专利名称：泡沫型渗透探伤清洗液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及金属、致密性非金属材料及其制件表面的探伤，特别是一种用于材料或工件表面探伤的泡沫型渗透探伤清洗液及其制备方法。
背景技术：
液体渗透探伤方法是现代无损检测中的一种重要方法，起始于二战初期，最早用于军事工业。目前已经成为现代制造业中为了提高产品质量、维护设备安全、防止产业灾害事故的一种重要手段。
这种方法能够检测出材料或机件表面出现的还在萌芽状态的极其细微的断裂病灶。对于船舶、飞机、桥梁、锅炉等各种机械即将要发生的断裂破坏事故有预报的作用。材料科学、断裂力学的研究结果表明，材料在即将发生断裂之前，微细裂缝的临界尺寸一般在10-4mm的数量级，如超过这一数值，材料抗应力的强度将急剧下降，因无法支撑而瞬间发生断裂。液体渗透探伤的检测灵敏度，目前已能检测出10-5mm数量级的微细裂缝，也就是说，液体渗透探伤方法能在机件发生断裂之前发出紧急预警。这是其他无损检测方法，如射线照相法、A型脉冲超声检测法所不及的，根据射线和超声等方法的检测灵敏度，其所能查出裂缝的方向尺寸只能达到10-1mm。
经过长时间的发展，液体渗透检验所使用的渗透探伤剂，目前世界上已拥有多种型号的产品，它们一般是由一些有机溶剂为原料配制而成，应用性能各有所长。但它们都存在一些共同的缺点易挥发、易燃烧、有一定的毒性和因挥发而对环境造成一定的污染。目前也有人研究出一些低毒性、低污染的配方，但是至今还未能彻底解决渗透探伤剂在施工中的这些缺点。
渗透检测的基本原理是将一种物质(绝大多数是液体，也有少量的是气体和固体，所以一般称它为渗透剂)，渗进微细裂缝中去；然后用清洗液将旁边多余的渗透液清洗揩擦干净，尽量保留裂缝中的渗透液；再将显像液施加在工件表面，此试剂能很快挥发而留下一层有较强吸附力的固态薄膜，将微细裂缝中留下的渗透液吸出来并加以扩大，使之显示出裂缝的位置所在。
在固态薄膜上显示微细裂缝也需解决一些问题因微细裂缝的尺寸极为细小，肉眼不易看见，为了能使人眼能直接观察，可以借助显微镜的方法，但只能在实验室内进行，遇上大型工件、室外工地实施的情况则行不通；而现有的便携式放大镜，因其放大倍数的限制，也无法使用。而且显微镜和放大镜的视场一般都很小，在庞大的工件表面寻找一个微细裂缝痕迹非常困难。在渗透检测技术中的解决的办法是事先将渗透液染色，其染料可以是鲜红色的，也可以是发荧光的。荧光染料即可在专门的紫外光下发出很强的荧光，也可在普通白光照射下发出耀眼的荧光。当前工程上用得最多的是将渗透液染成红色，它与雪白的显像薄膜形成很高的反差背景，很容易观察到极其细微的裂缝痕迹。
概括起来，目前渗透探伤剂由渗透液、清洗液和显像液组成，其中渗透液为加红色染料的着色渗透液或加荧光染料的荧光渗透液。
在当前工程应用中，为了适用于野外、高空等施工工地，渗透探伤剂一般都制作成500ml的喷雾压力罐，这种保存方式能很好密封保存探伤剂，使其不挥发、不被杂质污染而变质、能长时间储存和方便携带，较好地适用于无水、无电的野外施工现场。
液体产品采用压力气雾罐包装形式，其喷出的料体有三种状态雾状物——料液呈颗粒极小的液珠，形成湿雾在空气中漂浮，四处散开，如香水、灭蚊剂、除臭剂等；泡沫状——料液呈泡沫状，黏附在被喷物体上，不在空气中飘散，例如胶粘剂、美发摩丝、填缝剂、检漏剂、干洗剂等；液撒状——料液呈颗粒较粗的液珠，喷射时能局限在较小的喷射角内，基本不在空气中飞散，如润滑剂、防锈剂、止干剂等。
经分析渗透探伤剂的三个喷雾罐(渗透液罐、清洗液罐、显像液罐)，喷雾时，只有显像液罐在实际使用时需要有一定的均匀效果、所形成的薄膜在厚度上有一致性的要求。在使用时，渗透液罐和清洗液罐这两个喷雾罐只需将渗透液或清洗液压射出来即可，并无雾状好坏的要求。渗透液和清洗液采取罐装的优点是可以使渗透液、清洗液密封储存，不挥发，不被污染变质；另外三种探伤液都做成同样大小的罐，容易包装、便于携带和储存，施工中喷射施加的工作效率高。
