统的硬件基础,选择什么样的设备、耗材,如何设计、布置厂房是渗透检测系统建立的难点。

  一直以来,公司的荧光渗透检测主要采用便携喷灌式的设备,由于便携喷灌设备使用的局限性,无法完成大型的、复杂的零件的检测。为进一步提升公司的渗透检测能力,计划建设一条水洗型荧光渗透检测线和一条后乳化型荧光渗透检测线。当然对于选择什么样的设备公司进行了全面的评估。

  二. 荧光渗透检测设备的选择

  荧光渗透检测系统的设备主要包括:渗透检测装置、辅助设备、检测对比试块以及辅助装置等。

  1.检测装置比较

  渗透检测在民航应用范围非常广泛,目前常用的荧光渗透检测装置包括便携喷罐式、浸入式(槽式) 以及静电喷涂装置。

  下表是我们对三种检测装置的优缺点的综合比较:

一家企业关于荧光渗透检测建设经验介绍

  表 1 渗透检测装置比较

  2. 检测装置类型选择

  根据静电喷涂和浸入式荧光渗透检测设备的特点,我们对两条检测线进行复合式设计。

检测类型 检测设备 优缺点
水洗型荧光渗透检测 静电喷涂设备 不但可以减少耗材的消耗,还可以节省时间,提高检测效率
后乳化型荧光渗透检测 浸入式设备 可以确保检测工艺的精确控制。

  注:对于清洗、干燥、显像装置以及暗室采用共用的方式。
  采用复合式的设计,不但可以节约费用还可以节省检测区的空间。

 一家企业关于荧光渗透检测建设经验介绍

   检测线流程图

  对于检测线的选择,我们要考虑的主要因素有:预期检测零部件的类型,包括材料、表面状况、大小等, 实际厂房的大小,选择的检测方法,检测灵敏度等。

  (注:采用复合式的设计,不但可以节约费用还可以节省检测区的空间。)

  三. 设备定制要点

  设备的定制在满足检测要求的同时,应尽可能为操作提供方便。不同厂家实现相同功能可能会采取不同的方式,在设备定制前,尽可能多的借鉴同行业的经验,同时在提出技术要求时,应尽量细化。

  注:我们在定制浸入式荧光渗透检测线时提出了时间调节、温度调节等控制要求,但是厂家在实现此项功能时,却未把相应的调节功能放在了槽体控制面板上,而是放在了总控制柜上,虽然不影响整体的功能,却造成了调节的不变。

  1.后乳化荧光渗透检测线:

  检测线包括预清洗槽、烘干槽 A、渗透滴落槽、预水洗槽、乳化槽、终清洗槽、烘干槽 B 和显像柜。检测设备的水压、气压、温度都必须有显示并且满足行业标准的规定。

  由于终清洗需在黑光灯下进行,因此,在终清洗这个环节必须设有暗室环境及黑光灯设备,以利于检查清洗效果。

一家企业关于荧光渗透检测建设经验介绍
浸入式渗透检测线和移动暗室

  注:由于场地的限制,我们在终清洗工序采用自动和手动两用的槽式设计,节省空间。同时为了检验清洗效果,在槽体上配置了可向后移动的暗室,方便吊挂零件的进出。显像柜与静电喷涂系统共用,采用静电喷粉的方式。

  2.静电喷涂检测线:

  包括水帘柜、干燥箱和喷粉柜、静电喷液系统和静电喷粉系统。由于渗透材料的雾化,扩散性强,为保护操作者免受渗透材料的污染,操作者与施加材料区最好具有物理隔断, 可以采用隔离帘、隔离门等形式。配有行吊车的,为方便行车吊索的通过,在水帘柜和喷粉柜的上部需增加开口,以方便零件的吊挂。

一家企业关于荧光渗透检测建设经验介绍
 静电喷涂装置

  注:静电喷涂检测线的干燥箱我们采用与浸入式荧光渗透检测线共用的方式。根据预期检测零件的大小,缩小了水帘柜的尺寸(在抽风机功率相同的条件下,减小水帘柜的尺寸可以提高抽风效果),同时设计辅助挡板,以满足大零件检测需求。

  3.辅助设备:

  荧光渗透检测系统的辅助设备包括白光照度计、黑光辐照计、荧光亮度计、折射仪、黑光灯、辅助照明灯等。

  水洗型静电喷涂检测线:由于静电喷涂系统的渗透剂、显像粉是储存在密封罐里,所以对渗透剂、 显像粉不需进行单独的检验,只需要完成系统性能测试和环境测试。所需的辅助设备包括白光照度计、黑光辐照计、黑光灯和辅助照明灯。

  浸入式后乳化荧光渗透检测线:后乳化荧光渗透检测线需要的辅助设备至少应包括白光照度计、 黑光辐照计、荧光亮度计、折射仪、黑光灯、辅助照明灯、放大镜。

  4.检测对比试块:

