压力容器定检中“磁粉检测方法”的应用探究

【摘要】在压力容器定检中，磁粉探伤起着重要的作用，为了保证压力容器定检的质量以及确保压力容器的安全运行，应当认真研究消除磁粉探伤灵敏度和可靠性的因素。本文针对磁粉在压力容器定检中的应用现状，提出了几点探伤应注意的问题，并对今后磁粉在容器定检中的应用提出了几点建议。

【关键词】磁粉检测；压力容器；定检

在压力容器的定期检验过程中，除了采用宏观检验测定壁厚外，还经常会对于焊缝区域采用无损检测。磁粉探伤具有方法简单、效率高以及成本低和检测灵敏度高、容易直观显示缺陷等特点，因此，磁粉探伤在容器定检中成为首选的方法。很多压力容器的缺陷几乎都是首先通过磁粉探伤发现的，因此，磁粉探伤的准确性对容器定检的可靠性和容器的安全使用起到了决定性作用。

1、磁粉探伤的原理及特点

对于铁磁性材料，经过磁化后就会由于不连续存在而让工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，在适合的光照下，吸附的磁粉就能给形成肉眼可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。由于磁粉探伤具有很高的灵敏度且直观显示缺陷的位置、形状、大小以及严重程度，因此，不仅广泛应用于管材、棒材、型材、焊接件、机加工件、锻件的探伤，在压力容器的定检中更是发挥着独特的作用。

2、磁粉探伤方法及在容器定检中的应用现状

碳素钢或低合金钢作为压力容器的主要材料，由于剩磁小，因此，一般在外加磁场磁化的同时，在工件上加入磁粉或磁悬液进行磁粉探伤，即采用连续法。磁粉探伤具有多种磁化方法，一般根据被探工件的特点进行选择使用。

如：周向磁化常用的触头法等，纵向磁化采用的线圈法等，不同的方法具有不同的特点，因此，在选择的时候一定要根据实际情况确定。由于压力容器的定检磁粉探伤主要针对对接焊缝和角焊缝等焊缝，因此，只能使用便携式设备进行分段探伤，而不能使用固定式设备。目前常用的方法有以下几种：①磁轭法：这是一种设备简单以及操作方便的方法。活动关节磁法能够检测角焊缝，在同一部位至少做两次互相垂直的探伤外，还要将焊缝划分为若干个受检段以检测出各个方向的缺陷。但是此方法效率低，且可能会由于误操作而造成漏检。②交叉磁轭法：此方法由于能够产生旋转磁场，因此，具有探伤效率高、灵敏度高、操作简单等特点，并且一次磁化就能给检出各个方向的缺陷，因此，是目前容器定检中应用最为广泛的一种方法。此方法适用于长的对接焊缝探伤，而不适用于角焊缝。③触头法：属于单向磁化方法，根据探伤部位情况和灵敏度要求确定电极间距和电流的大小，并且能够灵活调节角焊缝。

此法和磁轭法一样需要对同一部位进行两次互相交叉垂直的探伤。④线圈法：属于纵向磁化法，采用绕电缆法对管道圆周焊缝进行探伤，从而发现焊缝以及热影响区的纵向裂纹。⑤平行电缆法：能发现与电缆平行的裂纹，由于此法灵敏度较低，因此，主要采用交叉磁法和磁轭法两种。这两种方法对于检测容器对接的纵、环焊缝具有无可取代的地位。但是交叉磁法无法检验接管的角焊缝。对于与容器筒体垂直的角焊缝，活动关节磁轭法发挥了重要的作用。接头法和线圈法能够很好的解决成一定角度角焊缝和球罐柱腿与球壳板角焊缝探伤的问题。角焊缝由于接管处受力复杂而容易出现问题，因此，如何引入和运用好触头法、线圈法是一个值得深入探讨和引起重视的问题。

