專利名稱：探傷用滲透液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工件表面滲透探傷，特別涉及一種探傷用滲透液及其制備方法。
背景技術(shù)：
滲透檢驗(yàn)方法自1934年開(kāi)始發(fā)展以來(lái)，已成為工業(yè)生產(chǎn)中用來(lái)檢測(cè)工件表面微細(xì)裂縫的一種重要手段。有關(guān)這種檢測(cè)方法的工藝、設(shè)備等已經(jīng)有了較多的研究，但這種滲透檢測(cè)會(huì)給工件留下些什么后遺癥，還是直到發(fā)展特種石油化工以及核動(dòng)力工程以后，那些經(jīng)滲透檢驗(yàn)方法檢測(cè)并被判為合格的工件表面，卻因殘留有探傷劑(包括滲透液、顯像液、清洗液)，在日后的運(yùn)轉(zhuǎn)中造成腐蝕，引起泄漏、誘發(fā)惡性事故，才受到人們的注意。
研究發(fā)現(xiàn)，滲透劑中有幾種元素會(huì)造成金屬材料，特別是不銹鋼表面的點(diǎn)針狀腐蝕、晶粒邊界腐蝕等。如在核工程文件(例如HAF文件)中就公布了三種有害元素，它們是氟、氯、硫。對(duì)它們的游離態(tài)與化合態(tài)的含量都要嚴(yán)格控制。例如法國(guó)RCC-M-F6423標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，滲透探傷劑中氯、硫的含量不得超過(guò)200PPm，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)Q/UCAB005-1999[B3100(1999)3031]中規(guī)定，氯的含量不超過(guò)100PPm，氟、硫的含量不超過(guò)50PPm。
核工業(yè)中，重要部件的金屬材料多數(shù)會(huì)受高溫、高壓、高通量輻射。而液化天然氣(LNG、CNG)工程中的金屬材料是處在高壓、極低溫、交變應(yīng)力場(chǎng)下工作的，環(huán)境更加惡劣。這時(shí)，金屬(特別是直接與液化天然氣接觸的內(nèi)膽)的低溫冷脆比任何時(shí)候都要敏感。滲透探傷劑中有害元素除與核動(dòng)力工程中具有相同的不良作用之外，還有引發(fā)低溫冷脆的危害性。特別對(duì)于液化天然氣運(yùn)輸船或液氯、液溴甲烷、二氧化硫、環(huán)氧乙烷等運(yùn)輸船，因其運(yùn)送的液貨對(duì)環(huán)境的危害是極大的，必須嚴(yán)格監(jiān)管。按照《國(guó)際散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則》即IGC規(guī)則(International Codefor the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases inBulk)規(guī)定，運(yùn)載工具的材料不能與液貨發(fā)生腐蝕、低溫脆裂、高溫蠕變、高壓屈服等而造成爆破、燃燒等事故。而對(duì)制造這類運(yùn)載工具的不銹鋼材料探傷所用的探傷劑中所含的一些有害元素，正是能直接形成或是間接促使形成腐蝕、脆裂、蠕變的基本因素。所以嚴(yán)格控制這類液貨運(yùn)載工具的建造中使用的滲透探傷劑中有害元素的含量已不容忽視。
試驗(yàn)研究及實(shí)踐考察表明，誘發(fā)這類不銹鋼等金屬破壞的有害元素除了氟、氯、硫之外，還有鈉、磷(文獻(xiàn)Resch G；Odenthal，HKorrosion 15，Weinheim；Verlag Chemie 1992，S，33；H.KaescheDie Korrosion der Metalle.Zweite Vollig neubearbeitete und erweiterte Auflage Springer-Verlag Berlin，Heidelberg.New York 1979；Fracture of brittle Solids B.R.Lawn T.R.Wilshaw，Cambridge University Press)。