  渗透检测对比试块包括不锈钢镀铬裂纹试块、铝合金淬火裂纹试块和黄铜板镀镍铬裂纹试块等。为满足系统性能检查的要求,至少需要其中的一种。目前最常用的对比试块是不锈钢镀铬裂纹试块。

  5.辅助装置:

  辅助装置包括超声波清洗机、行车、工件篮、挂链\索、工作台\车、防爆柜、以及玻璃器皿等辅助检测的装置。

  (1)超声波清洗机:主要用于检测对比试块的清洁。

  行吊车:对于渗透检测生产线来说,配置行吊车是很有必要的,可以提高工作效率、减轻工作负荷。行车有很多种类型,可以根据场地和设备的布局进行配置。自走式行车可以最大程度减轻工作负荷,通过线控或遥控可方便实现人机分离;手动行走式行车则操作简单、定位精准。

  (2)工件篮、挂链\索:工件篮、挂链\索用于放置或者吊装零件,必需经过承重安全测试,使用的材料必须不吸附渗透液、易清洁且耐腐蚀。

  (3)防爆柜:用于存放检测耗材和辅助材料,比如丙酮、酒精以及装有丙酮、酒精混合液用于浸泡对比试块的容器等。

  6.耗材:渗透检测耗材包括检测材料和辅助材料

  检测材料:检测材料包括渗透剂、乳化剂、显像剂,对于同一条生产线,必需使用同一系列可配套使用的产品。

   辅助材料:辅助材料包括清洗剂、丙酮、酒精、擦拭纸等材料。

  四. 厂房、环境规划要点

  厂房基建改造应在设备定制结束,设备生产厂家方案确定并提供相关数据后(比如设备尺寸、安 装区尺寸、位置,管路尺寸、位置等)方可进行。

  注:我们在进行基建改造方案设计时,虽然已经取得厂家的初步方案和安装需求,但是未获得具体数据,结果导致了基建改造方案的多次调整,影响了改造工期。

  1.土建:由于渗透检测工艺的特殊性,容易对环境造成污染,因此在选择建筑材料时,应着重考虑防水和清洁性能。

  注:我们选用的渗透检测区墙面为釉面瓷砖、地板采用防静电地板涂层;所有的管路采用暗埋的 方式;浸入式设备安装区采用下沉式设计,并在设备周围增设地沟,上覆不锈钢隔栅。

  2. 给、排水:根据行业标准,渗透检测清洁工序对水温的要求为 10-38℃,因此对于水温无法满足要求的地区需要增加恒温加热系统;浸入式荧光渗透检测系统的渗透液、乳化液不能直接排放,可以采用两种方式,一种是安装专用的污水处理设备对其进行处理后再排放,一种是采用回收外包处理的方式;由于渗透液、乳化液具有很强的渗透性能,易从阀门处渗出,因此对于渗透槽、乳化槽,不宜采用阀门排放的方式收集废液,而应采用抽液泵抽取的方式。

  注:由于厦门气候条件较好,能够保证水温在标准的范围内,因此我们只设计了给水和温度测量; 独立的排水系统将渗透检测清洁步骤产生的污水排放到工业污水处理厂;建立专门的污水储存间用于暂存废弃的渗透液、乳化液,集中外包处理。

  3. 电源、气源:检测区的照明必须满足行业标准的规定;渗透检测装置要求气源必须要清洁、 干燥,同时压力要满足行业标准的规定。

  4. 空调、除湿:根据行业标准的规定,检测区的温度应在 4-52℃之间。另外渗透耗材都属于化工品,化工品必须储存在一定温、湿度范围的环境中,特别是在浸入式设备槽体中的渗透耗材属于开封化工品 ,为保证耗材有效性,延长使用寿命,渗透检测区的温、湿度最好控制在一定范围内,根据行业标 准 MH/T3014 的规定,温度应该在 5-30℃范围,相对湿度应在 30-80%范围内。

  5. 通风:渗透检测区必须具有良好的通风;虽然理论上静电喷涂 70%以上的喷射量会被吸附到零件表面,但是在实际操作中,影响吸附量的因素很多,包括零件的大小、形状、表面状态以及喷嘴的距 离、角度等,因此在实际的操作中还是有大量的渗透材料弥散在空气中,因此需要大功率的抽风系统。

  注:我们选用了独立的进气、排气系统,其中设计两套排气系统,其中一套为厂房专用的排气系 统,一套为静电喷涂专用大功率抽风系统。

  6. 消防、安全:检测区的消防安全配置必须符合通用厂房的标准。由于静电喷涂设备和浸入式设备的控制系统都属于电器设备,所以必须配置干粉灭火瓶。

  总之,一家企业如果能够建设好荧光渗透检测线的硬件系统,不但可以保证检测质量的提高,还可以对工作环境得到进一步的提升,更好的提高工作效率。但是在建设荧光渗透检测线的硬件系统时,我们需要对方案进行全方位的分析评估,同时在建设过程和项目完工后还需要不断的通过实践对系统进行优化改进,减少在系统建设过程中的失误!

关键词:渗透检测,渗透剂

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