用一架天平和一块试片测试这些喷雾罐在施工中喷射的效果，测量结果如下(1)约45％的探伤剂与抛射剂相混，形成直径为1～50μm的气溶胶飞散到空气中，四处飘散，造成了资源浪费；(2)约有55％的探伤剂喷射到试片被检测的表面上，抛射剂与探伤剂在压力罐内已经是互溶的混合体，所以这55％的混合液到达工件表面后，约在10-20秒钟内又有35％左右随着抛射剂挥发走了，形成了气溶胶和有机物蒸汽，再次造成了资源浪费；(3)最后只有20％左右留在工件表面，完成所要完成的渗透任务。
由此可见，通过喷雾施加的试剂只有不足30％的留在试片上，如果用到实际工件上，还有一部分被撒在被检测范围之外。
探伤剂消耗量的70％左右以气溶胶或有机物蒸汽的形式飘散在空气中，这些飘散物会有下面的结果一部分黏附到操作人员的头发、衣领、外衣以及现场附近的相关物体上；一部分随着空气流通扩散到离操作现场较远的地方；另一部分，也是最值得关注的一部分，通过呼吸道进入了操作人员以及处在现场或附近的其他人员的肺部，在体内黏附、沉积被吸收。由此可见探伤剂蒸汽及气雾的存在，有以下缺点①吸入人体肺部、黏附皮肤，直接危害人体健康；②在空气中聚集浓度达到一定程度，极易引起火灾的发生；③无论是室内，还是野外都会造成一定的环境污染；④使探伤剂消耗量增加，造成资源浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种泡沫型渗透探伤清洗液及其制备方法，该清洗液喷出后成泡沫状堆积物，不会在空气中弥漫、形成飘散的气雾。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种用于金属、致密性非金属材料及其制件表面探伤的泡沫型渗透探伤清洗液，本发明在现有清洗液中加入沉淀硅酸铝镁、聚乙烯醇缩醛和酰基肌胺酸钾制成的，其组成配方如下成份 wt％现有清洗液 50-80沉淀硅酸铝镁 10-30聚乙烯醇缩醛 6-12酰基肌胺酸钾 4-8所述的现有清洗液的配比为成份 wt％变性醇 45乙二醇单丁醚 18丙醇 12氢化煤油 18脂肪醇聚氧乙烯醚 3烷基苯磺酸 4所述的泡沫型渗透探伤清洗液的制备方法包括下列步骤①选用工业纯或化学纯的原料；②配制或获取现有清洗液；③选定泡沫型着色探伤清洗液的配比，称量各原料；④将所称量的沉淀硅酸铝镁、聚乙烯醇缩醛、酰基肌胺酸钾混合，再加入部分所述的现有清洗液调和，形成调和物，其中沉淀硅酸铝镁是增稠剂、聚乙烯醇缩醛是凝胶剂、酰基肌胺酸钾是发泡溶液；
⑤对所述的调和物打浆，使其粘度呈流动的糊状浆状物，打浆时间不低于1.5小时；⑥将剩余的现有清洗液全部加入所述的奖状物中混合，再密封搅拌不低于2小时；⑦及时经过200目筛的网过滤，得所述的泡沫型渗透探伤清洗液；将所述的泡沫型渗透探伤清洗液充装入气雾罐。
本发明泡沫型渗透探伤清洗液技术效果经试用表明①泡沫层牢牢地将清洗液黏附在工件的被检表面，清洗液不至于很快流失；②泡沫清洗液只黏附在工件被检表面，不会黏附到过大的面积上，消耗相同量的清洗液，所能清洗的工件面积，比现有清洗液喷雾罐大5倍以上。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明是在现有清洗液中加入无害的沉淀硅酸铝镁、聚乙烯醇缩醛和酰基肌胺酸钾而制成的。
实施例1泡沫型渗透探伤清洗液的成份的配比如下成份wt％现有清洗液 80沉淀硅酸铝镁10聚乙烯醇缩醛6酰基肌胺酸钾4
其中现有清洗液的成份配比如下成份 wt％变性醇 45乙二醇单丁醚 18丙醇 12氢化煤油 18脂肪醇聚氧乙烯醚 3烷基苯磺酸 4其配制步骤如下①选用工业纯的原料；②按现有清洗液的成份配比配制所需量的现有清洗液；③按所选定的泡沫型着色探伤清洗液的配比，称量各原料；④将所称量的沉淀硅酸铝镁、聚乙烯醇缩醛、酰基肌胺酸钾相混合，再加入部分所配制的现有渗透液调和，形成调和物；⑤对所述的调和物进行打浆，使其粘度呈流动的糊状浆状物，打浆时间为1.5小时；⑥将剩余的现有清洗液全部加入所述的糊状浆状物中，再密封搅拌2小时；⑦及时经过200目筛的网过滤，得所述的泡沫型渗透探伤清洗液；所述的泡沫型渗透探伤清洗液制备好后充装入气雾罐。
