石油化工设备无损检测及其应用PDF电子书下载

第一章 无损检测的概述 1

第一节 基本技术术语 1

一、无损检测 1

二、无损检测评价技术的定义 1

三、检验与检测的概念 2

四、无损检测新技术 2

第二节 无损检测的目的和任务 2

一、无损检测的目的 2

二、无损检测的应用范围和应用特点 2

三、无损检测技术与其他专业的关系 6

四、缺陷与材料强度的关系、缺陷的种类和产生原因 7

五、无损检测技术的发展趋势 11

第三节 常用无损检测标准 13

一、标准表示所采用的方法及代号 13

二、无损检测相关标准及文件目录 13

三、JB／T 4730.1～4730.6—2005与JB 4730—94比较 15

四、JB／T 4730.1～4730.6—2005主要使用原则 16

第四节 石油化工企业应用无损检测技术是进行市场竞争的强有力手段 17

一、提高设备运行的可靠度是一项重要课题 17

二、石化设备及系统的主要故障形式及其对策 18

三、设备寿命监测评估技术 22

四、服役石油化工设备的诊断技术及其应用 26

第五节 获得正确的无损检测结果的关键是实践 45

第二章 超声检测 47

第一节 超声波的发生及其性质 47

一、超声波的发生与接收 47

二、超声波的种类 48

三、声速 48

四、波长 48

五、超声场及其特征量 49

六、界面的反射和透射 49

七、指向性 50

八、小物体上的超声波反射 50

九、缺陷对超声波的反射 51

十、分贝 53

第二节 超声波检测的原理 54

一、垂直检测法 54

二、斜射检测法 55

三、超声波测厚仪的原理和实际应用方法 56

四、超声波的特性在超声波探伤中的主要应用 58

第三节 超声波检测的概念和设备 59

一、超声波检测一般概念 59

二、超声波检测设备、器件和材料 61

三、几个具体说明 63

第四节 超声波检测采用的标准、应用范围和特点 66

一、承压设备超声波检测标准 66

二、超声波检测的应用范围 66

三、超声波检测的特点 67

第五节 超声波检测的操作 68

一、超声波检测方法 68

二、检测方法的分类 71

三、基本操作 71

四、T、K、Y管节点焊缝超声检测 77

第六节 超声波探头和试块 91

一、探头 91

二、试块 98

三、实例 99

第七节 用超声波检测如何测定缺陷 105

一、超声波检测缺陷的方法分类 105

二、超声波检测过程 113

三、超声波检测实例 123

四、缺陷定位、定量和定性 132

五、实例 172

第八节 超声波检测的实际应用 184

一、小径管对接焊缝超声波检测和大口径厚壁无缝钢管超声波检测 184

二、薄板兰姆波检测方法 191

三、超声波检测应用计算方法的实例 192

四、板材和管材的超声波检测 197

五、锻件检测 220

六、焊缝检测 242

七、利用直流电位法测定表面裂纹深度的探讨 282

八、大型丙烯球罐漆表面的超声检测 287

九、焊缝超声波探伤利用薄板试块确定缺陷水平与垂直距离简易定位法 290

十、其他方面的应用 295

第九节 超声波探伤报告应包括的内容 298

第十节 几点说明 299

一、焊缝超声检测实践中值得注意的几个问题 299

二、缺陷类型识别和定性 302

三、A型超声波检测的工艺特征及探讨 304

四、金属材料某些特征的超声波表征 307

五、超声波检测缺陷模糊识别模型 312

参考文献 316

第三章 X射线检测 318

第一节 X射线检测一般概念 318

第二节 X射线的发生及其检测原理 320

一、X射线的发生 320

二、γ射线的发生 321

三、X射线检测的物理基础 322

四、X射线照相检测的原理 323

第三节 X射线检测采用的标准、特征、适用范围和新技术的展望 324

一、X射线检测采用的标准 324

二、X射线检测的优点 325

三、X射线检测的缺点 325

四、X射线检测的适用范围 325

五、X射线检测新技术展望 325

第四节 X射线透照技术和射线检测方法 326

一、X射线透照技术 326

二、照相规范的确定 332

三、透视计（像质计） 333

四、底片评定 333

五、实例 334

第五节 X射线检测设备、器件和材料 338

第六节 X射线透照缺陷在底片上的辨认和射线检测 339

一、工件内部实际缺陷和其在射线底片上的影像 339

二、在铸件射线照相中常发现的几种缺陷 340

三、在焊件射线照相中常发现的几种缺陷 342

四、X射线底片上的伪缺陷 346

