按照图样技术要求进行,并符合《固容规》及《压力容器GB150-2011》的技术条件。
钢结构无损检测 摘要:通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规无损检测方法的简述,归纳了被检对象所适用的不同无 损检测方法。为广大工程技术人员和管理人员了解、学习、应用无损检测技术提供参考。 关键词:建筑钢结构;无损检测 1 前言 建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点,自上世纪 90 年代,特别是近年来得 到了迅猛发展,广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程,建筑钢结构发生了严重的质量事故, 如郑州中原博览中心网架曾发生了崩塌事故,所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。 建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计,其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建 筑钢结构的安全性和可靠性一般有三种方式:⑴模拟实验;⑵破坏性实验;⑶无损检测。模拟实验是按一 定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等,模拟在其运行环境中的工作状态,测试、评价建筑钢 结构的安全性和可靠性。模拟实验能对建筑钢结构的整体性能作出定量评价,但其成本高,周期长,工艺 复杂。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。破坏性实验具有检测结果精 确、直观、误差和争议性比较小等优点,但破坏性实验只适用于抽样,而不能对全部工件进行实验,所以 不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行 100%检测,且经济成本相对较低。 上世纪 50 年代初,无损检测技术通过前苏联进入我国。作为工艺过程控制和产品质量控制的手段,如今在 核电、航空、航天、船舶、电力、建筑钢结构等行业中得到广泛的应用,创造了巨大的经济效益和社会效 益。无损检测技术是建立在众多学科之上的一门新兴的、综合性技术。无损检测技术是以不损伤被检对象 的结构完整性和使用性能为前提,应用物理原理和化学现象,借助先进的设备器材,对各种原材料,零部 件和结构件进行有效的检验和测试,借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物 理性能。无损检测经历了三个阶段,即无损探伤(Non-destructive Inspection,简称 NDI)、无损检测 (Non-destructive testing,简称 NDT)、无损评价(Non-destructive Evaluation,简称 NDE)、无损 探伤的含义是探测和发现缺陷。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷,而且要发现缺陷的大小、位置、当量、 性质和状态。无损评价的含义则更广泛、更深刻, 它不仅要求发现缺陷,探测被检对象的结构、性质、状 态,还要求获得更全面、更准确的,综合的信息,从而评价被检对象的运行状态和使用寿命。应用于钢结 构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测(Magnetic Testing 简称 MT)、渗透检测(Penetrate Testing, 简称 PT)、涡流检测(Eddy current Testing 简称 ET)、声发射检测(Acoustic Emission Testing 简称 AET)、超声波检测(Ultrasonic Testing,简称 UT)、射线检测(Radiography Testing,简称 RT)。在 建筑钢结构行业中,按检测缺陷产生的时机,无损检测方法可以按下图分类。 2 检测方法的简述 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 渗透检测(PT) 原理 在被检对象表面施加含有荧光染料或着色染料的渗透液,渗透液在毛细血管的作用下,经过一定时间 后,渗透液可以渗透到表面开口的缺陷中去。经过去除被检对象表面多余的渗透液,干燥后,再在被检对 象表面施加吸附介质(显象剂)。同样在毛细血管的作用下,显象剂吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗 到显象剂中,在一定的光照下,缺陷中的渗透液被显示。从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。 局限性 仅适用于表面开口缺陷的检测,而且对被检对象的表面光洁度要求较高,涂料、铁锈、氧化皮会覆盖表面 缺陷而造成漏检。对检测人员的视力有一定要求,成本相对较高。 优点 设备轻便、操作简单,检测灵敏度高,结果直观、准确。 涡流检测(ET) 原理 金属材料在交变磁场的作用下产生了涡流,根据涡流的分布和大小可以检测出铁磁性材料和非铁磁性材料 的缺陷。 适用范围 适用于各种导电材料的表面和近表面的缺陷检测。 局限性 不适用不导电材料检测,对形状复杂的试件很难应用,比较适合钢管、钢板等形状规则的轧制型材的检测, 而且设备较贵;无法判定缺陷的性质。 优点 检测速度快,生产效率高,自动化程度高。 声发射检测(AET) 原理 材料或结构件受到内力或外力的作用产生形变或断裂时, 以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射, 也称为应力波发射。声发射检测是通过受力时材料内部释放的应力波判断被检对象内部结构损伤程度的一 种新兴动态无损检测技术。 适用对象 适用于被检对象的动态监测,如对大型桥梁、核电设备的实时动态监测。 局限性 无法监测静态缺陷、干扰检测的因素较多;设备复杂、价格较贵、检测技术不太成熟。 优点 可以远距离监控设备的运行情况和缺陷的扩展情况,对结构的安全性和可靠性评价提供依据。 超声波检测(UT) 原理 超声波是指频率大于 20 千兆赫兹的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同,可 将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。 超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播,当遇到异面介质(如气孔、夹 渣)时,一部分超声波反射回来,经仪器处理后,放大进入示波屏,显示缺陷的回波。 适用对象 适用于各类焊逢、板材、管材、棒材、锻件、铸件以及复合材料的检测,特别适合厚度较大的工件。 局限性 检测结果可追溯性较差;定性困难,定量不精确,人为因素较多;对被检工件的材质规格,几何形状有一 定要求。 优点 检测成本低、速度快、周期短、效率高;仪器小、操作方便;能对缺陷进行精确定位;对面积型缺陷的检 出率较高(如裂纹、未熔合等) 射线检测(RT) 原理 射线是一种波长短、频率高的电磁波。 射线检测,常规使用×射线机或放射性同位素作为放射源产生射线,射线穿过被检对象,经过吸收和衰减, 由于被检试件中存在厚度差的原因,不同强度的射线到达记录介质(如射线胶片),射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子,经过暗室处理后,底片上便出现了不同黑度的缺陷影象,从而判定缺陷的大小和 性质。 适用范围 适用较薄而不是较厚(如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测,如加速器)的工件的内部体 积型缺陷的检测。 局限性 检测成本高、周期长,工作效率低;不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测;对面状的缺陷检出 率较低;对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定;影响人体健康。 优点 检测结果直观、定性定量准确;检测结果有记录,可以长期保存,可追溯性较强。 3 小结 综上所述,每种无损检测方法的原理和特点各不相同,且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业 中应根据结构的整体性能,检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素 合理选择无损检测方法。一般地,选择无损检测方法及合格等级,是设计人员依据相关规范而确定的。有 的工程,业主也有无损检测方法及合格等级的要求,这就需要供需双方相互协商了。 钢结构在加工制作及安装过程中无损检测方法的选择见表 1 被检对象 原材料检验 板材 锻件及棒材 管材 螺栓 焊接检验 坡口部位 清根部位 对接焊逢 角焊逢和 T 型焊逢 UT 检测方法 UT、MT(PT) UT(RT)、MT(PT) UT、MT(PT) UT、PT(MT) PT(MT) RT(UT)、MT(PT) UT(RT)、PT(MT) 被检对象所适用的无损检测方法见表 2 内部缺陷 表面缺陷和近表面 检测方法 UT ● ○ ● ● MT ● ● ● ● PT ● ○ ○ ● ET △ △ ● × AET △ △ △ △ 发生中缺陷检 测 检测方法 RT 被检对象 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件(管、板、型材) 焊逢 × ● × ● 分层 疏松 气孔 内部 缩孔 缺陷 未焊透 未熔合 缺陷 分类 夹渣 裂纹 白点 表面裂纹 表面 缺陷 表面气孔 折叠 断口白点 × × ● ● ● △ ● ○ × △ ○ — × ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ △ × — × — — — — — — — — — ● △ ○ ● — — — — — — — — — ● ● ○ ● — — — — — — — — — ● △ ○ — — — — — △ △ △ △ △ △ — — — 注:●很适用;○适用;△有附加条件适用;×不适用;—不相关 参 1. 考 文 献 强天鹏 射线检测 [M] 云南科技出版社 2001 2. 3. 4. 5. 周在杞等 张俊哲等 无损检测技术及其应用 [M] 科学出版社 王小雷 锅炉压力容器无损检测相关知识 [M] 李家伟等 无损检测 冉启芳 2001 1993 [M] 机械工业出版社 2002 无损检测方法的分类及其特征的介绍 [J] 无损检测 1999 2 钢网架结构超声波检测及其质量的分 [J] 无损检测 2001 6 磁粉检测(MT) 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 磁粉探伤的原理及概述 磁粉探伤的原理 磁粉探伤又称 MT 或者 MPT(Magnetic Particle Testing),适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤 的检测方法。利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时,使被测物收到磁力的作用,将 磁粉(磁性微型粉末)散布在其表面。然后,缺陷的部分表面所泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住,形成指 示图案。指示图案比实际缺陷要大数十倍,因此很容易便能找出缺陷。 磁粉探伤方法 磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察,以及后期处理。 前期处理→磁化→磁粉使用→观察→后期处理 以下分别说明各个步骤的概要。 (1)前期处理 探探伤面如果有油脂、涂料、锈、或其他异物附着的情况下,不仅会妨碍磁粉吸附在伤痕上,而且还会出 现磁粉吸附在伤痕之外的部分形成疑私图像的情况。因此在磁化之前,要采用物理或者化学处理,进行去 除污垢异物的步骤。 (2)磁化 将检测物适当磁化是非常重要的。通常,采用与伤痕方向与磁力线方向垂直的磁化方式。另外为了适当磁 化,根据检测物的形状可以采用多种方法。日本工业规格(JIS G 0565-1992)中规定了以下 7 种磁化方法。 ①轴通电法……在检测物轴方向直接通过电流。 ②直角通电法……在检测物垂直于轴的方向直接通过电流。 ③Prod 法……在检测物局部安置 2 个电极(称为 Prod)通过电流。 ④电流贯通法……在检测物的孔穴中穿过的导电体中通过电流。 ⑤线圈法……在检测物中放入线圈,在线圈中通过电流。 ⑥极间法……把检测物或者要检测的部位放入电磁石或永磁石的磁极间。 ⑦磁力线贯通法……对通过检测物的孔穴的强磁性物体施加交流磁力线,使感应电流通过检测物。 (3)磁粉使用磁粉探伤的原理 ① 磁粉的种类 为了让磁粉吸附在伤痕部的磁极间形成检出图像,使用的磁粉必须容易被伤痕部的微弱磁场磁化,吸附在 磁极上,也就是说需要优秀的吸附性能。另外,要求形成的磁粉图像必须有很高的识别性。 一般,磁粉探伤中使用的磁粉有在可见光下使用的白色、黑色、红色等不同磁粉,以及利用荧光发光的荧 光磁粉。另外,根据磁粉使用的场合,有粉状的干性磁粉以及在水或油中分散使用的湿性磁粉。 ② 磁粉的使用时间 磁粉使用时间分为一边通过磁化电流一边使用磁粉的连续法,以及在切断磁化电流的状态即利用检测物的 残留磁力的残留法两种。 (4)观察 为了便于观察附着在伤痕部位的磁粉图像,必须创造容易观察的环境。普通磁粉需要在尽可能明亮的环境 下观察,荧光磁粉则要使用紫外线照射灯将周围尽量变暗才容易观察。 (5)后期处理 磁粉探伤结束,检测物有可能仍作为产品或是需要送往下一个加工步骤接受机械加工等。这时就需要进行 退磁、去除磁粉、防锈处理等后期处理。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 生产厂家: 生产厂家:济宁联永超声电子有限公司 仪器设备名称: 仪器设备名称:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪 Ⅲ 仪器概况:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪是具有多种磁化方式的磁粉探 伤仪设备。仪器采用可控硅作无触点开关,噪音小、寿命长、操作简 单、方便、适应性强、工作稳定。是最近推出新产品,它除具有便携 式机种的一切优点,还具有移动机种的某些长处,扩展了用途,简化 了操作,还具有退磁功能。 该设备有四种探头: 1、旋转探头: 型)能对各种焊缝、各种几何形状的曲面、平面、 (E 管道、锅炉、球罐等压力容器进行一次性全方位显示缺陷和伤痕。 2、电磁轭探头: 型)它配有活关节,可以对平面、曲面工件进行 (D 探伤。 3、马蹄探头: 型)它可以对各种角焊缝,大型工件的内外角进行 (A 局部探伤。 4、磁环: 型)它能满足所有能放入工件的周向裂纹的探伤,用它 (O 来检测工件的疲劳痕(疲劳裂痕均垂于轴向)及为方便,用它还可以 对工件进行远离法退磁。 总之,该仪器是多种探伤仪的给合体,功能与适用范围广,尤其应用 于不允许通电起弧破表面零件的探伤。 无损检测概论及新技术应用 无损检测概论及新技术应用 概论 摘要: 摘要:综述了无损检测的定义、方法、特点、要求等基本知识,以及无损检测在 现今社会中的应用实例,其中包括混凝土超声波无损检测技术、涡流无损检测技 术、渗透探伤技术。 关键词: 关键词:无损检测;混凝土缺陷;涡流检测;渗透探伤。 引言: 引言:随着现代工业的发展,对产品的质量和结构的安全性、使用的可靠性提出 了越来越高的要求,无损检测技术由于具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点, 所以其应用日益广泛。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上 反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。 