淺析在用壓力容器的磁粉檢測(cè)工藝要點(diǎn)

檀發(fā)佳

（欽州市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所，廣西 欽州 535008）

在用壓力容器運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，多為表面缺陷。磁粉檢測(cè)作為五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法之一，適用于檢測(cè)鐵磁性材料的表面和近表面缺陷。在承壓設(shè)備檢測(cè)中，由于具有探傷靈敏度高、成本低和檢驗(yàn)速度快等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于壓力容器的定期檢驗(yàn)中。但由于工件結(jié)構(gòu)、盛裝介質(zhì)特性和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件等因素影響，選取合適的設(shè)備材料和磁化方法，是保證磁粉檢測(cè)工藝的重要內(nèi)容[1]。

筆者根據(jù)工作中的經(jīng)歷與體會(huì)，對(duì)在用壓力容器的磁粉檢測(cè)工藝要點(diǎn)，進(jìn)行了分析，謹(jǐn)作引玉之磚，供同行借鑒。

1 設(shè)備材料的選擇及綜合性能測(cè)試

1.1 檢測(cè)設(shè)備

根據(jù)便攜的需要，選用北京產(chǎn)的DCE-E型旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)探傷儀，探頭裝載有照明燈，可以保證觀察磁痕時(shí)的光照度?，F(xiàn)場(chǎng)宜選用交流電源。由于交流電的集膚效應(yīng)，使被檢工件的磁通集中于表面，有助于表面缺陷的檢出。磁粉檢測(cè)設(shè)備應(yīng)該定期作自校準(zhǔn)（如提升力測(cè)試、靈敏度測(cè)試等），并確保在校準(zhǔn)期內(nèi)。

1.2 磁粉材料

干粉法檢測(cè)，靈敏度低于濕粉法。而且若是在容器內(nèi)檢驗(yàn)，干磁粉容易漂浮于空氣中，而被人吸入，影響檢測(cè)人員的健康。在用壓力容器定期檢驗(yàn)中，通常采用濕磁粉法。對(duì)于設(shè)計(jì)參數(shù)較低的在用一、二類壓力容器對(duì)接焊縫，一般選用非熒光黑磁膏與水配比成磁懸液即可；對(duì)于被檢測(cè)面為接管角焊縫、搭接焊縫或處于仰立焊位置，應(yīng)使用非熒光油磁懸液進(jìn)行檢測(cè)；三類容器、盛裝有毒有害或易燃易爆介質(zhì)容器（如球型儲(chǔ)罐等），要求采用的磁粉材料，有較高的綜合檢測(cè)靈敏度，應(yīng)選用熒光水磁懸液或油磁懸。

1.3 綜合性能測(cè)試

由于容器內(nèi)外探傷部位分別處于平、橫、立、仰的全位置狀態(tài)，在工件上用A型標(biāo)準(zhǔn)試片校核綜合性能靈敏度時(shí)，試片應(yīng)貼于操作條件最為惡劣、對(duì)探傷靈敏度影響最不利的仰立部位（如球形容器內(nèi)上極板焊縫，臥式容器內(nèi)表面頂端焊縫），以了解被檢工件表面有效磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向、有效檢測(cè)區(qū)級(jí)磁化方法是否正確[2]。

2 實(shí)施檢驗(yàn)

2.1 工件準(zhǔn)備

清潔的工件，是探傷取得成效的前提。被檢工件表面狀態(tài)，對(duì)缺陷檢出靈敏度影響很大。因此工件表面的油污、鐵銹和氧化物等，必須清理干凈。有文獻(xiàn)記載，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了工件帶漆層進(jìn)行磁軛法探傷，影響較小[4]。因此，對(duì)于防腐漆層的打磨，應(yīng)視不同容器類別要求，而制定不同方案。去年筆者在對(duì)欽州市某氨制冷系統(tǒng)冷凍廠貯氨器進(jìn)行全面檢驗(yàn)過(guò)程中，在外表面丁字縫附近帶漆層探出缺陷磁痕顯示，斷斷續(xù)續(xù)總長(zhǎng)度為24 mm左右，如圖1。經(jīng)打磨深度約2 mm后，缺陷連續(xù)顯示，長(zhǎng)度約28 mm，如圖2。

