CN110907466A - 一种水泵叶轮的质量检测工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了水泵检测领域的一种水泵叶轮的质量检测工艺，包括以下具体步骤：S1：拆卸叶轮；S2：清洗叶轮；S3：超声波检测；S4：磁粉检测；S5：着色检测；S6：显像；S7：检验、记录；S8：分辨缺陷进行质量评级及评审，通过对叶轮表面进行深层次清洁，再依次采用超声波探伤、磁粉探伤和液体渗透探伤，提高对水泵叶轮裂纹检测的灵敏度，并对危害程度进行准确的评估，确保水泵的正常运作，而且意外事故发生，大大降低了成本。

Description

一种水泵叶轮的质量检测工艺
技术领域
本发明涉及水泵检测技术领域，具体为一种水泵叶轮的质量检测工艺。
背景技术
水泵是输送液体或者使液体增压的机械设备，主要用来输送液体，包括水、油、酸碱液和液态金属等，即液体、气体混合物以及含悬浮固体物的流体。这种期间通过将外部能量传送给输送的液体，使其能量增加。水泵的种类繁多，按照工作原理划分，有一种泵：动力式泵，又叫叶轮式泵或叶片式泵。这种泵是依靠旋转的叶轮对流体的作用，把能量持续不断的传递给流体，使流体的动能增加，通过压出室将动能转换为压力能。水泵作为流体处理过程中的重要动力设备，其重要性不言而喻。一些关键环节的水泵设备运行出现问题，将会牵一发而动全身，影响极大。
而叶轮作为水泵设备的关键部件，由于长时间在水下运动，水的汽蚀，摩擦以及水泵的振动都会对叶轮叶片造成破坏，致使其产生腐蚀及裂纹。一旦裂纹形成，随着水泵设备运行时间增加，裂纹的发展趋势加快，直至叶轮断裂。基于质量安全事故在工作现场出现过多次，为了避免类似的质量安全事故的发生，有必要对叶轮进行定期检测，以保证水泵的正常运行。
水泵叶轮在工作中，水流的运动、汽蚀、材质老化和加工过程中的缺陷可能使之产生裂纹，其裂纹基本上都是体现在叶轮的表面，分布均无规则。当前，对叶轮的质量检测方法包括超声波探伤法、液体渗透探伤法、射线探伤法、磁粉探伤法、漏磁探伤法、涡流探伤法等，每个探伤法都具有其优缺点，根据水泵的叶轮材质、现场环境等情况进行分析，而且由于目前使用的水泵叶轮材质大多数采用奥氏体不锈钢材质，叶轮形状也比较复杂，采用液体渗透探伤法明显优于其他探伤法。
但是液体渗透探伤法目前存在着如下缺陷：1、不连续性缺陷，必须是连通工件表面的；2、试样必须清洗干净才能进行试验，否则会影响效果；3、表面薄膜会影响不连续性缺陷的判断和检测。采用单一的液体渗透探伤法使得检测灵敏度差，且无法对裂纹位置、裂纹深度进行准确定位，从而无法对裂纹为危害程度进行准确的评估。
基于此，本发明设计了一种水泵叶轮的质量检测工艺，以解决上述提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水泵叶轮的质量检测工艺，提高对水泵叶轮裂纹检测的灵敏度，并对危害程度进行准确的评估，避免了叶轮表面裂纹扩展致使叶轮断裂的风险，确保水泵的正常运作，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水泵叶轮的质量检测工艺，包括以下具体步骤：
S1：拆卸叶轮：通过拆卸工具将叶轮从水泵轴上拆除；
S2：清洗叶轮：清洁叶轮表面杂物、防腐漆、泥浆和锈蚀异物，至叶轮表面显示出叶轮表面金属光泽。
S3：超声波检测：将超声波探头对受检叶轮表面扫查是否存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记；
S4：磁粉检测：对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黑色磁悬液，对待探区域进行磁化，对磁痕显示区域进行标记；
S5：着色检测：将磁痕显示的区域表面油污清理干净，将着色渗透剂喷涂于叶轮磁痕显示区域，根据相关标准要求离磁痕显示区域250mm进行喷涂，渗透温度控制在10℃-50℃，渗透时间不小于10min，到达渗透时间后，对叶轮表面再进行清洗；
S6：显像：将显像剂喷涂于磁痕显示区域上，喷涂时喷嘴与磁痕显示区域要有一定的距离，并与磁痕显示区域成30°-40°夹角进行喷洒，显像的时间控制在10min之内。
S7：检验、记录：所喷涂的显像剂达到显像的时间后，在可视环境下进行观察磁痕显示区域，观察磁痕显示区域敷设状裂纹图像是否符合标准要求，然后再观察磁痕显示区域所显示出来的图像结果，并作记录。
S8：分辨缺陷进行质量评级及评审：根据检测记录的内容对叶轮质量评级，根据相关标准对所发现的缺陷作出评级或处理结论，从而判断叶轮是否符合探伤标准要求。
优选的，在所述步骤S2中清洗叶轮具体步骤为：
S2.1：通过清洁刷对受检叶片表面进行清洗，去除叶轮表面杂物和泥浆；