1、 无损检测概论 、 无损检测 检测概论 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用 性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位 置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿 命等)的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法有射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和 液体渗透检测(PT) 四种。 其他无损检测方法: 涡流检测(ET)、 声发射检测 (AT) 、 (TIR) 泄漏试验 、 (LT) 交流场测量技术 、 (ACFMT) 漏磁检验 、 (MFL)、 热像/红外 远场测试检测方法(RFT)等。 基于以上方法,无损检测具有一下应用特点: 1>不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、 结构的前提下进行检测, 所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到 100%。但是,并不是所有需要测 试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验 只能采用破坏性试验, 因此, 在目前无损检测还不能代替破坏性检测。 也就是说, 对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结 果互相对比和配合,才能作出准确的评定。 2>正确选用实施无损检测的时机 在无损检测时, 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利 地完成检测预定目的,正确评价产品质量。 3>正确选用最适当的无损检测方法 由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备 材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、 形状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。 4>综合应用各种无损检测方法 任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应 尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。此外在无 损检测的应用中,还应充分认识到,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质 量”,而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下,着重考虑其经济性。只 有这样,无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。[1] 通过各种检测方法,最终对于无损检测的要求是:不仅要发现缺陷,探测试 件的结构、状态、性质,还要获取更全面、准确和综合的信息,辅以成象技术、 自动化技术、计算机数据分析和处理技术等,与材料力学、断裂力学等学科综合 应用,以期对试件和产品的质量和性能作出全面、准确的评价。 2、 无损检测在各领域的应用 、 无损检测基于以上优点,在现今社会受到广泛关注和应用,为实际生产工作减 少了废料成本,提供了极大的方便。其中超声波检测技术、涡流检测、渗透探伤 技术、霍尔效应无损探伤技术应用极为出色。 混凝土超声无损检测 混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一,它的质量直接关系到结构 的安全。多年来,结构混凝土质量的传统检测方法是以按规定的取样方法,制作 立方体试件,在规定的温度环境下,养护 28d 时按标准实验方法测得的试件抗压 强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标,往往是 与结构物中的混凝土性能有一定差别。因此,直接在结构物上检测混凝土质量的 现场检测技术,已成为混凝土质量管理的重要手段。 所谓混凝土“无损检测”技术,就是要在不破坏结构构件的情况下,利用测 试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量。 因该物理量与混凝土质量之间 有较好的相互关系,可采用获取的物理量去推定混凝土质量。[2] 混凝土超声检测是用超声波探头中的压电陶瓷或其他类型的压电晶体加载某 频率的交流电压后激发出固定频率的弹性波, 在材料或结构内部传播后再由超声 波换能器接收,通过对采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参 数进行分析,以此推断混凝土结构的力学特性、内部结构及其组成情况。超声波 检测可用于混凝土结构的测厚、探伤、混凝土的弹性模量测定以及混凝土力学强 度评定等方面. [3] 涡流无损检测 涡流检测的基本原理:将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测 的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感 应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流 的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈 的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用 一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化, 进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或 缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能 反映试件表面或近表面处的情况。[4] 应用:按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过 式、探头式和插入式线圈 3 种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内 径略大于被检物件, 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过, 可发现裂纹、 夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金 属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳 裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可 用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线 圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大 批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传 送的机械装置) 、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。[5] 优缺点:涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现 自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷, 检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。 渗透探伤技术 液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透 剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经 去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作 用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光 源下 (紫外线光或白光) 缺陷处的渗透液痕迹被现实, 黄绿色荧光或鲜艳红色) , ( , 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。[6] 渗透检测适用于具有非吸收的光洁表面的金属、非金属,特别是无法采用磁 性检测的材料,例如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、奥氏体钢等的制品,可 检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料以及机械零件等的表面开口型缺陷。 渗透检测的优点是灵敏度较高(已能达到检测开口宽度达 的裂缝) ,检测 成本低,使用设备与材料简单,操作轻便简易,显示结果直观并可进一步作直观 验证(例如使用放大镜或显微镜观察) ,其结果也容易判断和解释,检测效率较 高。缺点是受试件表面状态影响很大并只能适用于检查表面开口型缺陷,如果缺 陷中填塞有较多杂质时将影响其检出的灵敏度。[7] 3、 结语 、 随着现代科学技术的发展,激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损 检测领域,而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发展,大大丰富了应用 方法,如射线照相就可细分为 X 射线、γ射线、中子射线、高能 X 射线、射线 实时照相、层析照相……等多种方法。 无损检测作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤,到无 损检测,再到无损评价,并且向自动无损评价、定量无损评价发展。相信在不远 的将来, 新生的纳米材料、 微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。 参考文献【1】李喜孟.无损检测.机械工业出版社.2011 】 【2】父新漩. 混凝土无损检测手册.人民交通出版社.2003 】 【 3】 冯子蒙.超声波无损检测于评价的关键技术问题及其解决方案.煤矿机 】 械.2009(9) 【4】唐继强.无损检测实验.机械工业出版社.2011 】 【5】李丽茹.表面检测.机械工业出版社.2009 】 【6】国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会.机械工业 出版社.2004 【7】胡学知主编. 中国劳动社会保障出版社.2007 】
浅议化工压力容器的防腐蚀管理论文
一、引言
压力容器是化工生产中各种反应的发生场所,化学反应多处在高温高压的环境下,为了保证化学反应的正常进行以及安全的化工生产,就必须密切关注压力容器的使用寿命和自身完整性。导致压力容器使用寿命缩短和自身完整性被破坏的因素分作两种,一是机械性破裂,二是环境破裂。机械性破裂指的是遭受外力撞击而发生的破损;环境破裂指的是腐蚀。机械性破裂多来自外界,容易发现和处理;环境破裂(腐蚀)多发于压力容器内部,不易察觉和处理。本文就化工压力容器发生腐蚀的类型、原因、防治措施等方面,论述一些管理措施。
二、化工压力容器腐蚀的常见类型
化工压力容器常见的腐蚀类型包括:物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀。
1、物理腐蚀
在常温常压下,除了极少数的活泼金属,其他的大部分金属,相互之间不会发生反应。但是在高温高压的环境中,当低熔点的金属变成液态的时候,就会对高熔点的未变成液态的固态金属产生物理溶解作用,这种纯粹是物理性质的剥蚀溶解作用,故称作物理腐蚀。例如,液态锌溶解剥蚀钢制容器就是典型恶物理腐蚀现象。
2、化学腐蚀
化学腐蚀的起因是化学反应。物质的原子被重新排列组合生成新物质的过程,称为化学反应。化学反应中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等现象,是否生成新的物质,是判断一个反应是否为化学反应的依据。化工压力容器里的化学原料与容器内壁通过置换反应、分解反应、合成反应、氧化还原反应,生成新的物质,改变了化工压力容器材质,削弱了容器耐压耐温的强度。
3、电化学腐蚀
电化学反应指的是,化工压力容器内壁金属与容器内的液态化学原料,由于存在阴阳离子呈现聚集区域的分别,而产生电位差,形成电流回路,使得容器内表面的金属原子不断被剥离出电子,金属原子结构被破坏,最终,内壁金属被不断剥离掉落,形成腐蚀。在化工压力容器内,金属容器与化学原料发生最多的就是电化学反应,电化学腐蚀是最普遍的腐蚀现象。
4、应力腐蚀
化学原料在化工压力容器内部不是静止的,而是在搅拌、反应等作用力下,不断地流动、旋转、翻腾的。多种物质混杂甚至成粘稠状的化学原料在运动中会对容器内壁产生冲刷作用,不论是粘拉或是挤压,统称为应力作用,由此产生的腐蚀称作应力腐蚀。应力腐蚀的发展速度很快,没有外形的明显变化,不易察觉,其造成的破坏性很严重。
三、化工压力容器腐蚀的生成原因与防控举措
1、腐蚀的生成原因
(1)容器本身原因。容器本身引发腐蚀的原因有:①金属化学成分。金属材料具有与容器内的化学原料发生化学反应的特性,金属材料杂质比较多,金属材料的合金成分、比例、加工工艺不合格。②容器制造工艺。在冲压、热处理、焊接等加工过程中,容器金属材料会发生内应力变化。(2)环境原因。在化工生产中,压力容器一方面要承受高温高压的考验,一方面要克服化学原料的各种腐蚀,这些都是有条件有限度的,若是超出了承受的极限,必然会发生腐蚀现象。在加入酸碱等性质的不同化学原料的时候,如果没有按照配方比例严格操作,容器内化学反应物的成分、PH值、浓度、氧化能力等必然会加深腐蚀;在高温高压的环境中,金属的抗腐蚀作用会快速下降,温度与压力越高,抗腐蚀的性能越差;当化学原料流动的速度越快,冲击磨损和空泡磨损的作用就会越大,容器内壁保护膜的脱落速度会因为应力作用而加大。
2、防腐蚀的防控举措
(1)选择合格的压力容器材料。化工压力容器的生产、安装、使用,必须严格执行国标,按照容器的使用用途、安装环境选择合适的容器材料,根据不同的情况,在容器钢材中加入镍、铜、钛、铬等不同的合金,在容器表面进行不同的氧化保护膜的制作。另外,应充分考虑压力容器的安置环境,配置防毒、防爆、防火等附属设施设备。(2)选择合适的缓蚀剂。缓蚀剂的作用是减缓设备的腐蚀速度,根据配比,只需加入原料总量的千分之几、万分之几,就可以有效地保护压力容器内壁的抗腐蚀性能,同时不会对正常的化学反应有任何影响。是一种比较经济实惠的`抗腐蚀方法。(3)提高容器焊接质量。化工压力容器的体积都比较大,需要采用焊接技术拼接制作,一般使用的是电弧焊和氩弧焊这两种焊接工艺。从焊条的选择、焊接的方法、焊接的质量、焊后的热处理,都要按照生产工艺与图纸要求,严格执行,仔细检查,使用晶间腐蚀试验和超声波探伤射线探伤等检验手段,杜绝出现细小的缺陷。最终目的是为了保持焊接区的金相组织与性能,彻底消除焊缝的残余应力,防止产生裂纹。(4)电化学保护。根据电化学原理,采用牺牲阳极保护法或外加电流法,将被保护的金属作为阴极,分别通过牺牲铝、锌、合金等外加阳极,通过外加直流电保护阴极的方法,防止或减缓压力容器金属的腐蚀。(5)使用防腐材料。防腐涂料一般由合成树脂、橡胶、植物油和浆液溶剂等非金属材料调配而成,将其均匀涂抹在压力容器内壁,待干燥后可以形成一层薄膜,削弱化学原料的渗透作用,降低腐蚀电流,从而达到较好的防腐效果。该方法是目前采用最广泛的一种防腐手段。(6)敷设防护衬里。对于腐蚀性很强的化学原料,仅仅使用上述方法是不能有效防控的,此时就需要敷设防护衬里。防护衬里的材料有不锈钢、钛合金、特种陶瓷、聚四氟乙烯、玻璃钢、合成橡胶等。防护衬里的适用性比较单一,成本比较高,一般只在特殊情况下采用。(7)内壁覆盖法。内壁覆盖法是在容器内壁镀一层耐腐蚀金属或陶瓷,亦或通过化学反应使容器金属内壁自身生成一种致密的保护膜。从而隔绝化学原料、水、氧气等与容器钢材的接触,阻止其被腐蚀。内壁覆盖法是一种较为便宜的通用的防护方法。(8)加强日常维护。化工压力容器的防腐蚀,根本之道在于有效预防。因此,增强员工责任心,加强日常的检查维护,是最有效的防腐蚀管理措施。严格执行压力容器的相关使用检修规程、进行定期巡视检查、取样,做好压力容器的运行档案记录工作,在毫末间分析腐蚀状况,做好积极的应对工作,减缓或抑制腐蚀破坏,确保设备的运行安全。