五、X射线检测焊缝质量的评定分级按JB／T4730.2—2005标准执行 349

六、具体实例 349

第七节 X射线探伤报告应包括的内容 361

第八节 X射线防护的基本方法和防护的基本原理 361

一、防护的基本原则 361

二、X射线防护的基本方法 361

三、X射线防护的基本原理 361

四、有关X射线剂量的基本概念 361

五、放射线的测量与X射线检测的防护 362

第九节 X射线检测实例 365

一、X射线照相最佳焦距的选择 365

二、在役压力容器射线检验工艺中K值和θ角的选取（K为透照厚度差、θ为照射角） 368

三、求X射线对工件透照的曝光时间实例 371

四、射线曝光数字模型及其应用 371

五、192Ir源透照厚度适用范围 378

六、管子的切向射线照相法 381

七、以变管电压适应变焦距的新型曝光曲线 385

八、小口径管道对接焊缝射线检测中有关量的确定 388

九、进行单壁单影法透照时，外径大于100mm的管子或容器环焊缝的射线拍片数 389

十、T91与12Cr1 MoV一种钢管焊接接头残余应力测定 390

十一、厚壁焊接三通角焊缝射线照相工艺 393

十二、X射线检测时应用计算方法举例 395

十三、X射线检测中的缺陷模型及其检出灵敏度的计算 399

第十节 几点说明 405

一、对压力容器中的环缝、纵缝及角焊缝为何有不同的合格标准，射线和超探可否替代？ 405

二、对接焊缝典型缺陷的射线照相底片分析 406

三、X射线检测中的信息量计算 410

四、X射线检测方法 415

五、X射线照相方法 416

参考文献 427

第四章 表面检测 429

第一节 磁粉检测 429

一、磁粉检测的概念 429

二、磁粉检测采用的标准、特征和适用范围 438

三、磁粉的检测原理 439

四、磁粉检测方法和磁化电流规范的选择 443

五、磁粉检测的技术操作 451

六、磁粉检测装置、设备器材、材料及磁粉检测灵敏度和灵敏度试片 453

七、磁痕分析及其特征 459

八、磁粉检测方法分类、磁痕显示的分类和记录及检测报告 461

九、磁粉检测实例 464

十、磁化场方向影响磁粉显现缺陷的理论 476

十一、双回路交流磁化方法和磁粉探伤中电流取值两公式的分析 483

第二节 渗透检测 487

一、渗透检测的概念 487

二、渗透检测采用的标准、特征、适用范围与技术发展 488

三、渗透检测方法的分类和选用 489

四、各种检测剂的组成成分、性能要求和设备、器件及材料 491

五、渗透检测的基本原理及影响渗透探伤灵敏度的主要因素 499

六、渗透检测的技术操作 501

七、渗透检测的缺陷显示 506

八、渗透探伤的质量等级评定 506

九、渗透检测报告至少应包括的内容 507

十、超高强度300M钢的磁粉检验 508

参考文献 510

第五章 涡流检测 512

第一节 涡流的产生和检测 512

一、涡流的产生 513

二、涡流的检测 514

第二节 涡流检测采用的标准、适用范围及其特点 516

一、涡流检测的标准 516

二、涡流检测的特点 516

三、涡流检测的范围 517

第三节 涡流检测的特征及技术发展 517

一、涡流探伤的优点 517

二、涡流探伤的缺点 517

三、涡流检测的技术发展 518

第四节 涡流检测的操作步骤 519

一、检测装置 519

二、检测的操作 523

三、用于金属材料性能无损检测的涡流检测探头 524

第五节 检测结果的评定与处理及报告应有的内容 526

第六节 涡流检测的实际应用举例 526

一、管线的在役检测 526

二、在役铁磁性管涡流检测方法与应用 527

三、提高钢管涡流检测可靠性的途径 532

四、涡流检测中的相位自动跟踪方法 534

五、涡流检测提离效应的自动补偿 538

六、一种用于检测金属物体轮廓和材料性能的新型传感器——涡流阵列 540

七、在役换热器管的涡流检测 542

参考文献 547

第六章 无损检测新技术 548

第一节 概述 548

一、激光全息检测技术 548

二、微波检测技术 548

三、非金属构件的检测 549

第二节 声发射技术 549

一、概况 549

二、声发射的基本原理及其特征 550

三、声发射检测的基本操作步骤 553

四、材料的声发射特性 555

五、声发射技术的应用 557

六、声发射技术应用的具体实例 562

七、声发射在压力容器缺陷评定中的应用 573

八、声发射技术的应用问题和展望 576

九、几点说明 577

第三节 红外测温技术 594