3、磁粉探伤在容器定检中应注意的几个问题

第一，清理打磨检测面。一般与介质接触的容器内部多有锈蚀、氧化皮以及防腐层等，在容器外部还有漆，为了将缺陷尽可能的处于暴露状态而避免漏检，因此，一定要认真清理打磨焊缝和两侧适当的宽度而彻底去除覆盖物并且露出金属光泽后再进行检测。目前，由于配合检验单位进行打磨清理的单位和人员不仅素质低，并且对探伤也不是很了解，因此，为了有效的保证磁粉探伤的结果，事先检验人员就应当将要求与打磨人员交代清楚，此外，事后为了确保清理打磨完全符合要求，还要做认真检查后在进行探伤。第二，正确选择磁悬液。目前采用的湿法探伤磁悬液主要包括水悬液和油悬液。水悬液具有成本低、配置简单以及喷洒方便的特点而得到广泛应用；虽然油悬液具有良好的流动性，但是成本高且具有一定的危险。由于容器介质具有多样性，因此，要根据设备的具体情况选择磁悬液，这是因为：如果装有油介质的容器采用水悬液进行磁粉探伤，即便清理打磨也不能够做到彻底，从而造成磁悬液和磁粉无法自由流动而无法进行探伤；或者对于较湿的容器采用油悬液进行磁粉探伤，也无法进行探伤。因此，探伤的时候最好配置两种溶液，到时候更加需要进行选择。

第三，正确的操作方法。当采用交叉磁轭探伤时，为了提高效率和可靠性，可以采用连续行走探伤的方式。磁化场随着交叉磁轭在工件表面移动，对于工件表面有效磁化场内的任意一点而言，其始终位于一个变化的旋转磁场作用下，因此，在被探面上任意方向的裂纹都有与有效磁场最大幅值正交的机会，从而得到最大限度的缺陷漏磁场；相反，如果使交叉磁轭固定分段对焊缝探伤，就会使被探工件表面各点处于不同幅值和椭圆度的旋转磁场作用下，结果将造成各点探伤灵敏度的不一致，对某些地方裂纹的探伤灵敏度降低。第四，探伤前应了解容器材料及焊接工艺。

如作者曾在某厂检查一台乙烯分馏塔冷凝器，该容器设计温度-80℃～100℃，属低温压力容器，在进行100%磁粉探伤时发现筒体纵、环焊缝及筒体与设备法兰连接焊缝熔合区存在大量磁痕显示，非常规则，走向与焊缝基本平行，经局部打磨后复探，磁痕显示更加清晰，磁痕宽度增加，但较松散，当时判断为大面积熔合区裂纹，且为贯穿裂纹，但该设备并未发现泄漏现象，后用渗透探伤复验，无缺陷显示，经仔细查阅制造资料，发现该设备系统采用3.5%Ni低温钢，采用奥氏体非导磁填充材料进行焊接，从而在焊缝和母材交界的熔合区成为导磁材料和非导磁材料的界面，从而在此形成新的N极、S极，由于吸引了大量磁粉聚集而造成裂纹的假象。因此，在容器检验前一定要弄清材料和焊接工艺后，才能进行探伤。

4、对今后磁粉探伤的几点建议

第一，为了更好的解决角焊缝等探伤问题，对于接头法和线圈法应当大胆的引入和采用；第二，在紫外光的照射下，荧光磁粉能够发出 510-550mm的波长，这个波段能发出色泽鲜明的黄绿色荧光，人眼对于这个颜色最为敏感，因此，提高了应该磁粉的可见度和工件表面的对比度，由于容易观察，从而探伤具有很高的灵敏度。因此，尽量采用荧光磁粉进行容器内部探伤。

5、结束语

鉴于磁粉探伤在压力容器定检中起的重要作用，应认真研究消除磁粉探伤灵敏度和可靠性的因素，保证压力容器定检的质量，确保压力容器的安全运行。

参考文献

[1]全国锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核委员会编.磁粉探伤[M].中国锅炉压力容器杂志社.

[2]JB/T4730-2005，压力容器无损检测[S].

[3]仝其云，张剑敏.磁粉检测在电站锅炉定期检验中的应用[J].无损检测，2010（10）.

推荐访问:探究 压力容器 检测方法 磁粉 定检中