四、结论
总之,化工企业的相关人员要高度重视压力容器的腐蚀现象,时刻保持警惕,及时发现并正确处理压力容器的腐蚀现象,从而抑制或减缓腐蚀破坏,延长设备使用寿命,保证化工设备的安全运行。
有一种用于金属设备,准确的说是压力容器“无损检测技术”[论文关键词]压力容器 无损检测 新技术 [论文摘要]介绍当前压力容器制造和使用过程中所采用的无损检测技术,包括射线、超声、磁粉、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术,并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。 一、引言 随着现代工业的发展,对产品质量和结构安全性,使用可靠性提出越来越高的要求,由于无损检测技术具有不破坏试件,检测灵敏度高等优点,所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种,本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。 二、无损检测方法 现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法。 (一)射线检测 射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外,对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。 射线检测方法可获得缺陷的直观图像,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确,检测结果有直观纪录,可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高,对体积型缺陷(如裂纹未熔合类),如果照相角度不适当,容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件,且检测成本高、速度慢,同时对人体有害,需做特殊防护。 (二)超声波检测 超声检测(Ultrasonic Testing,UT)是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。 超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹,还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。 该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点,且超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷,此外,该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。 (三)磁粉检测 磁粉检测(Magnetic Testing,MT)是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。 在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段,磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。 磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快,检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料,工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。 (四)渗透检测 渗透检测(PenetrantTest,PT)是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷,其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。 渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用,必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块,使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。该方法操作简单成本低,缺陷显示直观,检测灵敏度高,可检测的材料和缺陷范围广,对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验,对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高,还可用于磁粉检测无法应用到的部位。 (五)声发射检测 声发射(Acoustic Emission,AE)是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。 压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号,根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。 声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的,对缺陷的变化极为敏感,可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息,检测灵敏度很高。此外,因为绝大多数材料都具有声发射特征,所以声发射检测不受材料限制,可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。 (六)磁记忆检测 磁记忆(Metal magnetic memory, MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法,其本质为漏磁检测方法。 压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响,易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹,在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位,它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查,从而发现焊缝上存在的应力峰值部位,然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析,以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。 磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备,不要求专门的磁化装置,具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区,能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域,能显示出裂纹在金属组织中的走向,确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法,除早期发现已发展的缺陷外,还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息,并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法,在实际应用中,必须辅助以其他的无损检测方法。
我所说的有两种,一种是便携式X光检测仪(常用于工业管道、壳罐焊接检测),二种是磁粉探伤。不知道你所说的管道类型及使用部位,所以不知道是否适用。 另外,如果磨损造成的损伤会出现表面裂纹时,采用着色渗透探伤法也很简便。
有一种用于金属设备,准确的说是压力容器“无损检测技术”[论文关键词]压力容器 无损检测 新技术 [论文摘要]介绍当前压力容器制造和使用过程中所采用的无损检测技术,包括射线、超声、磁粉、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术,并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。 一、引言 随着现代工业的发展,对产品质量和结构安全性,使用可靠性提出越来越高的要求,由于无损检测技术具有不破坏试件,检测灵敏度高等优点,所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种,本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。 二、无损检测方法 现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法。 (一)射线检测 射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外,对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。 射线检测方法可获得缺陷的直观图像,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确,检测结果有直观纪录,可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高,对体积型缺陷(如裂纹未熔合类),如果照相角度不适当,容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件,且检测成本高、速度慢,同时对人体有害,需做特殊防护。 (二)超声波检测 超声检测(Ultrasonic Testing,UT)是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。 超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹,还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。 该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点,且超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷,此外,该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。 (三)磁粉检测 磁粉检测(Magnetic Testing,MT)是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。 在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段,磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。 磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快,检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料,工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。 (四)渗透检测 渗透检测(PenetrantTest,PT)是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷,其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。 渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用,必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块,使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。该方法操作简单成本低,缺陷显示直观,检测灵敏度高,可检测的材料和缺陷范围广,对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验,对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高,还可用于磁粉检测无法应用到的部位。 (五)声发射检测 声发射(Acoustic Emission,AE)是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。 压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号,根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。 声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的,对缺陷的变化极为敏感,可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息,检测灵敏度很高。此外,因为绝大多数材料都具有声发射特征,所以声发射检测不受材料限制,可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。 (六)磁记忆检测 磁记忆(Metal magnetic memory, MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法,其本质为漏磁检测方法。 压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响,易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹,在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位,它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查,从而发现焊缝上存在的应力峰值部位,然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析,以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。 磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备,不要求专门的磁化装置,具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区,能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域,能显示出裂纹在金属组织中的走向,确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法,除早期发现已发展的缺陷外,还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息,并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法,在实际应用中,必须辅助以其他的无损检测方法。