特別對(duì)于處于載荷狀態(tài)下的不銹鋼材料，常溫至低溫(-20℃以下)狀態(tài)時(shí)，除了氟、氯、硫的影響，鈉和磷對(duì)其的破壞作用也較大。鈉離子易與鹵素?zé)o素結(jié)合成鹽類，例如NaCl，這類物質(zhì)促使金屬表面形成嚴(yán)重的孔蝕。游離態(tài)的鈉離子也是形成晶粒邊界腐蝕的重要因素之一。磷離子在熱脆、冷脆中能起極大的促進(jìn)作用。而液貨運(yùn)載工具(如LNG船)的工作溫度可達(dá)到-163℃，大大低于-20℃，可見(jiàn)環(huán)境更加惡劣，發(fā)生脆裂的可能性更大。因此，對(duì)于液貨運(yùn)載工具特別如液化天然氣(LNG、CNG)工程用滲透探傷劑，除要嚴(yán)格控制氟、氯、硫三種有害元素的含量外，也必須嚴(yán)加控制鈉、磷元素的含量。但是，到目前為止，還沒(méi)有這樣的滲透探傷劑(滲透液、顯像液、清洗液)及其控制標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)世。國(guó)內(nèi)曾有滲透探傷劑專利，例如CN87101195，但其對(duì)于有害雜質(zhì)未作過(guò)要求說(shuō)明。國(guó)外ASME-SD-129(ASTM D129-95，ASME美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì))對(duì)硫有過(guò)限制，ASME-SD-808(ASTM D80895)對(duì)氯有過(guò)限制。當(dāng)前所用的滲透探傷劑絕大多數(shù)對(duì)有害元素氟、氯、硫未加控制，只有極少數(shù)(例如船牌核級(jí)著色滲透探傷劑)對(duì)氟、氯、硫有控制，而對(duì)于重要的有害元素鈉、磷的控制，至今還未發(fā)現(xiàn)有關(guān)報(bào)道。
此外，作為制造液貨運(yùn)輸工具或包裝的一種主要材料，鎳基不銹鋼(例如殷鋼(36％的鎳鋼))與現(xiàn)有的各種滲透探傷劑接觸后都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的螯合作用，其表面被接觸區(qū)域變色發(fā)黑，即其鎳基合金表面嵌入了非金屬—主要是碳?xì)浠衔锛捌溲苌?，削弱了鎳基合金的防銹能力，在螯合層與內(nèi)層金屬之間、螯合區(qū)與非螯合區(qū)的分界線上都會(huì)產(chǎn)生“原電池”現(xiàn)象，造成金屬的腐蝕，在低溫環(huán)境下降低鎳基不銹鋼的韌性，破壞蠕變性能使其產(chǎn)生脆裂，使得液貨運(yùn)輸和儲(chǔ)藏的安全性受到威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種探傷用滲透液及其制備方法，以解決現(xiàn)有探傷滲透液中氟、氯、硫、鈉、磷等有害元素含量高且現(xiàn)有探傷滲透液與鎳基不銹鋼接觸會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的螯合作用的問(wèn)題。
本發(fā)明總的構(gòu)思是采用偶極薄膜透析技術(shù)、大孔離子樹(shù)脂吸附技術(shù)、不同極性的有機(jī)溶劑、氧化物配制成一種氟、氯、硫、鈉、磷元素含量低的探傷用滲透液，以適應(yīng)液化天然氣工程和核動(dòng)力工程等鎳基不銹鋼工程對(duì)探傷滲透液的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種探傷用滲透液，其原料組成如下序號(hào) 原料重量百分比(％)①芐性醇 7～61②乙二醇單丁醚8～30③丙醇1～5④丙二醇 8～12⑤鄰苯二甲酸二乙酯8～16⑥鄰苯二甲酸正丁酯8～18⑦苯基偶氮紅 1～2⑧鹽基品紅1～2⑨中性紅 2～4⑩醌基艷紅2～4。
