不銹鋼管表面質(zhì)量目測檢驗的重要性及優(yōu)缺點

   YB/T4205-2009和YB/T4223-2012是我國頒布的給水加熱器用無縫不銹鋼管、焊管行業(yè)標準。前者雖規(guī)定“不允許有裂紋、直道、折疊、分層、軋折、機械劃痕、氧化皮及結(jié)疤”及“清除厚壁不超過負偏差”，卻又有“不超過鋼管壁厚負偏差的輕微劃傷、壓抗、麻點允許存在”。這些明確指出允許存在“其他缺陷”、“輕微劃傷”、與“機械劃痕”、“直道”，如何劃分或定義仍然是含糊不清或難以界定。從以上可以看出，我國不銹鋼管標準對表面質(zhì)量要求大都仍停留20世紀德國等老標準的框架內(nèi)，這或許是我國不銹鋼管制造業(yè)高端化進程中應(yīng)必須突破的瓶頸。

   有效的不銹鋼管表面質(zhì)量目檢目測檢驗其實是一種經(jīng)濟而有效的表面質(zhì)量無損檢測方法。但或許是長期以來受國外標準的影響或誤導，其中包括據(jù)ISO9712：1999移植的GB9445—2005及更早的GB5616—1985中所稱NDT方法都只有ET、PT、MT、RT和UT五種方法，致使NDT從業(yè)人員或質(zhì)檢機構(gòu)忽視、甚至遺忘了目測檢驗。不銹鋼管制造和流通中往往盲目崇尚RT、ET或UT，亦與此有關(guān)，以致時至今日表面或外觀質(zhì)量仍是流通中最為多見的爭議焦點。近幾年情況稍有好轉(zhuǎn)，許多不銹鋼管標準都已把目測檢驗列為檢驗內(nèi)容。但也出現(xiàn)一些不規(guī)范，甚至濫用目測檢驗的現(xiàn)象。例如有質(zhì)檢人員僅用手電筒向不銹鋼管內(nèi)壁一照就能判定小直徑不銹鋼管內(nèi)表質(zhì)量不合格而要求退貨，說明對目測檢驗的認識很膚淺且十分不嚴肅。實際上ASME標準明確指出，只有具有特定資質(zhì)的人員才能在恰當條件下進行有效的目測檢驗，特別是無縫鋼管壓力加工制品的表面可能存在的裂紋、折疊和縫之類瑕疵。1980年美國機械工程師學會（ASME）為強化核電部件目測檢驗，曾制訂了120銷售的目測檢驗培訓計劃，可見培訓對目測檢驗同樣十分重要而不可缺少。

    目測檢驗的優(yōu)缺點以DIN13508、BS12108為范本制定的EN13508、EN13018，以及美國NDT學會編寫的NDT手冊（VT分冊）和NDE手冊第3章目測檢驗均指明檢驗員直接目測檢驗是最經(jīng)濟、快速、靈敏、靈活、適用性廣、培訓要求低、設(shè)備要求不高的表面瑕疵或缺陷，其中包括表面裂紋、壓抗、折疊、模痕、直道等有效NDT方法。因此歐標的每一項鋼管標準以及EN13480-5管道檢驗標準，以及ASME標準都把目測檢驗列為表面質(zhì)量必須的檢驗方法。目測檢驗的缺點：要求光線到達檢測部位表面以使目測者可用肉眼看清并理解或解釋所涉表面異?，F(xiàn)象；待檢表面的形狀、尺寸、表面不平整或粗糙度及其形貌復(fù)雜性、瑕疵的方向性等可能干擾VT的正確判別。例如小直徑鋼管的內(nèi)壁就很難直接用肉眼目測檢驗。為此必須采用內(nèi)窺鏡、遙控攝像、計算機視覺等間接VT方法。但要達到滿意的目測檢驗靈敏度及分辨率等要求，成本和培訓要求也相應(yīng)提高。這種間接目測檢驗實際上已成為并不亞于RT、UT的高科技NDT方法。

  目測檢驗的基本要求是視距和視角。EN13018及文獻均指明VT的視距應(yīng)在600mm之內(nèi)，視角則應(yīng)≥30°。這不僅是直接VT必須遵守的規(guī)矩，也是獲得足夠清晰圖像，以達到判別靈敏度或分辨率的各種間接目測檢驗基本規(guī)矩。足夠和適度的光照。一般地講整體和局部VT光照應(yīng)達到160LX或500LX。同時還要注意：最佳視點的光照方向，即有時需根據(jù)瑕疵方向改變光照方向才能發(fā)現(xiàn)瑕疵的存在；防止過強的光照可能引起的閃耀，影響VT的真實性；光源的波長要合適，不恰當?shù)纳钜部赡茉斐烧`判；④要考慮表面反射可能產(chǎn)生的光疊加現(xiàn)象。

  10倍放大鏡是必備的輔助工具，以發(fā)現(xiàn)表面很細小的裂紋等缺陷或瑕疵（10μm的發(fā)紋在10倍放大鏡下為0.1mm，這可能是目測檢測大致能發(fā)現(xiàn)的細微裂紋極限寬度）。限定視距和視角的重要性目測檢驗本質(zhì)是根據(jù)表面瑕疵的圖像判別其大小和性態(tài)。直接VT是待測表面瑕疵用眼球內(nèi)圖像做判別。顯然視距增大，圖像越小，清晰度或分辨率就越低。而視角則受眼球內(nèi)成像膜尺度的限制，圖3所示為視角變化邊界受眼球視網(wǎng)膜中成像范圍的限制。由圖可見，只有在垂直于表面±20°視角范圍內(nèi)圖像才能成像，否則不僅圖像看不到，而且尺寸也會有畸變。因此目測檢驗或攝像都必須是正面垂直方向才是最真實的，斜視或側(cè)視攝像總是難以判別真實相貌的。在管端表面，距離管端越遠，視角越小，加上光線在內(nèi)壁多次反射引起的疊加及閃動，根本不可能看到內(nèi)壁的真實情況，反而可能被光的多次反射現(xiàn)象及手電筒的抖動所造成光源的閃動引起的一些假象所誤導，因此這樣的目測檢驗完全是徒勞而無效的。最終目測檢驗試樣最好在酸洗前完成修磨，但在無縫鋼管制造中的每一段形變過程后都要及時進行，以防裂縫等瑕疵隨后的擴展。