物理学知识与医学知识的渗透教学研究论文
物理学和医学其实是两门相辅相成的课程,医学的进步促进物理学的发展,物理学理论的深入也带来了医学理论的进一步发展。对于学习医学知识的学生来说如果能够认识到这一点,将物理学与医学结合起来学习,那么在医学学科的很多方面的学习可以起到事半功倍的效果。当然要培养起学生这样的意识和老师的努力是分不开的,老师在教授物理学时能够将医学知识结合起来,两者进行渗透教学,就会让学生明白学习物理学对于他们学习医学的的意义所在,也会在学习医学的过程中应用到物理学课堂中的知识。
一、在教学中启发学生明白二者联系
物理学是自然科学的一个分支,它研究中的许多方面与医学理论有着密切的联系。比如通过学习物理学的能量转换和代谢的热学知识,就能很好的理解体温调节的原理。还有通过学习力学知识也能更好的理解肌肉收缩、血液循环、呼吸运动、听觉功能。物理学中有电磁学,这与人体的神经传导、细胞生理、心电脑电等等都有共通之处。物理学的研究领域还有自然界中的温度、湿度、压强、放射线等等都会对人体造成影响,这和人的身体健康是密切相关的。在医学中不仅是病理、生理、药理知识的学习,还包括对医学仪器使用。这些先进的医学仪器例如核磁共振仪、X射线透视、超声波、激光等等都是物理学研究的成果在医学上的使用,因此在进行这些学科的教学中物理学不只是单单讲物理学的知识,而是把物理学的原理运用到医学上,这样学生才会更明白为什么在学习医学的过程中要学习物理学课程。
二、在教学中将各个模块与医学知识结合教学
(一)从力学教学的角度来说
力学是物理学中很重要的一个模块。在医学领域,外科对于骨折患者的治疗都会用一定大小和方向的力牵引患部来以平衡伤部的肌肉的恢复力,这其实和力学中的平行四边形法则息息相关。在护理和抢救伤员时,为了一般都会要求让伤员采取卧位,这是因为血液在重力的作用下会向下流淌,采取卧位可以防止伤员失血过多引起昏迷。在面对心力衰竭的病人时采取端坐位,这样可以减轻心脏的负担。这些都涉及到力学中的重力部分的知识。在讲到摩擦力时,可以结合人体的关节也都是有摩擦力的,为了让人的肢体更加的灵活,骨头和骨头的连接囊中都会有少量的滑液。体重大的人在运动时关节直接的摩擦力也会更大,这都是与力学息息相关的,所以在讲授力学的时候可以将这样的例子结合起来讲,这样学生就会听的更加的明白,也对今后的实践更有帮助。
(二)从流体力学的教学角度来说
在讲授流体力学时,可以结合医学中血液这一领域的知识。众多周知,动脉瘤多发于血液的交叉处,发于脑动脉的概率更大,血液到了此处由层流变为淌流,因此在检测动脉瘤时看看此处是否有湍流的噪音对于检测动脉瘤具有很大的意义。在教授流体力学时还应该结合体位对于血压测量的影响。这样学生就能够很好理解为什么针对不同的病人要采取不同的体位。
(三)从声学教学的角度来说
在声学的教学过程中,不应该仅仅只是介绍声学的例子,单纯的从物理的.角度去教授,而应该结合医学中对于声学的利用。比如在医学领域应用广泛的超声波检测,超声波不仅可以用于疾病的检察,例如利用A型超声波来检测人脑的中线,一般情况下正常人的脑中线在人颅骨的几何中心,最大的距离也不超过3CM.但是如果脑中有受伤或者有肿瘤则中线就会移位,用这样的方式去检查脑部的健康,可以让检查者没有痛苦,并且准确率也比较高。这就是物理中声学在医学中的应用,超声波不仅可以用来检测疾病,还可以用来加热身体的某些部分,人体通过吸收超声波得到热量,可以用于透热治疗腰肌疼痛和扭伤或者关节炎。这就是声学和能量转换学相结合的应用。可以说对于医学来讲物理学是其理论基础,而医学是物理学的理论操作。所以只有将二者结合起来学习才能够得到非常好的效果,但是现在很多物理学的教学是和医学分开教学的,各自有自己的主干和枝节,看起来似乎没有什么联系。但其实物理学和医学教学是有很多相辅相成之处,所以把二者结合起来教学,在讲授物理学的大模块时将医学理论穿插其中,就能够得到更好的效果。
三、医学院的物理学老师必须多掌握医学相关理论知识
医学院的物理学老师和其他的物理学老师不同的是对于这里的学生来说学医学才是自己的主修课程,但是其实对于医学院的学生来说学好物理学的知识才能真正理解医学中很多情况下为什么会采取截然不同的方法。这其中的原理何在。要让学生明白这一系列的问题,首先是老师自己必须也要是知道很多的医学理论知识和扎实的物理学知识,经常与医学基础课教师和临床课教师保持密切的联系,从而,拓宽自己的知识领域,以便在物理教学中纵横比较,左右逢源产挥洒自如,来促进物理教学质量的提高.这样在课堂教授的过程中才有能力将二者合二为一。将物理学与医学知识进行渗透教学。所以其实将物理学与医学渗透教学是对医学院的物理学老师提出了更高的要求,也是将医学院的物理学老师与其他学校的物理学老师区分开来的标志,医学院的物理学老师不仅是一名物理学上的优秀学者,也应该是一位医学上的爱好者,对于医学的知识领域也有着广泛的了解。
不是。特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶,下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆。其中锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道为承压类特种设备;电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施为机电类特种设备。一、磁粉检测的发展简史和现状1、利用磁现象来检测共建中缺陷的,它是漏磁检测方法中最常用的一种。17世纪以来,一大批科学家对磁力、电流周围存在的磁场、电磁感应规律以及铁磁场物质等进行了系统研究。这些伟大的科学家在磁学史上树立了光辉的里程碑,也给磁粉检测的创立奠定了基础。早在19世纪,人们就已开始从事磁通检漏试验。1868年,英国《工程》杂志首先发表了利用罗盘仪探查磁通以发现枪管上不连续性的报告。1922年美国人霍克提出了磁粉探伤检测的设想,1928年为解决油井钻杆断裂,研制了周向磁化,使用了尺寸和形状受控的并具有磁性的磁粉,获得了可靠的检测数据。在1934年演变为生产磁粉检测设备和材料的磁通公司,对磁粉检测的应用和发展起了很大的推动作用,在此期间,首次用来演示磁粉检测技术的一台实验性的固定式磁粉检测装置问世。磁粉检测技术早期被用于航空,航海、汽车和铁路部门,用来检测发动机、车轮轴和其它高应力部件的疲劳裂纹。在20世纪30年代,固定式、移动式磁化设备和便携式磁轭相继研制成功,湿法技术也得到应用,退磁问题也得到了解决。1938年德国发表了《无损检测论文集》,对磁粉检测的基本原理和装置进行了描述。1940年2月美国编写了《磁通检验的原理》教科书。1941年荧光磁粉投入使用,磁粉检测从理论到实践,已初步形成了一种无损检测方法。在20世纪60年代工业竞争时期,磁粉检测向轻便式系统方面进展,并出现磁场强度测量,磁化指示试块(试片)等专用检测器材。随着无损检测工作的日益被重视,磁粉检测Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级人员的培训与考核也成为重要工作。解放前,我国仅有几台进口的美国蓄电池式直流检测机,用于航空共建的维修检查。新中国成立后磁粉检测在航空、兵器、汽车等机械工业部门首先得到广泛应用。几十年来,经各国磁粉检测工作者和设备器材检测工作者的共同努力,使磁粉检测已经发展成为一种成熟的无损检测方法。2、磁粉检测的原理磁粉检测的基础是缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用,它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷(如裂纹,夹渣,发纹等)磁导率和钢铁磁导率的差异,磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变,形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场,从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕,在适当的光照条件下,显现出缺陷位置和形状,对这些磁粉的堆积加以观察和解释,就实现了磁粉检测。磁粉检测有三个必要的步骤:(1) 被检测的部件必须得到磁化;(2) 必须在磁化的工件上施加合适的磁粉;(3) 对任何磁粉的堆积必须加以观察和解释。
我认为磁粉检测特点,适用范围,磁粉检测可用于板材、型材、管材、锻造毛坯等原材料和半成品的检查,也可用于锻钢件、焊接件、铸钢件加工制造过程工序间检查和最终加工检查,还可用于重要设备机械、压力容器、石油储罐等工业设施在役检查等。磁粉检测的优点,能直观显示缺陷的形状、位置、大小和严重程度,并可大致确定缺陷的性质。具有高灵敏度,磁粉在缺陷上聚集形成的磁痕有放大作用,可检出缺陷的最小宽度约μm ,能发现深度约10μm的微裂纹。适应性好,几乎不受试件大小和形状的限制,综合采用多种磁化方法,可检测工件上各个方向的缺陷。检测速度快,工艺简单,操作方便,效率高,成本低。
据我所知磁粉检测的优点如下:(1)可检测出铁磁性材料表面和近表面(开口和不开口)的缺陷。(2)能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小、严重程度。(3)具有很高的检测灵敏度,可检测微米级宽度的缺陷。(4)单个工件检测速度快,工艺简单,成本低廉,污染少。(5)采用合适的磁化方法,几乎可以检测到工件表面的各个部位,基本上不受工件的大小和几何形状的限制。(6)工件检测重复性好。(7)可检测受腐蚀的表面。磁粉检测的优点:可发现裂纹、折叠、疏松等缺陷,可直观显示缺陷的形状、大小和位置。具有很高的灵敏度,能够检测如发纹这样的细小缺陷。只要采用合适的磁化方法,几乎可以检测任何形状和大小的工件。相对于其它表面探伤方法成本低,速度快。
由于马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢具有磁性,因此可以进行磁粉检测。磁粉检测可以发现裂纹、夹杂、气孔、未熔合未焊透等缺陷,但难以发现表面浅而宽的凹坑、埋藏较深的缺陷以及与工件表面夹角极小的分层。磁粉检测原理磁粉检测适用于检测铁磁性材料表面和近表面的缺陷,因此对于奥氏体不锈钢,铁和钦合金、铝和铝合金、铜等非磁性材料不能用磁粉检测。由于马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢具有磁性,因此可以进行磁粉检测。磁粉检测的优点能直观显示出缺陷的位置、大小、形状;可检测出铁磁性材料表面和近表面的缺陷;.检验速度快、工艺简单、成本低、污染少;灵敏度高,能发现细小的缺陷。
我认为磁粉检测只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面的缺陷,由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上,所以能直观地显示出不连续的形状、位置和尺寸,并可大致确定其性质。磁粉检测的灵敏度可检出的不连续宽度可达到μm。综合使用多种磁化方法,磁粉检测几乎不受工件大小和几何形状的影响,能检测出工件各个方向的缺陷。磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类,检测方法分为湿法和干法;按照工件上施加磁粉的时间,检验方法分为连续法和剩磁法。
要的话 QQ留下 我有一些 见图
发表科技论文170余篇,被SCI、EI和ISTP收录80余篇次,申请国家专利30项,获得国家软件著作权7项。先后主持国家自然科学基金、“十一五”863计划、霍英东青年教师基金、国家“十五”重大科技攻关项目子专题、上海市自然科学基金、上海市科教兴市重大产业化攻关项目、美国John Deere公司国际合作项目等20余项。参加了国家标准GB/T19624-2004《在役含缺陷压力容器安全评定》的编制及科研工作。获国家和省部级科研奖励3项。2004年入选上海高校优秀青年教师后备人选培养计划,2005年入选上海市青年科技启明星人才奖励计划,2005年获第十届霍英东教育基金会高等院校青年教师基金资助,2006年获教育部新世纪优秀人才支持计划资助,2008年上海市优秀教师,2009年获上海市曙光学者称号。先后获2001-2006年度中国机械工程学会先进工作者称号,中国机械工程学会优秀论文奖,上海市优秀博士论文奖和全国百篇优秀博士论文提名奖等奖项。 跨学科经历奠定扎实根基从成长经历和履历上看,70后的轩福贞跟许多同龄的优秀新上海人无太大差别:出生于孔孟之乡的他凭着优异学习成绩考进山东工业大学,本科毕业后保送攻读研究生,硕士毕业后留校在化工系任教,两年后如愿进入华东理工大学的化工工程机械专业攻读博士学位。说起专业,轩福贞本科时念的是化工机械,硕士时则从事固体力学专业研究,博士又回到了情有独钟的化工机械。正是这样一种对工程和工业有一定了解,同时又有理科基础的跨专业经历,为他今后在学术上的发展奠定了坚实基础。 博士毕业后,轩福贞在企业发展、政府部门还是留校工作的抉择中选择了后者。采访交流中,轩福贞告诉我,他把科学研究和教书育人作为毕生事业的追求始于博士毕业后的日子,尤其是真正对做科研产生感觉,则源于博士毕业后的艰苦努力。“当时做科研成了生活中的唯一要事,周末假期很少休息,感到浑身有使不完的劲,印象最深的是那些年有几次的春节都是在实验室里度过。打理家务和照顾小孩都是太太一人默默承担,每天晚上12点后回到家里,既有工作中取得阶段成果的愉悦,但更多是对太太和孩子的愧疚”。上海市自然科学基金是轩福贞博士毕业一年后独立负责的第一个科研项目,其后,他又相继获得了上海市科技启明星计划、国家自然科学基金青年基金、教育部霍英东青年教师基金等一系列人才计划和科研课题资助。更值得强调的是,这期间他开始了与上海汽轮机厂的合作研究,围绕超超临界汽轮机——这一被誉为“制造业皇冠上明珠”的重大装备国产化瓶颈技术,开展了寿命分析和设计方法难题攻关,启动了华理工和上海汽轮机厂延续至今的产学研合作历程,也成为其学术研究从石油化工跨入电力装备的触发剂。谈及这段经历,轩福贞感慨地说,这不仅是其科研事业的启动与转型期,而且提升了对科学与技术的品味和鉴赏力。笔者认为,这或许可以作为天道酬勤的又一个案例。磨剑十年敢摘皇冠明珠“汽轮机关键部件的寿命设计这个项目从立项程序上先是企业提出,但最初形成合作意向则源于我们的聊天”。目前国内的先进汽轮机技术,如百万千瓦级超超临界汽轮机组和核电设备等均是由日本三菱、东芝和德国西门子等国外公司引进,这些产品的核心技术如寿命设计与考核不属于转让范畴。这不仅限制了产品的国产化进程,而且也长期困扰了企业技术人员:高参数新型汽轮机关键部件寿命设计的依据是什么?长期使用和服役工况改变会对寿命产生如何影响?在设计中又该如何控制?一次偶然机会,轩福贞等人了解到企业技术人员挂念的这些问题,正是博士期间他跟着导师和课题组承接和参与过的课题涉及的方向,于是说服企业开始了这一难题的合作。 轩福贞当时不可能想到,他和汽轮机厂技术员们一次偶然聊天所确定下来的研究方向——大型汽轮机关键部件的寿命分析技术——实际上是触及到了现代制造业中的共性难题,是被誉为“制造业皇冠上的明珠”超超临界汽轮机国产化的关键技术之一。采访中,轩福贞给我介绍的这方面信息让我长了见识:目前国内正在开发的世界上最大核电汽轮机焊接转子,是汽轮机设备里最难也最值钱的部分,要保证其顺利运转,寿命和工艺可靠性的核校技术居于核心地位。譬如标明其设计寿命30年,寿命分析的核心内容就是弄清楚怎么来控制寿命,它何时会到达临界点?这其中不仅仅涉及到多种新工艺,而且需要考虑新材料等诸多因素。 这些年来,轩福贞教授及其团队的研究方向,经历了从化工设备的安全评价、失效分析到先进能源装备的寿命分析和安全控制。去年,轩福贞教授获得的启明星(跟踪)计划支持项目,就涉及了核电压力容器的安全评价与检测技术。