本發(fā)明還提供上述探傷用滲透液的制備方法，包括下列步驟①篩選原料選用工業(yè)純或化學(xué)純的原料，對(duì)原料中的氟、氯、硫、鈉、磷的含量進(jìn)行分析，不超過(guò)1200PPm的方可使用；②稱量原料根據(jù)上述配方計(jì)算并稱量各原料；
表1

舉例而言，當(dāng)系統(tǒng)目前的溫度為60℃，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制單元18設(shè)定控制轉(zhuǎn)速為7000rpm，而比較器16將比較由計(jì)數(shù)單元12所算出風(fēng)扇目前轉(zhuǎn)速與主風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制單元18所設(shè)定的控制轉(zhuǎn)速，如主風(fēng)扇10的轉(zhuǎn)速無(wú)法達(dá)到該控制轉(zhuǎn)速，代表主風(fēng)扇10已失去控制，因此，將透過(guò)備用風(fēng)扇啟動(dòng)電路30來(lái)啟動(dòng)備用風(fēng)扇31，以確保系統(tǒng)的散熱效能。
前述暫存器28儲(chǔ)存有一啟動(dòng)備用風(fēng)扇的期望轉(zhuǎn)速值，其代表一會(huì)造成高噪音的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，而比較器26將主風(fēng)扇10的目前轉(zhuǎn)速與該啟動(dòng)備用風(fēng)扇的期望轉(zhuǎn)速值相比較，如主風(fēng)扇10的目前轉(zhuǎn)速大于該啟動(dòng)備用風(fēng)扇的期望轉(zhuǎn)速值，則顯示主風(fēng)扇10因轉(zhuǎn)速過(guò)高而產(chǎn)生過(guò)大的噪音，故將透過(guò)備用風(fēng)扇啟動(dòng)電路30而啟動(dòng)備用風(fēng)扇31，以降低主風(fēng)扇10的轉(zhuǎn)速，減少風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪音并確保系統(tǒng)的散熱效能。
由以上的說(shuō)明可知，本發(fā)明由比較主風(fēng)扇的轉(zhuǎn)追最大值與一預(yù)設(shè)的最大轉(zhuǎn)速的低限值、比較主風(fēng)扇目前轉(zhuǎn)速與一控制轉(zhuǎn)速、及比較主風(fēng)扇<p>注“-”指未作要求說(shuō)明3、本發(fā)明提供的探傷用滲透液檢測(cè)靈敏度α高，可達(dá)0.0001mm，寬深比η可達(dá)1/10以上，高于一般滲透探傷劑(國(guó)際上公布的一般的滲透探傷劑，如日本榮進(jìn)株式會(huì)社的產(chǎn)品，所能達(dá)到的檢測(cè)靈敏度最高為0.0005mm，寬深比為1/60。注工程上衡量檢測(cè)水平的高低，α值越小越好，η值越大越好)，且滲透力極強(qiáng)、能與多種金屬表面良好濕潤(rùn)，含有色劑，在普通日光或?qū)Ｓ玫淖贤夤庹障履馨l(fā)出鮮艷的光芒。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1本探傷用滲透液的組成配方如下序號(hào) 原料 重量百分比(％)①芐性醇 61②乙二醇單丁醚8③丙醇1④丙二醇 8⑤鄰苯二甲酸二乙酯8⑥鄰苯二甲酸正丁酯8⑦苯基偶氮紅 1⑧鹽基品紅1⑨中性紅 2⑩醌基艷紅2。
其制備方法包括下列步驟①篩選原料選用工業(yè)純或化學(xué)純的原料，對(duì)原料中的氟、氯、硫、鈉、磷的含量進(jìn)行分析，不超過(guò)1200PPm的方可使用；②稱量原料按照上述配方計(jì)算并稱量各原料；③在常溫條件下，溶化原料，按上述所列原料順序依次投入，從第二原料開(kāi)始，待前一種原料充分溶解攪拌均勻后，再投入下一種原料，直至所有原料投入完畢；④提純處理通過(guò)定性濾、定量濾、偶極膜濾或大孔離子樹(shù)脂吸附方法對(duì)第③步驟溶解均勻的溶液進(jìn)行提純處理；⑤對(duì)提純的溶液中的有害元素進(jìn)行檢驗(yàn)，氯＜95PPm、氟≤45PPm、硫≤45PPm、鈉≤100PPm、磷≤100PPm時(shí)，為合格，否則再重復(fù)第④步驟提純處理；⑥靈敏度檢驗(yàn)，將本滲透液的樣品與其配套的顯像液、清洗液一起在專用裂縫試片上進(jìn)行測(cè)試，確定試液能檢出寬度為0.0001mm，寬深比為1/10的人造裂縫為合格。