S2.2：使用除油漆剂或者清洗剂进行二次清洗，以去除油污、油垢及油漆，然后使用清洗剂将受检叶轮表面清洗干净，并随后自然干燥；
S2.3：对受检叶轮表面进行初步打磨，抛出叶轮表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使得叶轮表面的光洁度达到Ra0.2。
优选的，所述步骤S3中超声波检测具体步骤为：
S3.1：将超声波探头放置在距离受检叶轮表面100mm的位置，探头沿叶轮表面作从外到内的圆周运动，且两圆周运动的轨迹之间不超过10mm，探头移动速度不大于120mm/s；
S3.2：扫查过程中，探头需要向左右方向进行30°倾角的左右摆动，以距离探头近端叶轮表面的回波作为基准底波，扫查灵敏度以叶轮表面回波至满屏高度80%并增加12dB，底波前回波高于20%的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数；
S3.3：如果超声波扫查存在异常发射波，表面波检测易受待检测区域表面油污干扰的特性，使用手指蘸油在检测区域内滑动，通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合，从而可以确定叶轮表面异常回波区域的位置，并对异常回波区域进行标记。
优选的，所述步骤S4中磁粉检测具体步骤为：
S4.1：清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污；
S4.2：待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm，在两极与叶轮表面接触后接通电源建立磁场进行磁化；
S4.3：在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化；
S4.4：观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在叶轮表面上进行标记；
S4.5：将磁轭两极移动一定距离，再依照步骤S4.1－S4.4进行磁粉检测，如裂纹长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿叶轮表面继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm。
优选的，再进行清洗的具体步骤为：先用干净的抹布擦去叶轮受检表面磁痕显示区域过多的着色渗透液体，然后在抹布上喷一些清洗剂进行擦洗，擦洗后对其进行自然干燥。
优选的，在所述步骤S6中，喷涂时喷嘴与磁痕显示区域之间的距离为350mm，显像剂喷洒的厚度为0.06mm，且均匀覆盖在磁痕显示区域。
优选的，在所述步骤S7中，可视环境为1000Lx白光光线或者5-10倍光学放大镜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种水泵叶轮的质量检测工艺克服了传统单方面探伤的缺陷，通过对叶轮表面进行深层次清洁，再依次采用超声波探伤、磁粉探伤和液体渗透探伤，提高对水泵叶轮裂纹检测的灵敏度，并对危害程度进行准确的评估，及时对叶轮进行焊补处理，避免了叶轮表面裂纹扩展致使叶轮断裂的风险，确保水泵的正常运作，而且意外事故发生，大大降低了成本。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种水泵叶轮的质量检测工艺，包括以下具体步骤：、
S1：拆卸叶轮：通过拆卸工具将叶轮从水泵轴上拆除，进行前期工作，便于对叶轮的质量进行检测；
S2：清洗叶轮：清洁叶轮表面杂物、防腐漆、泥浆和锈蚀异物，至叶轮表面显示出叶轮表面金属光泽，避免位于叶轮表面的杂物、防腐漆、泥浆和锈蚀异物的存在影响检测的精确度和检测效果。
S3：超声波检测：将超声波探头对受检叶轮表面扫查是否存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记，进行区域定位；
S4：磁粉检测：对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黑色磁悬液，对待探区域进行磁化，对磁痕显示区域进行标记，通过磁粉检测该区域磁痕，进行定位标记；
S5：着色检测：将磁痕显示的区域表面油污清理干净，避免油污影响着色渗透剂的检测，将着色渗透剂喷涂于叶轮磁痕显示区域，根据相关标准要求离磁痕显示区域250mm进行喷涂，渗透温度控制在10℃-50℃，渗透时间不小于10min，到达渗透时间后，对叶轮表面再进行清洗；
S6：显像：将显像剂喷涂于磁痕显示区域上，喷涂时喷嘴与磁痕显示区域之间的距离为350mm，并与磁痕显示区域成30°-40°夹角进行喷洒，显像剂喷洒的厚度为0.06mm，且均匀覆盖在磁痕显示区域，显像的时间控制在10min之内。