谈及这些,轩福贞教授自信地说,压力容器技术研究是我们专业的本行,与民用设备相比,核电压力容器的安全性要求更高,尤其是需要考虑辐射的影响,通过进一步修正和补充,我们目前提出的全寿命分析技术完全可移植于核电设备。这次日本福岛核电厂的泄漏事故,不幸中的万幸是压力容器经受住了考验,如果这个设备一出事情,就真正的不可收拾了。“先进的寿命设计技术应该体现在,讲60年寿命就应该是60年,这对设备的制造技术要求极高,需要从设计、制造和运行维护等全寿命过程来保证”。(有关设备全寿命设计技术的相关介绍请见本期轩福贞撰写的综述“机械结构的全寿命预测与安全保障”。)学会从工程中提炼科学问题近年来,华东理工大学在解决工程技术问题和基础理论研究方面均取得了令人瞩目的成果,这也可从2010年度上海市49项科学技术一等奖中,华理占据七分之一席位可见一斑。轩福贞教授这些年的工作业绩,也体现了华东理工大学的这一特色。他的研究不仅获得国家自然科学基金和上海市自然科学基金重点项目资助,而且承担了863计划、国家科技支撑计划、启明星计划和一大批企业研究课题。从副教授到破格博士生导师和教授,轩福贞把这些一律归结为“运气好”。如果要总结这几年的发展有哪些诀窍,轩福贞说,这应该受益于在“从工程项目中提炼出科学问题”方面做的比较好。“比如压力容器的安全评价,其本身是一个工程技术问题,我们团队搞了一个针对压力容器的失效评定图,这是一个工具方法,用于解决工程实际问题。进一步,科学上的要素就是对压力容器不同破坏模式和机理认识,利用力学的、材料的等多学科交叉的方法,获取其破坏过程和原理的系统知识,提出根本解决安全问题的方案。”轩福贞坦言,要真正从工程中提炼出科学问题其实是很不容易的,“研究选题需要关注‘顶天立地’,但应用基础研究则是位于‘天’、‘地’之间,我们也是在朝这个方向努力,这是困扰大家的难点之一”。教授的要务还是培养学生 在跟轩福贞教授交流的过程中,我觉得他对科研评价、学生培养等当下的热门话题都有不俗的见解,比如尽管他所在的机械与动力工程学院这10年来科研经费翻了10倍。但他清醒地认识到高校教师的第一要务还是学生培养,科研也要为这一目标服务,“做科研仅仅是高校教师的职责之一,更重要的通过高水平科学研究带出一批好学生。大学做研究需要从对学生的培养出发,让学生能顶天立地,顶天就是指理论上的建树,立地是扎根实际,解决工程问题,形成创新的思维和能力。” 对于当前热议的SCI论文考核标准问题,轩福贞教授认为,论文发表是科研成果体现的重要途径,但不是唯一途径,不同领域和方向研究人员的评价需要区别对待。谈及学生的培养,轩福贞教授说,“我不鼓励研究生有一点创新就发论文,而是要把问题搞清楚了,形成一个系统再写论文更有价值”。培养创新能力仅仅是研究生教育的一方面,品德与文化素养同样重要,另一方面,交流与表达能力也是高层次人才的必备要素。 最近发表论文如下:1. Zheng XT, Xuan FZ*. Shakedown analysis of multilayered beams coupled with ductile damage, Nuclear Engineering and Design, In Press, Available online 6 June 20122. Jia YF, Xuan FZ*. Anisotropic wear behavior of human enamel at the rod level in terms of nanoscratching, Wear, 2012, 290–291: 124–1323. Xiang YX, Deng MX, Xuan FZ*, Liu CJ. Effect of precipitate-dislocation interactions on generation of nonlinear Lamb waves in creep-damaged metallic alloys, Journal Applied Physics, 111,104905(2012)4. Zheng Y-T, Xuan FZ*, Wang ZD. In-situ Raman monitoring of stress evaluation and reaction in Cu2O oxide layer, Materials Letters, 78(1): 11-13, 20125. Zhu ML, Xuan FZ*, Chen J. Influence of microstructure and microdefects on long-term fatigue behavior of a Cr-Mo-V steel, Materials Science and Engineering: A, 546(1): 90-96, 20126. Zhu M-L, Xuan F-Z*, Du Y-N, Tu S-T. Very high cycle fatigue behavior of a low strength welded joint at moderate temperature. International Journal of Fatigue, 2012, 40: 74-837. Liu ZD, Zhang XC, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST. In situ synthesis of TiN/Ti3Al intermetallic matrix composite coatings on Ti6Al4V alloy. Materials and Design, 2012, 37: 268-2738. Wang WZ, Liang JC, Guo XP, Xuan FZ, Hong HX. Mechanical properties and dissolution behavior of plasma sprayed wollastonite coatings deposited at different substrate temperatures, Journal of Thermal Spray Technology, . Zhao P, Xuan FZ*. Ratchetting behavior of advanced 9-12% chromium ferrite steel under creep-fatigue loadings: fracture modes and dislocation patterns. Mater. Sci. Eng A, 2012, 539(30): 301-30710. Wang GZ, Li BK, Xuan FZ, Tu ST. Numerical investigation on the creep crack-tip constraint induced by loading configuration of specimens. Engineering Fracture Mechanics,2012, 79: 353-36211. Zheng XT, Xuan FZ*, Shakedown of thick cylinders with radial openings under thermo-mechanical loads. ASME, J. Pressure Vessel Technol., 2012, 134(1): 011205112. Zhou G-Y, Tu ST, Xuan FZ, Wang ZD. Viscoelastic model to describe mechanical response of compact heat exchangers with plate-foam structure. International Journal of Mechanical Sciences, 2011, 53(12): 1069-107613. Maharjan S, Zhang X C, Xuan F Z, Wang Z D, Tu S T. Residual stresses within oxide layers due to lateral growth strain and creep strain: analytical modeling. J. Appl. Phys. 110, 063511 (2011) (8 pages)14. Xuan FZ, Shao SS, Chen QQ. Synthesis creep behavior of Sn63Pb37 under the applied stress and electric current, Microelectronics Reliability, 2011, 51(12): 2336-234015. Liu H, Xuan FZ*. A new model of creep rupture data extrapolation based on power processes, Engineering Failure Analysis, 2011, 18(8): 2324-232916. Xiang YX, Deng MX, Xuan FZ*, Liu CJ. Characterization of thermal degradation in ferritic Cr-Ni alloy steel plates using nonlinear Lamb waves, NDT&E International, 2011, 44(8): 768-77417. Shao SS, Xuan FZ*, Wang ZD, Tu ST. Synthesis surface effects on the stress and deformation of film/substrate system. Applied Surface Science, 2011, 257: 9915-992018. Wang WZ, Xuan FZ, Wang ZD, Wang B, Liu CJ. Effect of overheating temperature on the microstructure and creep behavior of HP40Nb alloy. J Mater Design, 2011, 32(7): 4010-401619. Xiang YX, Deng MX, Xuan FZ*, Liu CJ. Cumulative second-harmonic analysis of ultrasonic Lamb waves for ageing behavior study of modified-HP austenite steel. Ultrasonics, 2011, 51: 974-98120. Wang HT, Wang GZ, Xuan FZ, Tu ST. Numerical investigation of ductile crack growth behavior in a dissimilar metal welded joint. Nucl. Eng. Des. 2011, 241: 3234-324321. Jia J H, Hu X Y, An Z L, Xuan F Z, Tu S T. Design and verification of a sensing device for deformation measurement of high temperature pipes. ASME, J. Pressure Vessel Technol., 2011, 133, 04160122. Hu MH, Xuan FZ, Tu ST, et al. Study of an efficient temperature measurement for an industrial bioreactor. Measurement, 2011, 44(5): . Tan JP, Wang GZ, Xuan FZ, Tu ST. Creep crack growth in a Cr-Mo-V type steel: experimental observation and prediction. Acta Metallurgica Sinica, 2011, 24(2): . Zhao P, Xuan FZ*. Study on creep-fatigue damage evaluation for advanced 9%-12% chromium steels under stress controlled cycling. Acta Metallurgica Sinica, 2011, 24(2): . Zheng XT, Xuan FZ*, Zhao P. Ratcheting-creep interaction of advanced 9–12% chromium ferrite steel with anelastic effect. International Journal of Fatigue, 2011, 33: . Zheng XT, Xuan FZ*. Autofrettage and shakedown analysis of strainhardening cylinders under thermo-mechanical loadings. .J. Strain Analysis 2011, 46(1):45-5527. Li YJ, Xuan FZ*, Li SX, Tu ST. Quality Evaluation of Diffusion Bonded Joints by Electrical Resistance Measuring and Microscopic Fatigue Testing. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2011, 24(2):. Zhao P, Xuan FZ*. Ratchetting behavior of advanced 9–12% chromium ferrite steel under creep-fatigue loadings. Mechanics of Materials, 2011, 43(6): . Cao YP, Hui H, Wang GZ, Xuan FZ*. Inferring the temperature dependence of Beremin cleavage model parameters from the Master Curve. Nuclear Engineering and Design 241 (2011) 39-4530. Zhang XC, Xu BS, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST. Failure mode and fatigue mechanism of laser-remelted plasma-sprayed Ni alloy coatings in rolling contact, Surface and Coatings Technology, 2011, 205(10): 3119-312731. Zhang XC, Liu CJ, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST. Effect of NiCr and NiCrAl coatings on the creep resistance of a Ni alloy. Mater. Sci. Eng A 528 (2011) 2282-228732. Zhang XC, Xuan FZ, Xu JS, Tu ST, Xu BS. Stress-dependent fatigue mechanisms of CrC-NiCr coatings in rolling contact, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures. 2011, 34(6): 438-44733. Zhang XC, Liu CJ, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST, Creep behavior of plasma sprayed NiCr and NiCrAl coating-based systems. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2011; 24(3): . Huang YH, Xuan FZ*, Tu ST, Itoh T. Effects of hydrogen and surface dislocation on active dissolution of deformed 304 austenitic stainless steel in acid chloride solution A 528 (2011) 1882-188835. Sun PJ, Wang GZ, Xuan FZ*, Tu ST, Wang ZD. Quantitative characterization of creep constraint induced by crack depths in compact tension specimens, Engineering Fracture Mechanics, 2011, 78: 653-665