實(shí)施例2本探傷用滲透液的組成配方如下序號(hào) 原料 重量百分比(％)①芐性醇 7②乙二醇單丁醚 30③丙醇 5④丙二醇 12⑤鄰苯二甲酸二乙酯 16⑥鄰苯二甲酸正丁酯 18⑦苯基偶氮紅 2⑧鹽基品紅 2⑨中性紅 4⑩醌基艷紅 4。
其制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例3本探傷用滲透液的組成配方如下序號(hào) 原料 重量百分比(％)①芐性醇 30②乙二醇單丁醚 20
③丙醇4④丙二醇 11⑤鄰苯二甲酸二乙酯10⑥鄰苯二甲酸正丁酯16⑦苯基偶氮紅 1.5⑧鹽基品紅1.5⑨中性紅 3⑩醌基艷紅3。
其制備方法同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種探傷用滲透液，其特征在于其原料組成如下序號(hào) 原料重量百分比(％)① 芐性醇 7～61② 乙二醇單丁醚8～30③ 丙醇1～5④ 丙二醇 8～12⑤ 鄰苯二甲酸二乙酯8～16⑥ 鄰苯二甲酸正丁酯8～18⑦ 苯基偶氮紅 1～2⑧ 鹽基品紅1～2⑨ 中性紅 2～4⑩ 醌基艷紅2～4。
2.權(quán)利要求1所述的探傷用滲透液的制備方法，其特征在于包括下列步驟①篩選原料選用工業(yè)純或化學(xué)純的原料，對(duì)原料中的氟、氯、硫、鈉、磷的含量進(jìn)行分析，不超過(guò)1200PPm的方可使用；②稱量原料根據(jù)權(quán)利要求1所述配方計(jì)算并稱量各原料；③在常溫條件下，溶化原料，按權(quán)利要求1中所列原料順序依次投入，從第二原料開(kāi)始，待前一種原料充分溶解攪拌均勻后，再投入下一種原料，直至所有原料投入完畢；④提純處理通過(guò)定性濾、定量濾、偶極膜濾或大孔離子樹(shù)脂吸附方法對(duì)第③步驟溶解均勻的溶液進(jìn)行提純處理；⑤對(duì)提純的溶液中的有害元素進(jìn)行檢測(cè)，氯＜95PPm、氟≤45PPm、硫≤45PPm、鈉≤100PPm、磷≤100PPm時(shí)，為合格，否則再重復(fù)第④步驟提純處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于對(duì)提純?nèi)芤河泻υ貦z測(cè)合格后，進(jìn)行靈敏度檢驗(yàn)將本滲透液的樣品與其配套的顯像液、清洗液一起在專用裂縫試片上進(jìn)行測(cè)試，確定試液能檢出寬度為0.0001mm，寬深比為1/10的人造裂縫為合格。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種探傷用滲透液及其制備方法，其特征在于該滲透液由下列原料組成芐性醇、乙二醇單丁醚、丙醇、丙二醇、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸正丁酯、苯基偶氮紅、鹽基品紅、中性紅、醌基艷紅。本發(fā)明探傷用滲透液的制備方法，包括篩選原料、配料、溶解原料、提純、檢驗(yàn)等步驟。本發(fā)明提供的探傷用滲透液所含有害元素氟、氯、硫、鈉、磷的含量很低，特別適合于液化天然氣工程和核動(dòng)力工程的無(wú)損檢測(cè)使用，且對(duì)鎳基不銹鋼不起螯合作用，檢測(cè)靈敏度高，寬深比大。
文檔編號(hào)G01N21/91GK1651906SQ20041009320
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者陳時(shí)宗, 王建喜 申請(qǐng)人:滬東中華造船(集團(tuán))有限公司