一、红外测温概论 594

二、红外测温仪结构特点 599

三、红外成像系统的基本构成 603

四、红外测温技术在石油化工企业中的应用 609

参考文献 619

第七章 无损检测应用实例 620

第一节 润滑油加氢反应器的检验和修复 620

一、前言 620

二、概况 620

第二节 MKI型超高压反应器的全面检验和修理 627

一、概述 627

二、容器现状 627

三、检验依据和所遵循的规范、标准 628

四、检验内容及程序 628

五、检验情况 628

六、缺陷修理 629

七、对检验、修理结果的综合分析 630

第三节 30万吨／年乙烯脱甲烷塔检验与修复 630

一、ET405塔操作条件、选材及制造 631

二、ET405塔的检验 633

三、ET405塔 3.5Ni钢焊接产生缺陷的原因及修复前的试验 634

四、3.5Ni钢的焊接 634

五、多次返修对3.5Ni钢性能的影响 636

六、ET405脱甲烷塔3.5Ni钢焊接修补几个问题讨论 636

七、ET405塔修复检查结果 642

第四节 裂纹评估和在役检查 643

一、需要考虑的缺陷种类 643

二、裂纹评估和在役检查 644

三、在役检查 648

第五节 球形容器开罐无损检测及其缺陷分析 650

一、概述 650

二、球罐的开罐无损检测 650

三、球罐裂纹缺陷的分析 652

第六节 检测方法的可靠性与准确性 656

参考文献 657

第八章 加氢设备的检验 658

第一节 概述 658

第二节 加氢设备 662

一、加氢反应器 662

二、加氢反应器实例 676

三、加氢换热器 691

四、高压空冷器 695

五、高压分离器 697

六、加氢加热炉 699

七、转动机械 701

第三节 加氢设备的主要损伤形式与选材 701

一、概述 701

二、常见的损伤形式与对策 702

三、加氢装置设备选材及防护 777

四、加氢裂化装置设备用材与腐蚀 799

五、加氢设备用新Cr-Mo钢材的开发与选用 806

第四节 加氢反应器的检验 820

一、无损检测对加氢承压容器安全使用的意义 820

二、承压容器检验的理论和实践 822

三、高压容器检验的安全要点及检验方法 824

四、加氢反应器的检验 831

参考文献 885

第九章 压力容器和管道的失效检验与评定 886

第一节 压力容器的失效准则探讨 886

第二节 压力容器失效的分析 891

一、科学运用安全系数 891

二、传统强度理论对设备做失效分析的局限性 893

三、对设备的失效分析应采用传统强度理论与断裂分析相结合的方法 894

第三节 压力容器和管道失效原因的分析 894

一、失效事故的回顾 894

二、失效的分析 897

三、潜在性和灾难性失效率 899

四、压力容器失效概率模型与失效概率等级确定 901

五、降低失效率的系统观 905

第四节 失效检验和评定及压力容器和管道的失效实例 905

一、失效检验和评定 905

二、高压容器的失效与可靠性分析 917

三、沉降罐失效分析 921

四、脱氢加热炉炉管的腐蚀失效分析 927

五、50m3液化石油气贮罐检验及失效分析 929

六、加氢裂化装置热高分油P3327管线弯头开裂失效分析 933

七、不锈钢热交换器管子开裂分析 937

八、高压异径管断裂分析 938

九、对在役压力容器和管道进行失效分析 941

第五节 加氢装置工艺管线安全评估及剩余寿命的分析 947

一、加氢装置高压工艺管道的使用与管理 947

二、润滑油加氢装置临氢管道的使用与管理 949

三、加氢裂化装置高压临氢管线的腐蚀及检测 951

四、Cr5Mo工艺管线的蠕变损伤及剩余寿命 954

五、Cr5Mo工艺管道安全评估及剩余寿命分析 960

参考文献 1000

第十章 加氢设备可用寿命的评估及分析 1002

第一节 石化设备材料检测及其评价技术 1002

一、概述 1002

二、损伤研究及其评价技术 1002

三、评价技术在石化行业的应用 1004

四、在役加氢反应器试验板脆化和氢损伤的测定与研究 1005

五、结语 1006

第二节 可用寿命的评估方法 1008

一、概述 1008

二、可用寿命评估的基本方法及实例 1009

三、高温设备的失效分析和寿命评估 1016

四、延长使用的措施 1017

第三节 带缺陷加氢压力容器运用CVDA-1984评定规范的安全评定实例 1018

一、正确进行加氢压力容器的安全评定 1019

二、实例 1026

三、结语 1073

参考文献 1074

编后语 1075