俗话说: 文史不分家 ,心理学和语文学科也是有着千丝万缕的联络,以下是我为大家精心准备的:浅谈语文教学中心理学知识的渗透相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
浅谈语文教学中心理学知识的渗透全文如下:
摘 要: 小学时期是一个学生人生中的关键期,面对好奇的世界,他们有着强烈的求知欲,在这个时期养成的习惯将会影响一生。面对作为教育、发展主体的小学生,语文教师在课内外的学习和生活中要根据小学生身心发展的特点和具体的语文知识组织教学内容,关注学生的个性差异,激发他们的主动求知欲。作者结合实习经历探讨关于小学语文教学中心理学知识的渗透,分别从教学和人格方面展开论述。
《小学语文课程标准》指出:“课堂教学中学生是教育、发展的主体,教师在教学过程中必须结合小学生身心发展的特点及对语文知识的实际掌握情况搭建教学内容,充分关注学生的个性差异和对知识的需求程度,激发学生的主动求知欲望。”[1]这表明关注小学生的心理发展在语文教学中是必要的,是不能够被忽视的。但是笔者在一所乡村小学实习,很大程度上连师资力量都不完备,教师往往是一身多职,更不用说顾及学生的心理发展情况。在这种境遇之中,笔者尽力站在学生的立场想问题,为他们呈现出不同的教学,下面就教学中和生活中遇到的典型案例进行分析。
一、心理学知识渗透之教学
一认知规律。
认知心理学的观点表明:人们对那些已经非常熟悉的、习惯了的事物注意力不集中,反而对没有接触过的、新鲜的事物表现出很浓厚的兴趣。这就要求语文教师摒弃千篇一律的教学方式,敢于尝试创新,大胆突破教学方式,以学生的兴趣为出发点组织课堂教学。例如:在实际的语文教学中,针对《小英雄雨来》这一较长的课文,笔者决定让学生以小组结合表演的形式呈现,这样做有三个原因:一是这样做能激发学生的学习热情,全身心投入角色;二是文章太长,带领学生通读浪费时间,并且教学效果不显著,很难让学生掌握主要情节;三是小英雄的年纪和五年级学生的年纪相近,让学生亲自参与到角色中,更容易体会雨来的优秀品质。这节课达到了预期的学习效果,学生将手头的东西“变”为道具,装扮自己,表演得生动极了。
二学习技巧。
小学生处于成长的初始期,还没有能力总结成熟有效的学习技巧,这就需要在教师的引导下获取。著名的艾宾浩斯遗忘规律表明,我们学习到的知识呈现先快后慢的遗忘规律。在一次自习课上,笔者在班里巡视学生背课文的情况《狼牙山五壮士》,发现一个男孩子声音特别大,但是明显能够看出来,他没记在心上。我俯身对他说:“其实记忆东西不必死记硬背,要找特点,这个段落是描写五壮士英勇就义的场景的,你可以在心中想象出一幅画面,像演电影似地在脑海里呈现,这样就容易多了。”男孩在我的指导下尝试背诵,果然速度快了许多,后来,他在日记中还提到这个小片段,令笔者感动不已。
三规则意识。
无规矩不成方圆,特别是五年级学生处于一个半幼稚、半成熟、半独立的少年向成年的过渡期,一方面自我意识萌发,向往自由,渴望脱离学校、家庭的束缚,另一方面由于缺乏经验,自我控制能力差,导致情感行为容易出现偏差。笔者在处理班级事务时没有意识到这个问题,本着民主的原则让学生制定班规,不料最后的局面一塌糊涂,每个人都有自己想做的,不想做的,很少从大家的利益出发实事求是地制定,总结出来的“班规”不像话,最后在有经验老师的指导下,由笔者亲自设计班规供以实施。由此看来,民主不是绝对的,要在保证绝大多数人利益的情况下,在分析民主物件自身特点的情况下实施才是有效的,否则就是无效的民主。小学生需要一定的规则意识进行自我约束,老师也要意识到这一点。
二、心理学知识渗透之人格
“心理暗示的本质在于,施加心理暗示的一方希望产生期待效应,还学生自我教育的权利,因为真诚的期待和不懈的努力会收到意想不到的教育效果所以,积极的心理暗示是学生实现自我教育的有效途径”[2]。对学生的尊重是心理暗示的基础,教师要做的是尊重和保护每个学生的自尊,让他们在享受别人尊重的同时学会尊重别人。
一自尊是成功的基石。
笔者班上有一个调皮的男孩,记忆力超强,同时异常懒散,几乎每次背诵都拖到最后。针对这个情况,笔者采取三步战略,软硬兼施:在全班同学面前鼓励他,让他立军令状;利用校讯通给家长发资讯,表扬他的进步;课间找他谈话,赞扬他的优点。在第二天正式上课之前,他履行了承诺,《胡杨林》全篇内容一字不落地背了出来,有一瞬间,教室里静得出奇,随之爆发了热烈的掌声,大家都难以置信这个最爱拖后腿的学生怎么会完成如此“艰难”的任务。自那以后,这个男生每次的背诵速度在班里都是数一数二的。老师的肯定,家长的赞许,同学的尊重,都是他改变的原因。
二言必信,行必果。
小学生事事以老师为榜样,得到老师的关注和肯定是莫大的“荣耀”,但是一次笔者犯了个“不可饶恕”的错误:自习课上揪出一个不学习的“捣蛋鬼”,惩罚她写一课的生字,第二天检查,随后的几天这个学生一直闹情绪,排斥语文课。笔者苦思冥想不知为何,在交谈之后才得知,原来是笔者自身的失职:该学生意识到自己的错误,自觉接受了惩罚,但是,第二天却没有被要求检查,感觉劳动成果受到了忽视,自尊心受到了伤害。每念此,笔者都惭愧不已,原来自己的分量在学生的心目中如此之大,教育工作真的容不得半点走神。
教育要遵从儿童的身心发展规律,从根本抓起;语文学习要引导学生探索更广阔的天地,培养学生的综合素养。在教育的道路上,每一位老师都任重而道远。
钢结构无损检测 摘要:通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规无损检测方法的简述,归纳了被检对象所适用的不同无 损检测方法。为广大工程技术人员和管理人员了解、学习、应用无损检测技术提供参考。 关键词:建筑钢结构;无损检测 1 前言 建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点,自上世纪 90 年代,特别是近年来得 到了迅猛发展,广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程,建筑钢结构发生了严重的质量事故, 如郑州中原博览中心网架曾发生了崩塌事故,所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。 建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计,其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建 筑钢结构的安全性和可靠性一般有三种方式:⑴模拟实验;⑵破坏性实验;⑶无损检测。模拟实验是按一 定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等,模拟在其运行环境中的工作状态,测试、评价建筑钢 结构的安全性和可靠性。模拟实验能对建筑钢结构的整体性能作出定量评价,但其成本高,周期长,工艺 复杂。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。破坏性实验具有检测结果精 确、直观、误差和争议性比较小等优点,但破坏性实验只适用于抽样,而不能对全部工件进行实验,所以 不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行 100%检测,且经济成本相对较低。 上世纪 50 年代初,无损检测技术通过前苏联进入我国。作为工艺过程控制和产品质量控制的手段,如今在 核电、航空、航天、船舶、电力、建筑钢结构等行业中得到广泛的应用,创造了巨大的经济效益和社会效 益。无损检测技术是建立在众多学科之上的一门新兴的、综合性技术。无损检测技术是以不损伤被检对象 的结构完整性和使用性能为前提,应用物理原理和化学现象,借助先进的设备器材,对各种原材料,零部 件和结构件进行有效的检验和测试,借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物 理性能。无损检测经历了三个阶段,即无损探伤(Non-destructive Inspection,简称 NDI)、无损检测 (Non-destructive testing,简称 NDT)、无损评价(Non-destructive Evaluation,简称 NDE)、无损 探伤的含义是探测和发现缺陷。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷,而且要发现缺陷的大小、位置、当量、 性质和状态。无损评价的含义则更广泛、更深刻, 它不仅要求发现缺陷,探测被检对象的结构、性质、状 态,还要求获得更全面、更准确的,综合的信息,从而评价被检对象的运行状态和使用寿命。应用于钢结 构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测(Magnetic Testing 简称 MT)、渗透检测(Penetrate Testing, 简称 PT)、涡流检测(Eddy current Testing 简称 ET)、声发射检测(Acoustic Emission Testing 简称 AET)、超声波检测(Ultrasonic Testing,简称 UT)、射线检测(Radiography Testing,简称 RT)。在 建筑钢结构行业中,按检测缺陷产生的时机,无损检测方法可以按下图分类。 2 检测方法的简述 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 渗透检测(PT) 原理 在被检对象表面施加含有荧光染料或着色染料的渗透液,渗透液在毛细血管的作用下,经过一定时间 后,渗透液可以渗透到表面开口的缺陷中去。经过去除被检对象表面多余的渗透液,干燥后,再在被检对 象表面施加吸附介质(显象剂)。同样在毛细血管的作用下,显象剂吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗 到显象剂中,在一定的光照下,缺陷中的渗透液被显示。从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。 局限性 仅适用于表面开口缺陷的检测,而且对被检对象的表面光洁度要求较高,涂料、铁锈、氧化皮会覆盖表面 缺陷而造成漏检。对检测人员的视力有一定要求,成本相对较高。 优点 设备轻便、操作简单,检测灵敏度高,结果直观、准确。 涡流检测(ET) 原理 金属材料在交变磁场的作用下产生了涡流,根据涡流的分布和大小可以检测出铁磁性材料和非铁磁性材料 的缺陷。 适用范围 适用于各种导电材料的表面和近表面的缺陷检测。 局限性 不适用不导电材料检测,对形状复杂的试件很难应用,比较适合钢管、钢板等形状规则的轧制型材的检测, 而且设备较贵;无法判定缺陷的性质。 优点 检测速度快,生产效率高,自动化程度高。 声发射检测(AET) 原理 材料或结构件受到内力或外力的作用产生形变或断裂时, 以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射, 也称为应力波发射。声发射检测是通过受力时材料内部释放的应力波判断被检对象内部结构损伤程度的一 种新兴动态无损检测技术。 适用对象 适用于被检对象的动态监测,如对大型桥梁、核电设备的实时动态监测。 局限性 无法监测静态缺陷、干扰检测的因素较多;设备复杂、价格较贵、检测技术不太成熟。 优点 可以远距离监控设备的运行情况和缺陷的扩展情况,对结构的安全性和可靠性评价提供依据。 超声波检测(UT) 原理 超声波是指频率大于 20 千兆赫兹的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同,可 将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。 超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播,当遇到异面介质(如气孔、夹 渣)时,一部分超声波反射回来,经仪器处理后,放大进入示波屏,显示缺陷的回波。 适用对象 适用于各类焊逢、板材、管材、棒材、锻件、铸件以及复合材料的检测,特别适合厚度较大的工件。 局限性 检测结果可追溯性较差;定性困难,定量不精确,人为因素较多;对被检工件的材质规格,几何形状有一 定要求。 优点 检测成本低、速度快、周期短、效率高;仪器小、操作方便;能对缺陷进行精确定位;对面积型缺陷的检 出率较高(如裂纹、未熔合等) 射线检测(RT) 原理 射线是一种波长短、频率高的电磁波。 射线检测,常规使用×射线机或放射性同位素作为放射源产生射线,射线穿过被检对象,经过吸收和衰减, 由于被检试件中存在厚度差的原因,不同强度的射线到达记录介质(如射线胶片),射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子,经过暗室处理后,底片上便出现了不同黑度的缺陷影象,从而判定缺陷的大小和 性质。 适用范围 适用较薄而不是较厚(如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测,如加速器)的工件的内部体 积型缺陷的检测。 局限性 检测成本高、周期长,工作效率低;不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测;对面状的缺陷检出 率较低;对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定;影响人体健康。 优点 检测结果直观、定性定量准确;检测结果有记录,可以长期保存,可追溯性较强。 3 小结 综上所述,每种无损检测方法的原理和特点各不相同,且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业 中应根据结构的整体性能,检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素 合理选择无损检测方法。一般地,选择无损检测方法及合格等级,是设计人员依据相关规范而确定的。有 的工程,业主也有无损检测方法及合格等级的要求,这就需要供需双方相互协商了。 钢结构在加工制作及安装过程中无损检测方法的选择见表 1 被检对象 原材料检验 板材 锻件及棒材 管材 螺栓 焊接检验 坡口部位 清根部位 对接焊逢 角焊逢和 T 型焊逢 UT 检测方法 UT、MT(PT) UT(RT)、MT(PT) UT、MT(PT) UT、PT(MT) PT(MT) RT(UT)、MT(PT) UT(RT)、PT(MT) 被检对象所适用的无损检测方法见表 2 内部缺陷 表面缺陷和近表面 检测方法 UT ● ○ ● ● MT ● ● ● ● PT ● ○ ○ ● ET △ △ ● × AET △ △ △ △ 发生中缺陷检 测 检测方法 RT 被检对象 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件(管、板、型材) 焊逢 × ● × ● 分层 疏松 气孔 内部 缩孔 缺陷 未焊透 未熔合 缺陷 分类 夹渣 裂纹 白点 表面裂纹 表面 缺陷 表面气孔 折叠 断口白点 × × ● ● ● △ ● ○ × △ ○ — × ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ △ × — × — — — — — — — — — ● △ ○ ● — — — — — — — — — ● ● ○ ● — — — — — — — — — ● △ ○ — — — — — △ △ △ △ △ △ — — — 注:●很适用;○适用;△有附加条件适用;×不适用;—不相关 参 1. 