选用的原料也可为化学纯的原料。
实施例2泡沫型渗透探伤清洗液的成份的配比如下
成份 wt％现有清洗液 50沉淀硅酸铝镁 30聚乙烯醇缩醛 12酰基肌胺酸钾 8实施例3泡沫型渗透探伤清洗液的成份的配比如下成份 wt％现有清洗液 61沉淀硅酸铝镁 26聚乙烯醇缩醛 8酰基肌胺酸钾 5实施例2和实施例3的配制步骤与实施例1相同，选用的现有清洗剂的配比也相同，只是配置时各成份配比量不同，并且配置过程中实施例2中第⑤步的打浆时间为2.5小时，第⑥步的搅拌时间为3小时；实施例3中第⑤步的打浆时间为3小时，第⑥步的搅拌时间为3.5小时。
对按实施例1、实施例2和实施例3的要求配比的各清洗液按以下标准进行测试，并选用目前市场上质量高的渗透液进行对比①GB/T 14449-93气雾剂产品测试方法②Q/UCAB008-1999 标准型着色渗透探伤剂③ASTM-E165渗透检测操作方法其测试对比结果如下表所示
由上表可见实施例1、实施例2和实施例3的测试结果都表明本发明泡沫型渗透探伤清洗液喷射在试片上的附着量、附着量与喷出总量之比以及一次喷出后的耐干时间等方面优于现有清洗液。特别是测量喷雾燃烧的火焰长度，各实施例的火焰长度都小于现有清洗液的2.0％，说明本发明通过泡沫技术，降低了渗透探伤清洗液的喷雾可燃性；另外，消耗同样量的清洗液，所能清洗的工件面积，比现有清洗液喷雾罐的清洗面积大5倍以上，且检测灵敏度不变。
权利要求
1.一种用于金属、致密性非金属材料及其制件表面探伤的泡沫型渗透探伤清洗液，特征在于其组成配方如下成份wt％现有清洗液 50-80沉淀硅酸铝镁10-30聚乙烯醇缩醛6-12酰基肌胺酸钾4-8
2.根据权利要求1所述的泡沫型着色探伤渗透液，其特征在于所述的现有渗透液的配方为成份wt％变性醇 45乙二醇单丁醚18丙醇12氢化煤油18脂肪醇聚氧乙烯醚3烷基苯磺酸 4
3.权利要求1所述的泡沫型渗透探伤清洗液的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤①选用工业纯或化学纯的原料；②配制或获取现有清洗液；③选定泡沫型着色探伤清洗液的配比，称量各原料；④将所称量的沉淀硅酸铝镁、聚乙烯醇缩醛、酰基肌胺酸钾混合，再加入部分所述的现有清洗液调和，形成调和物，其中沉淀硅酸铝镁是增稠剂、聚乙烯醇缩醛是凝胶剂、酰基肌胺酸钾是发泡溶液；⑤对所述的调和物打浆，使其粘度呈流动的糊状浆状物，打浆时间不低于1.5小时；⑥将剩余的现有清洗液全部加入所述的奖状物中混合，再密封搅拌不低于2小时；⑦及时经过200目筛的网过滤，得所述的泡沫型渗透探伤清洗液。
4.根据权利要求1所述的泡沫型渗透探伤清洗液，其特征在于制备好的泡沫型渗透探伤清洗液充装入气雾罐。
全文摘要
一种用于金属、致密性非金属材料及其制件表面探伤的泡沫型渗透探伤清洗液及其制备方法，该清洗液的组成配方按重量百分比为，含50％－80％的现有清洗液、10％－30％的沉淀硅酸铝镁、6％－12％的聚乙烯醇缩醛和4％－8％的酰基肌胺酸钾，本发明泡沫型渗透探伤清洗液的技术效果经试用表明泡沫层牢牢地将清洗液黏附在工件的被检表面，清洗液不至于很快流失；泡沫清洗液只黏附在工件被检表面，不会黏附到过大的面积上，消耗相同量的清洗液，所能清洗的工件面积，比现有清洗液喷雾罐大5倍以上。
文档编号C11D17/00GK1931988SQ20051002968
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月15日 优先权日2005年9月15日
发明者陈时宗, 王建喜 申请人:沪东中华造船(集团)有限公司