S7：检验、记录：所喷涂的显像剂达到显像的时间后，在1000Lx白光光线或者5-10倍光学放大镜环境下进行观察磁痕显示区域，观察磁痕显示区域敷设状裂纹图像是否符合标准要求，如果磁痕显示区域经着色探伤后也存在显影痕迹，然后再观察磁痕显示区域所显示出来的图像结果，并作记录确认为表面裂纹，否则排除为表面开口裂纹。
S8：分辨缺陷进行质量评级及评审：根据检测记录的内容对叶轮质量评级，根据相关标准对所发现的缺陷作出评级或处理结论，从而判断叶轮是否符合探伤标准要求。
作为对本技术方案的进一步限定，在所述步骤S2中清洗叶轮具体步骤为：
S2.1：通过清洁刷对受检叶片表面进行清洗，去除叶轮表面杂物和泥浆；
S2.2：使用除油漆剂或者清洗剂进行二次清洗，以去除油污、油垢及油漆，然后使用清洗剂将受检叶轮表面清洗干净，并随后自然干燥；
S2.3：对受检叶轮表面进行初步打磨，抛出叶轮表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使得叶轮表面的光洁度达到Ra0.2。
通过多种方式对叶轮表面进行清洗，除油污和打磨去锈蚀，做好前期的准备工作，可大大提高检测的效果和检测精确度。
作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤S3中超声波检测具体步骤为：
S3.1：将超声波探头放置在距离受检叶轮表面100mm的位置，探头沿叶轮表面作从外到内的圆周运动，且两圆周运动的轨迹之间不超过10mm，探头移动速度不大于120mm/s；
S3.2：扫查过程中，探头需要向左右方向进行30°倾角的左右摆动，以距离探头近端叶轮表面的回波作为基准底波，扫查灵敏度以叶轮表面回波至满屏高度80%并增加12dB，底波前回波高于20%的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数；
S3.3：如果超声波扫查存在异常发射波，表面波检测易受待检测区域表面油污干扰的特性，使用手指蘸油在检测区域内滑动，通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合，从而可以确定叶轮表面异常回波区域的位置，并对异常回波区域进行标记。
通过超声波对叶轮表面进行全面扫描，并确定位于叶轮表面异常发射波区域进行定位，提高下一步检测的精确度。
作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤S4中磁粉检测具体步骤为：
S4.1：清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污；
S4.2：待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm，在两极与叶轮表面接触后接通电源建立磁场进行磁化；
S4.3：在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化；
S4.4：观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在叶轮表面上进行标记；
S4.5：将磁轭两极移动一定距离，再依照步骤S4.1－S4.4进行磁粉检测，如裂纹长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿叶轮表面继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm。
通过磁粉检测可在超声波检测的基础上，准确显示磁痕，磁粉探伤完全显示裂纹，使得与后一步液体渗透探伤相对比，如果磁痕显示区域经着色探伤后也存在显影痕迹，则可确认为表面裂纹，否则为误报，可以排除为表面开口裂纹。
作为对本技术方案的进一步限定，在所述步骤S5中，再进行清洗的具体步骤为：先用干净的抹布擦去叶轮受检表面磁痕显示区域过多的着色渗透液体，然后在抹布上喷一些清洗剂进行擦洗，擦洗后对其进行自然干燥。
该种水泵叶轮的质量检测工艺克服了传统单方面探伤的缺陷，通过对叶轮表面进行深层次清洁，再依次采用超声波探伤、磁粉探伤和液体渗透探伤，提高对水泵叶轮裂纹检测的灵敏度，并对危害程度进行准确的评估，及时对叶轮进行焊补处理，避免了叶轮表面裂纹扩展致使叶轮断裂的风险，确保水泵的正常运作，而且意外事故发生，大大降低了成本。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种水泵叶轮的质量检测工艺，其特征在于：包括以下具体步骤：
S1：拆卸叶轮：通过拆卸工具将叶轮从水泵轴上拆除；
S2：清洗叶轮：清洁叶轮表面杂物、防腐漆、泥浆和锈蚀异物，至叶轮表面显示出叶轮表面金属光泽。