考 文 献 强天鹏 射线检测 [M] 云南科技出版社 2001 2. 3. 4. 5. 周在杞等 张俊哲等 无损检测技术及其应用 [M] 科学出版社 王小雷 锅炉压力容器无损检测相关知识 [M] 李家伟等 无损检测 冉启芳 2001 1993 [M] 机械工业出版社 2002 无损检测方法的分类及其特征的介绍 [J] 无损检测 1999 2 钢网架结构超声波检测及其质量的分 [J] 无损检测 2001 6 磁粉检测(MT) 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 磁粉探伤的原理及概述 磁粉探伤的原理 磁粉探伤又称 MT 或者 MPT(Magnetic Particle Testing),适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤 的检测方法。利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时,使被测物收到磁力的作用,将 磁粉(磁性微型粉末)散布在其表面。然后,缺陷的部分表面所泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住,形成指 示图案。指示图案比实际缺陷要大数十倍,因此很容易便能找出缺陷。 磁粉探伤方法 磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察,以及后期处理。 前期处理→磁化→磁粉使用→观察→后期处理 以下分别说明各个步骤的概要。 (1)前期处理 探探伤面如果有油脂、涂料、锈、或其他异物附着的情况下,不仅会妨碍磁粉吸附在伤痕上,而且还会出 现磁粉吸附在伤痕之外的部分形成疑私图像的情况。因此在磁化之前,要采用物理或者化学处理,进行去 除污垢异物的步骤。 (2)磁化 将检测物适当磁化是非常重要的。通常,采用与伤痕方向与磁力线方向垂直的磁化方式。另外为了适当磁 化,根据检测物的形状可以采用多种方法。日本工业规格(JIS G 0565-1992)中规定了以下 7 种磁化方法。 ①轴通电法……在检测物轴方向直接通过电流。 ②直角通电法……在检测物垂直于轴的方向直接通过电流。 ③Prod 法……在检测物局部安置 2 个电极(称为 Prod)通过电流。 ④电流贯通法……在检测物的孔穴中穿过的导电体中通过电流。 ⑤线圈法……在检测物中放入线圈,在线圈中通过电流。 ⑥极间法……把检测物或者要检测的部位放入电磁石或永磁石的磁极间。 ⑦磁力线贯通法……对通过检测物的孔穴的强磁性物体施加交流磁力线,使感应电流通过检测物。 (3)磁粉使用磁粉探伤的原理 ① 磁粉的种类 为了让磁粉吸附在伤痕部的磁极间形成检出图像,使用的磁粉必须容易被伤痕部的微弱磁场磁化,吸附在 磁极上,也就是说需要优秀的吸附性能。另外,要求形成的磁粉图像必须有很高的识别性。 一般,磁粉探伤中使用的磁粉有在可见光下使用的白色、黑色、红色等不同磁粉,以及利用荧光发光的荧 光磁粉。另外,根据磁粉使用的场合,有粉状的干性磁粉以及在水或油中分散使用的湿性磁粉。 ② 磁粉的使用时间 磁粉使用时间分为一边通过磁化电流一边使用磁粉的连续法,以及在切断磁化电流的状态即利用检测物的 残留磁力的残留法两种。 (4)观察 为了便于观察附着在伤痕部位的磁粉图像,必须创造容易观察的环境。普通磁粉需要在尽可能明亮的环境 下观察,荧光磁粉则要使用紫外线照射灯将周围尽量变暗才容易观察。 (5)后期处理 磁粉探伤结束,检测物有可能仍作为产品或是需要送往下一个加工步骤接受机械加工等。这时就需要进行 退磁、去除磁粉、防锈处理等后期处理。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 生产厂家: 生产厂家:济宁联永超声电子有限公司 仪器设备名称: 仪器设备名称:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪 Ⅲ 仪器概况:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪是具有多种磁化方式的磁粉探 伤仪设备。仪器采用可控硅作无触点开关,噪音小、寿命长、操作简 单、方便、适应性强、工作稳定。是最近推出新产品,它除具有便携 式机种的一切优点,还具有移动机种的某些长处,扩展了用途,简化 了操作,还具有退磁功能。 该设备有四种探头: 1、旋转探头: 型)能对各种焊缝、各种几何形状的曲面、平面、 (E 管道、锅炉、球罐等压力容器进行一次性全方位显示缺陷和伤痕。 2、电磁轭探头: 型)它配有活关节,可以对平面、曲面工件进行 (D 探伤。 3、马蹄探头: 型)它可以对各种角焊缝,大型工件的内外角进行 (A 局部探伤。 4、磁环: 型)它能满足所有能放入工件的周向裂纹的探伤,用它 (O 来检测工件的疲劳痕(疲劳裂痕均垂于轴向)及为方便,用它还可以 对工件进行远离法退磁。 总之,该仪器是多种探伤仪的给合体,功能与适用范围广,尤其应用 于不允许通电起弧破表面零件的探伤。 无损检测概论及新技术应用 无损检测概论及新技术应用 概论 摘要: 摘要:综述了无损检测的定义、方法、特点、要求等基本知识,以及无损检测在 现今社会中的应用实例,其中包括混凝土超声波无损检测技术、涡流无损检测技 术、渗透探伤技术。 关键词: 关键词:无损检测;混凝土缺陷;涡流检测;渗透探伤。 引言: 引言:随着现代工业的发展,对产品的质量和结构的安全性、使用的可靠性提出 了越来越高的要求,无损检测技术由于具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点, 所以其应用日益广泛。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上 反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。 1、 无损检测概论 、 无损检测 检测概论 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用 性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位 置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿 命等)的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法有射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和 液体渗透检测(PT) 四种。 其他无损检测方法: 涡流检测(ET)、 声发射检测 (AT) 、 (TIR) 泄漏试验 、 (LT) 交流场测量技术 、 (ACFMT) 漏磁检验 、 (MFL)、 热像/红外 远场测试检测方法(RFT)等。 基于以上方法,无损检测具有一下应用特点: 1>不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、 结构的前提下进行检测, 所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到 100%。但是,并不是所有需要测 试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验 只能采用破坏性试验, 因此, 在目前无损检测还不能代替破坏性检测。 也就是说, 对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结 果互相对比和配合,才能作出准确的评定。 2>正确选用实施无损检测的时机 在无损检测时, 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利 地完成检测预定目的,正确评价产品质量。 3>正确选用最适当的无损检测方法 由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备 材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、 形状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。 4>综合应用各种无损检测方法 任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应 尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。此外在无 损检测的应用中,还应充分认识到,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质 量”,而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下,着重考虑其经济性。只 有这样,无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。[1] 通过各种检测方法,最终对于无损检测的要求是:不仅要发现缺陷,探测试 件的结构、状态、性质,还要获取更全面、准确和综合的信息,辅以成象技术、 自动化技术、计算机数据分析和处理技术等,与材料力学、断裂力学等学科综合 应用,以期对试件和产品的质量和性能作出全面、准确的评价。 2、 无损检测在各领域的应用 、 无损检测基于以上优点,在现今社会受到广泛关注和应用,为实际生产工作减 少了废料成本,提供了极大的方便。其中超声波检测技术、涡流检测、渗透探伤 技术、霍尔效应无损探伤技术应用极为出色。 混凝土超声无损检测 混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一,它的质量直接关系到结构 的安全。多年来,结构混凝土质量的传统检测方法是以按规定的取样方法,制作 立方体试件,在规定的温度环境下,养护 28d 时按标准实验方法测得的试件抗压 强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标,往往是 与结构物中的混凝土性能有一定差别。因此,直接在结构物上检测混凝土质量的 现场检测技术,已成为混凝土质量管理的重要手段。 所谓混凝土“无损检测”技术,就是要在不破坏结构构件的情况下,利用测 试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量。 因该物理量与混凝土质量之间 有较好的相互关系,可采用获取的物理量去推定混凝土质量。[2] 混凝土超声检测是用超声波探头中的压电陶瓷或其他类型的压电晶体加载某 频率的交流电压后激发出固定频率的弹性波, 在材料或结构内部传播后再由超声 波换能器接收,通过对采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参 数进行分析,以此推断混凝土结构的力学特性、内部结构及其组成情况。超声波 检测可用于混凝土结构的测厚、探伤、混凝土的弹性模量测定以及混凝土力学强 度评定等方面. [3] 涡流无损检测 涡流检测的基本原理:将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测 的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感 应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流 的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈 的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用 一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化, 进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或 缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能 反映试件表面或近表面处的情况。[4] 应用:按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过 式、探头式和插入式线圈 3 种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内 径略大于被检物件, 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过, 可发现裂纹、 夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金 属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳 裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可 用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线 圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大 批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传 送的机械装置) 、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。[5] 优缺点:涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现 自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷, 检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。 渗透探伤技术 液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透 剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经 去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作 用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光 源下 (紫外线光或白光) 缺陷处的渗透液痕迹被现实, 黄绿色荧光或鲜艳红色) , ( , 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。[6] 渗透检测适用于具有非吸收的光洁表面的金属、非金属,特别是无法采用磁 性检测的材料,例如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、奥氏体钢等的制品,可 检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料以及机械零件等的表面开口型缺陷。 渗透检测的优点是灵敏度较高(已能达到检测开口宽度达 的裂缝) ,检测 成本低,使用设备与材料简单,操作轻便简易,显示结果直观并可进一步作直观 验证(例如使用放大镜或显微镜观察) ,其结果也容易判断和解释,检测效率较 高。缺点是受试件表面状态影响很大并只能适用于检查表面开口型缺陷,如果缺 陷中填塞有较多杂质时将影响其检出的灵敏度。[7] 3、 结语 、 随着现代科学技术的发展,激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损 检测领域,而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发展,大大丰富了应用 方法,如射线照相就可细分为 X 射线、γ射线、中子射线、高能 X 射线、射线 实时照相、层析照相……等多种方法。 无损检测作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤,到无 损检测,再到无损评价,并且向自动无损评价、定量无损评价发展。相信在不远 的将来, 新生的纳米材料、 微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。 参考文献【1】李喜孟.无损检测.机械工业出版社.2011 】 【2】父新漩. 混凝土无损检测手册.人民交通出版社.2003 】 【 3】 冯子蒙.超声波无损检测于评价的关键技术问题及其解决方案.煤矿机 】 械.2009(9) 【4】唐继强.无损检测实验.机械工业出版社.2011 】 【5】李丽茹.表面检测.机械工业出版社.2009 】 【6】国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会.机械工业 出版社.2004 【7】胡学知主编. 中国劳动社会保障出版社.2007 】
