黄建明实战案例专栏 | 【案列11】什么是「生裂纹」?什么是「死裂纹」?

文章来源:微信公众号:航空无损检测
11 什么是「生裂纹」什么是「死裂纹」

输入标题


输入标题




由于我们不是专业的失效分析专家,难免有错漏之处,我只是想把这个很特殊的案例在此供大家分享和参考下。



温馨提示:

本系列专栏案例均在夏紀真老师的网站发布过,经作者本人修改和补充后,由本公众号发布,以满足当下年轻人互联网浏览习惯。

#

实战案例专栏 /   案例11

生裂纹=是有生命的、活的、会扩展的裂纹。

死裂纹=是没生命的、死的、(在同一使用状况下)不会再扩展的裂纹。


在我们做检测的概念中,只要见到裂纹就肯定判废和拒绝验收的(Reject),但是也有例外的案例,明知有裂纹却不需返修和照常使用,我在此用两个案例供大家参考。


案例1


1993年,我们在香港某电厂用磁粉检测电厂炉壁管手工电弧焊接时,在焊缝收弧位置发现很多弧坑裂纹。


多次返修再焊也不容易消除它,由于工期有限,没有时间反复修理了。


怎么办?  


后来电厂的一位失效分析专家做了详细分析后,告诉我们:“在弧坑位置出现「圆圈式」的裂纹是「死裂纹」,「分叉式」的裂纹是「生裂纹」。「死裂纹」只需要记录下来不需要再修理焊接,「生裂纹」才需要返修焊接。”


从未听说过裂纹还有「死裂纹」的,刚开始的时候我们也不相信,可是她要求我们这么做,而且还说有什么后果由她负责,我们就照做了。


这招还真管用,工程进度快速提高,很快完成焊接工程。而且在之后的每年每次定期检测时也证实了「圆圈式的死裂纹」绝大多数是没有扩展的


案例2


2011年另一家电厂汽轮机外壳上的一个铸钢铸造的高温高压的蒸汽阀内(见图1),肉眼都能看见一整圈裂纹(见图2)。 


(图 1  蒸汽阀的外形)

(图 2  肉眼可见一整圈裂纹)


在此之前,他们找其他两家公司做过检测。


一家公司用普通A超检测过,另一家外国公司用 A 超和TOFD检测过,后来找到我们。


待我详细分析图纸及现场观察后,我们认为之前的两种方法都是不准确的,因为外形不规则,只能从外则的8个斜面位置测量局限性很大(见图3)。


(图 3 蒸汽阀裂纹的位置及测量位置)


A超就用几个固定角度,不能保证与裂纹成垂直角的最佳角度去测量,肯定是测不准确的;TOFD无法组成两探头对射的位置进行测量。而我们采用超声相控阵方法相对要准确得多,我们还做了个1:1 的模拟对比试块。


最后测量裂纹的深度最深处已有5-19mm深了(见图4),这个超大型的裂纹已经形成一个直径约300mm的圆圈。(可怕吧!) 


(图 4 裂纹的测量深度)


电厂问我们:“它还能用吗?”  


他们不想更换一个新的蒸汽阀。


面对这个问题我也不敢给出肯定答案啊!何况我们只是做NDT检测的。


我们知道这个高温高压的蒸汽阀,如果因为有这个裂纹而造成破裂爆炸,其后果是不堪设想的,也是我们无法承担的责任。


我把上次另一家电厂的案例告诉他们,然后大家一起分析。


首先我们知道这个是已使用十多年的设备了,前两次的检测尽管不太准确,但也有4年了,它却一直未发生任何问题。


对于一个已使用多年的设备来说,裂纹处的应力早已释放呈稳定状态了,而且是一个单一闭合成圆圈式的裂纹,也没有分叉向外扩展


我们认为一个没有应力的裂纹,如果在相同的情况下使用, 是不会再生长再扩大的了。


最后,电厂同意我们的看法,决定用定期检测来监控使用,每年或者下一次大修再做一次检测,用同样的方法在同样的位置测量裂纹深度,若有扩展就立即更换,若没有变化就继续使用。


现在是2022年9月了,电厂却没有定期再找我们去检测了,他们比我们更大胆。(哈哈,想省钱吧?)


然而,这个带有超大型裂纹的蒸汽阀目前仍在使用中


我想告诉大家一个事实,有时候在面对最危险的裂纹时,「死裂纹」是不需要返修和立即处理的。反而见过因为要彻底消除裂纹,多次返修后反而真的爆废了


另外值我们注意的是在役检测与新制造时的检测的验收标准是不一样的。


千万不要用高标准、严要求、零缺陷来对待在役使用的构件和设备


最后,我想说的是,由于我们不是专业的失效分析专家,难免有错漏之处,我只是想把这个很特殊的案例在此供大家分享和参考下。



关于作者



黄建明 长期从事在役无损检测技术工作近40年。任职于香港安捷材料试验有限公司,北京理工大学珠海学院“应用物理(无损检测方向)”本科专业兼职教授。美国焊接学会会员,美国无损检测学会会员,中国机械工程学会会员暨无损检测分会理事。英国焊接和无损检测人员考试发证章程(CSWIP)焊接检验督察,英国无损检测人员考试发证章程(PCN)II级焊缝射线照相评片员,美国焊接学会(AWS)高级焊接检验督察,AWS焊接导师,美国无损检测学会(ASNT)NDT检验师-UT、RT、MT、ET III级(高级)技术资格,中国机械工程学会无损检测分会RT、UT 3级(高级)技术资格。


联系方式:

邮箱:kmwong@aes.hk

公司:香港安捷材料试验有限公司 


/ END /

分享到:
推荐精彩博文

预约相关课程

请稍候