S3：超声波检测：将超声波探头对受检叶轮表面扫查是否存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记；
S4：磁粉检测：对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黑色磁悬液，对待探区域进行磁化，对磁痕显示区域进行标记；
S5：着色检测：将磁痕显示的区域表面油污清理干净，将着色渗透剂喷涂于叶轮磁痕显示区域，根据相关标准要求离磁痕显示区域250mm进行喷涂，渗透温度控制在10℃-50℃，渗透时间不小于10min，到达渗透时间后，对叶轮表面再进行清洗；
S6：显像：将显像剂喷涂于磁痕显示区域上，喷涂时喷嘴与磁痕显示区域要有一定的距离，并与磁痕显示区域成30°-40°夹角进行喷洒，显像的时间控制在10min之内。
S7：检验、记录：所喷涂的显像剂达到显像的时间后，在可视环境下进行观察磁痕显示区域，观察磁痕显示区域敷设状裂纹图像是否符合标准要求，然后再观察磁痕显示区域所显示出来的图像结果，并作记录。
S8：分辨缺陷进行质量评级及评审：根据检测记录的内容对叶轮质量评级，根据相关标准对所发现的缺陷作出评级或处理结论，从而判断叶轮是否符合探伤标准要求。
2.根据权利要求1所述的一种水泵叶轮的质量检测工艺，其特征在于：在所述步骤S2中清洗叶轮具体步骤为：
S2.1：通过清洁刷对受检叶片表面进行清洗，去除叶轮表面杂物和泥浆；
S2.2：使用除油漆剂或者清洗剂进行二次清洗，以去除油污、油垢及油漆，然后使用清洗剂将受检叶轮表面清洗干净，并随后自然干燥；
S2.3：对受检叶轮表面进行初步打磨，抛出叶轮表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使得叶轮表面的光洁度达到Ra0.2。
3.根据权利要求1所述的一种水泵叶轮的质量检测工艺，其特征在于：所述步骤S3中超声波检测具体步骤为：
S3.1：将超声波探头放置在距离受检叶轮表面100mm的位置，探头沿叶轮表面作从外到内的圆周运动，且两圆周运动的轨迹之间不超过10mm，探头移动速度不大于120mm/s；
S3.2：扫查过程中，探头需要向左右方向进行30°倾角的左右摆动，以距离探头近端叶轮表面的回波作为基准底波，扫查灵敏度以叶轮表面回波至满屏高度80％并增加12dB，底波前回波高于20％的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数；
S3.3：如果超声波扫查存在异常发射波，表面波检测易受待检测区域表面油污干扰的特性，使用手指蘸油在检测区域内滑动，通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合，从而可以确定叶轮表面异常回波区域的位置，并对异常回波区域进行标记。
4.根据权利要求3所述的一种水泵叶轮的质量检测工艺，其特征在于：
所述步骤S4中磁粉检测具体步骤为：
S4.1：清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污；
S4.2：待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm，在两极与叶轮表面接触后接通电源建立磁场进行磁化；
S4.3：在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化；
S4.4：观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在叶轮表面上进行标记；
S4.5：将磁轭两极移动一定距离，再依照步骤S4.1－S4.4进行磁粉检测，如裂纹长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿叶轮表面继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm。
5.根据权利要求1所述的一种水泵叶轮的质量检测工艺，其特征在于：在所述步骤S5中，再进行清洗的具体步骤为：先用干净的抹布擦去叶轮受检表面磁痕显示区域过多的着色渗透液体，然后在抹布上喷一些清洗剂进行擦洗，擦洗后对其进行自然干燥。
6.根据权利要求1所述的一种水泵叶轮的质量检测工艺，其特征在于：在所述步骤S6中，喷涂时喷嘴与磁痕显示区域之间的距离为350mm，显像剂喷洒的厚度为0.06mm，且均匀覆盖在磁痕显示区域。
7.根据权利要求1所述的一种水泵叶轮的质量检测工艺，其特征在于：在所述步骤S7中，可视环境为1000Lx白光光线或者5-10倍光学放大镜。
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