这种策略就是在现有产品的基础和现有市场的基础上,努力增加销售,以维持和提高市场占有率。如加大促销力度,改进服务,优价供应,以吸引现有顾客重复购买和多量购买,争取潜在顾客和竞争者的顾客加入购买。只有经营好现有的业务,企业才能进一步发展。市场渗透战略正是一种立足于现有产品,充分开发其市场潜力的企业发展战略,因而它也被称为企业最基本的发展战略。 “人无远虑,必有近忧”,企业发展需要有一个正确的长远方向和目标,即发展战略。战略管理先驱安索夫教授认为,企业发展战略由四个要素构成:产品市场范畴一一用来界定企业寻求新领域的范围;成长向量——用来指明企业在该范围内的行动方向;竞争优势——用来说明各项可能新领域的个别特性;协力效果——用来证明企业在新领域确具成功的能力。 基于企业发展战略的上述定义,安索夫教授划分了四种不同的企业发展战略:市场渗透、市场发展、产品发展、多角化经营(可用如下矩阵来说明)。 产品 现有产品 新产品 任务 现有任务 市场渗透 产品发展 新任务 市场发展 多角化经营 四种不同的发展战略虽然都以企业目前的产品市场组合为出发点,但其各具不同的战略目标,即四种不同发展战略的未来产品市场组合各不相同。 四种不同的发展战略的目标: 市场渗透——以其目前的产品市场组合为发展焦点,力求增大产品的市场占有率; 市场开发——企业现有的各种产品开拓新任务; 产品开发——创造新产品以替代公司现有产品; 多角化经营——同时为公司开发新产品和新任务。 现实中,人们常常混淆市场渗透战略与其它三种发展战略。如海尔集团成功地进入国际市场,其产品冰箱远销欧美,因为海尔集团在这一过程中既没有开发新产品也没有开拓新任务,海尔执行的是市场渗透战略,而不是市场开发战略。再如开发尼龙这一新产品的初衷是为制造降落伞,后来将其用于生产服装布料,再后来又将其用于增强橡胶的强度与耐磨性,……,这些行动是在为尼龙这一产品不断开发新任务,执行的是市场开发战略。真正理解产品市场组合的含义,即真正理解产品和任务,是企业创造性地实施市场渗透战略的前提。 市场渗透——一个最基本的发展战略 企业未来产品市场组合与现有产品市场组合之间的差异,在一定程度上决定企业未来经营所需资源投入的多少以及不确定性的大小,而不确定性又是企业经营风险的主要来源。 按照四种发展战略的定义,实施市场渗透战略时,未来的与现有的产品市场组合之间差异最小。因此,只要企业现有产品市场组合的潜力尚未得到充分开发,实施市场渗透战略的风险最小、所需投入资源最少。相比之下,市场开发战略、产品开发战略的风险、所需资源投入居其次;多角化经营战略的风险最大、所需投入资源最多。 虽然实施市场渗透战略的风险最小、所需资源投入最少,但这并不意味着与其它三种发展战略相比,市场渗透的价值也最少。现实中人们往往对市场渗透怀有偏见,认为市场渗透只是小打小闹,没有气派,也不会有太大的“出息”。 实际上,市场渗透战略是企业经营的最基本的发展战略。首先,现有产品市场组合是企业经营的基础,是企业当前利润和流动现金的主要来源,企业的一切活动都依赖其提供资源支持。因此,旨在充分开发现有产品市场组合盈利潜力的市场渗透战略是企业生存的基本保障。任何忽视现有产品市场组合,盲目进行产品开发、市场开发,或者是多角化经营的企业都可能因为资源短缺陷入灾难性的困境。 其次,市场渗透战略的实施不但为企业实施其它三种发展战略奠定了基础,而且其它三种发展战略的实施最终也只有借助于市场渗透战略才能真正实现其价值。从企业追求利润的本质出发,产品开发战略、市场开发战略、多角化经营战略的真正意图并不只是开发新产品市场组合,更重要的是期望企业能在这些新的产品市场组合上获得利润。在产品开发战略、市场开发战略、多角化经营战略实施的最后阶段,企业已经完全进入了新的产品市场组合。只有在这一新产品市场组合中继续实施市场渗透战略,才能充分挖掘其潜在价值,才能充分实现企业盈利的最终目的。 市场渗透战略在企业可选的四种发展战略中,不但风险最小、所需资源投入最少,更主要的是最直接地实现了企业的最终价值。精明的管理者从不忽视企业现有产品市场组合,他们总是尽力通过增强、维持现有产品市场组合的竞争地位来发掘其潜力;甚至在其臻于成熟时,也要设法扩展其增长量和利润度。这些管理者深知市场渗透战略是企业的一项基本发展战略,并将其贯彻于产品市场组合生命周期的各个阶段。 借鉴市场渗透战略的核心思想,我国一批企业已经走出迷惘 市场渗透战略是普遍适用于各类企业的一项基本战略,对于那些尚没有明确的发展战略、或者一味热衷于追“新”求“大”的企业提供了一个战略反思的基础平台。该平台促使企业认真思考当前的经营现状,识别企业目前的主营业务是什么、其发展潜力有多大、可否设计有效的方案对其进行市场渗透。特别是对于我国很多幼小型企业来说,由于缺乏实施多元化战略的能力和资源,专业化经营使市场渗透作为基本战略的地位显得更加重要。 于去年评出的第二届中证亚商50强,绝大多数企业都是专业化很高的企业,它们在各自的产业领域的市场占有率都相当高,普遍居行业前3位。2000年年报显示:与 1999年相比,50强的主营业务增长率平均为32%,其中大部分公司的增长率达到了50%,显著高于沪深两市总体水平;在该时期内,有三分之一的公司进行了再融资活动,但募集的资金基本上投入到主营业务中。 这些企业所取得的成绩,与其坚持把市场渗透作为一项基本战略密不可分。在50强中我们可以看到许多熟悉的名字:东方电子、乐凯胶片、青岛海尔、同仁堂、风华高科、中集集团、佛山照明、深万科等等。它们通过实施市场渗透战略,充分挖掘产品的现有市场需求,其现有很多产品不但占领了国内市场,而且在国际市场上也抢得一席之地。 如风华高科的主营产品是片式电容器,其产销量1999年进入全球前十位,占世界市场份额的3%,公司现在仍将募集到的资金主要投入现有产品市场的进一步开发,其目标是在3~4年内进入世界该产业五强,全球市场占有率达到10%左右。又如深万科公司,在成立之初并没有明晰的主营业务,盲目多元化又使企业经营频频受挫;90年代后期,由于公司紧紧围绕房地产业进行深入的产品市场开发,塑造了中国房地产业的第一品牌——万科。 企业必须明确当前和未来的核心产品市场组合,并对其进行市场渗透。很多企业经营失败,往往并不是由于其产品比竞争对手差,而是由于其“盲目跟风”而没能对任何有潜力的产品市场组合进行充分的市场渗透。 市场渗透战略已经为我国少数企业带来实惠,这也显示了该战略对我国众多其它企业的发展具有巨大的潜在价值。 市场渗透的潜在战略收益 市场渗透战略通过充分开发现有的产品市场,从而促进企业的发展。在产品市场组合生命周期的不同阶段,市场渗透战略的灵活运用都具有重要意义。 当产品在市场上处于引入期和成长期时,很多消费者对产品一无所知或者稍有了解但尚不全面,这些消费者由于对新产品的信息不充分,而对该产品持怀疑或观望的态度。在这一阶段实行市场渗透战略,企业可以通过有效的信息传播,吸引那些尚未使用此类产品的顾客,消除其顾虑,将其转化为企业的现实顾客。市场渗透使企业获得更多的销售额。 另一方面,由于产品市场成长期经常是众多竞争对手首选的切入点,市场竞争最为激烈,各企业的相对竞争地位也最不稳定。实行市场渗透战略非常有助于企业在成长期维护和巩固其市场定位,是企业获得并维持“明星类”业务的重要手段。其中降价作为成长期市场渗透战略的常用手段,不但有助于吸引价格敏感的潜在顾客进行购买,而且提高了行业进入壁垒,有力地阻击了潜在[竞争对手的进攻。但是降价并不意味着企业总利润的减少,因为降价的部分主要来自于经验曲线和规模经济导致的成本节约。 市场进入成熟期后,企业间的相对竞争地位基本稳定下来,市场总容量趋于饱和。但是优秀的企业仍然可以借助于市场渗透战略来扩大销售量与市场份额,进一步增强竞争地位,促使“现金牛”进一步肥壮,并延缓其衰老。百事可乐公司的福来托-雷(FRITO-LAY)早餐食品分部是在市场成熟期成功实施渗透战略的一个典范。就在缓慢增长的早餐食品市场上许多占有统治地位的公司转向别处谋求增长时,福来托-雷并不甘心承认早餐食品行业可能已经成熟老化,而是通过营销创新,不断向现有产品范畴中输入新的活力,其收益相当可观。在1995年前的5年中,福来托分部创下了几乎两位数字的年增长率记录,而同一时间内竞争对手的总计份额却下降了。 人们通常认为,如果市场处于成长期,市场渗透战略在短期内可能会使企业利润有所增长,当市场趋于成熟时,对渗透战略最致命的打击将是市场衰退。但经过上面分析,我们发现市场渗透为企业带来的不仅仅是短期的利润,更主要的是战略利益。产品市场组合的引入期、成长期实施渗透战略,为企业产品今后的市场地位奠定了基础;而在成熟期进行市场渗透不但有助于进一步巩固企业的市场地位,更有助于延缓衰退期的到来。 总之,实施市场渗透战略不但有助于提高每个产品市场组合在其整个生命周期内为企业创造的价值,而且有助于优化企业的整体业务组合,与企业成败密切相关。在任何时期,对市场渗透的忽视都可能使企业蒙受巨大损失。 市场渗透战略并不是没有风险的战略 市场渗透战略的风险主要在于:(1)顾客兴趣的改变可能会导致企业现有市场需求的枯竭;(2)一项大的技术突破甚至可能会使企业现有产品迅速变成一堆废物;(3)企业如果在现有业务上投入过多的资源与注意力,可能会错过更好的发展机会;(4)除非企业在现有业务上处于绝对优势地位,否则会面对很多竞争对手。 尽管有这些风险的存在,但不能因此而湮灭市场渗透战略的价值。因为顾客的兴趣毕竟不会转眼间变得面目全非;技术突破也不会在一夜间实现;在任何情况下企业投资的机会成本总会存在;竞争在现代市场上更是无处不在。更因为企业现有业务是企业成长的出发点,是企业目前唯一的资金来源,是企业进行市场开发、产品开发或多角化运营的基础,进一步开拓并维护好企业的现有业务、进行市场渗透不容置疑。 当然,企业生存的外部环境时刻在发生变化,任何一项业务的生命周期都不可能无限长。因此,把企业的命运仅仅寄托在现有业务上确实非常危险,而市场渗透战略也不会解决企业的所有问题。针对其固有的风险,企业在实施市场渗透战略时,应注意处理好以下问题: 首先,企业应当在全组织范围内树立市场导向观念。市场需求是任何企业生存的根本原因,企业产品只有能够以更加有效的方式满足顾客的需求,才会在激烈的竞争中占有一席之地。因此,更好地满足顾客需求也应成为选择市场渗透具体措施的前提与标准。 其次,企业应当密切注视外部环境的变化,对未来趋势进行恰当的预测。外部环境主要包括:顾客、竞争者、供应商等微观环境和经济、技术、环保、法律等宏观环境。外部环境的变化会对企业任何战略的制定与实施带来直接或间接的影响,因此,企业在实施市场渗透战略的过程也必须与外部环境的变化相协调。 最后,企业应当协调好市场渗透与市场开发、产品开发、多角化运营等其它三种发展战略之间的关系。虽然市场渗透战略是企业的一项基本战略,但并不能因此而拘泥于现有业务而“坐井观天”、“一叶障目”。实际上,只有在充分挖掘现有业务的同时结合企业实力和市场需求的发展动向积极开拓新业务,才能从根本上预防市场渗透战略潜在风险。 我们需要深刻理解并牢牢把握的一个基本观念是:市场渗透战略与其它三种企业发展战略并不互相排斥。市场渗透只是为企业的进一步发展奠定了基础、提供了动力,但只有不断开拓有潜力的新业务,即新产品市场组合,才是企业不竭生命力的源泉。问题的关键是如何在开拓现有产品市场组合与开发新产品市场组合之间分配企业稀缺的资源。 市场渗透必须遵循市场导向 市场渗透的目标是扩大现有产品在现有市场上的销售,以维护或巩固其市场地位。某种产品的销售量可用如下公式表示:销售量=产品使用人数×每个使用人的平均使用量。该公式以最直接的方式告诉我们实施市场渗透战略的两大主要途径是:增加产品使用人的数量、提高每位顾客的使用量。 看似简单,但为正确地进行市场渗透企业必须明确:进行市场渗透的基础是现有产品满足市场上顾客需求的能力,淋漓尽致地将这一能力进行发挥是市场渗透战略的目标;市场渗透是市场导向,而不是推销导向。深刻理解“产品任务”,是企业进行市场渗透的出发点和最终归宿。 在进行市场渗透之前,企业必须围绕某一产品市场组合,分析内外部环境,如市场需求、竞争局势、本企业经营的现状与未来发展趋势。分析市场需求是进行市场渗透的第一步,现有的市场需求尚未得到充分满足是进行市场渗透的前提条件;产品市场上的竞争局势是影响企业渗透措施选择的主要影响因素;分析企业经营现状中是否存在的可改进之处是进行市场渗透的必然要求。 市场渗透的具体方式 在对内外环境深入分析之后,企业还需制定市场渗透的执行方案。一般地,进行市场渗透的主要有以下三种可选方式。虽然这三种方式的实施存在很大的差异,但是否能更充分地满足更多顾客需求是判断通过这三种方式进行市场渗透最终能否取得成功的共同标准。 1.吸引现有产品的潜在顾客,以增加产品使用人的数量 一般来说,可从如下三方面考虑如何吸引现有产品的潜在顾客: ● 努力发掘潜在顾客(目标市场上那些尚未使用此类产品的顾客),或者在地域上进行扩展(如进行跨国经营),把产品介绍、推销给从未使用过企业产品的用户。如本来为妇女生产的洗发剂,现在又成功地推销给男士及儿童使用。 ● 转变非使用者(产品进入市场到走向成熟的过程中,有些人会对新产品持怀疑或观望的态度而成为非使用者)为本企业产品的使用者。如旅行社采取种种措施消除人们疑虑,说服他们利用节假日去国外观光旅游。 ● 把竞争对手的顾客吸引过来,使之购买本企业产品。如说服可口可乐的消费者饮用百事可乐;飞机货运服务公司吸引更多的用户采用空运方式而减少陆运或水运。 2.刺激现有顾客的潜在需求,以增加产品使用人的平均使用量 一般来说,可从如下两方面考虑如何刺激顾客潜在需求: ● 刺激现有顾客更频繁地消费本企业的现有产品。如肉联厂宣传它生产的火腿肠不仅可以夹在面包里吃,而且还可以放在菜里、放在汤里吃,味道同样鲜美;牙膏厂家向目标顾客宣传早起、饭后、睡前都刷牙的良好口腔卫生习惯,其目标在于增加消费者的使用次数。 ● 刺激顾客增加产品单次使用的使用量。如油漆公司可以给用户暗示,使用本企业的产品来油漆家具时,起码要上三遍油漆,上油漆的次数愈多,则家具会愈光亮、美观。 3.按照顾客的需求改进产品特性,不但可刺激现有顾客增加产品使用量,而且有助于吸引潜在顾客 一般来说可从以下三个方面考虑进行产品改进: ● 提高产品质量,如增强产品的功能特性; ● 在尺寸、重量、材料、添加物、附件等方面增强产品特点,提高其使用的安全性、便利性,如在开罐头的工具上添加动力装置以增强其便利性与安全性; ● 改进产品的式样,如化妆品包装瓶子的颜色和形状应不断变换以招徕顾客。 全球市场一体化的进程在不断加速,而国外很多知名品牌也已经深深渗入我国市场。与国际先进水平相比,我国企业的管理水平和技术水平还有较大差距。但同时,我们一定不能忽视,我国企业与外国企业在我国的市场上竞争也具有一个得天独厚的优势:我国企业更具有中华特色、更了解我国传统文化,因此,能够更准确地分析研究消费者的生活方式、行为习惯以及与此相关的市场需求,这为充分进行市场渗透奠定了坚实的基础