圖1 帶漆層缺陷顯示

圖2 經(jīng)打磨后顯示

2.2 磁化工件

為了獲得較好的磁化效果，以便進(jìn)一步獲得較好的磁痕顯示，用磁軛法探傷中，在保證探頭在工件表面移動(dòng)行走的前提下，磁極端面與被檢工件表面的接觸間隙越小越好。

有計(jì)算表明，當(dāng)每個(gè)磁極與工件之間縫隙為1 mm時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度是沒(méi)有縫隙時(shí)的26%，縫隙為2 mm時(shí)，是15%，磁場(chǎng)強(qiáng)度隨著縫隙的增大而急速下降，導(dǎo)致工件磁化達(dá)不到規(guī)范要求，可能發(fā)生漏檢[5]。因此，通過(guò)調(diào)整磁極方位，使接觸間隙最?。ㄒ话悴怀^(guò)1.5 mm），是控制磁化品質(zhì)的重要手段。特別是圓筒形結(jié)構(gòu)的容器，在內(nèi)部面對(duì)碟型封頭拼縫與環(huán)縫的丁字接頭處探傷時(shí)，磁極與工件接觸縫隙更大，必要時(shí)應(yīng)拆除滾輪，用分段磁化操作，來(lái)保證探傷靈敏度。

磁軛行走速度，對(duì)檢測(cè)靈敏度產(chǎn)生影響。鑒于在用壓力容器現(xiàn)場(chǎng)探傷的復(fù)雜性，磁軛的行走速度應(yīng)與探傷方法、磁懸液的潤(rùn)濕性能、被檢部位的表面狀態(tài)和探傷所處部位的不同而異，最好通過(guò)貼標(biāo)準(zhǔn)試片進(jìn)行測(cè)試確定。若磁軛行走速度過(guò)快，工件得不到有效磁化，則很有可能發(fā)生漏檢。

使用馬蹄磁軛法探傷焊縫時(shí)，應(yīng)將焊縫分段標(biāo)記，在每一個(gè)探傷區(qū)段內(nèi)，將磁極連線與焊縫中心線成45°角作兩次互為垂直的磁化探傷，且保證每個(gè)探傷區(qū)段之間，有15 mm以上的重疊。

2.3 施加磁粉

采用磁軛磁化工件，屬于連續(xù)法檢測(cè)，磁懸液的施加，必須在磁化過(guò)程中完成，其過(guò)程應(yīng)控制好以下要點(diǎn)：

（1）保證磁化與施加磁懸液同步進(jìn)行。如在斷電瞬間或在斷電后繼續(xù)施加磁懸液，都有可能造成次痕被沖刷而導(dǎo)致漏檢。

（2）保證此懸液對(duì)被檢部位的濕潤(rùn)。對(duì)于濕法探傷，保證受檢部位被磁懸液完全潤(rùn)濕，是缺陷檢出的前提。探傷中如發(fā)現(xiàn)磁懸液不是始終地覆蓋被檢部位，而是分離成斑塊狀或者收斂成溝渠狀流淌時(shí)，則為磁懸液未潤(rùn)濕表面，應(yīng)立即停止探傷，對(duì)被檢表面作重新處理。

（3）注意磁懸液的噴灑方向。探傷立式容器縱縫或臥式容器環(huán)縫時(shí)，磁軛磁化的方向應(yīng)自上而下，磁懸液的噴灑點(diǎn)為磁化區(qū)域的正前方，讓磁懸液自然流淌于整個(gè)被檢區(qū)域，噴灑方向與磁軛行走方向相同。

3 缺陷記錄與處理

3.1 磁痕觀察與判斷

磁痕的觀察，是在施加磁粉后進(jìn)行的。在磁粉探傷中，肉眼見(jiàn)到的磁粉堆積簡(jiǎn)稱磁痕[1]。此項(xiàng)步驟一定要認(rèn)真細(xì)致，對(duì)于可疑部位，不僅要單從一個(gè)方向觀察，還要多角度觀察。若是在容器內(nèi)表面檢測(cè)或在較暗的地方檢測(cè)，當(dāng)可見(jiàn)光照度不夠時(shí)，應(yīng)有輔助照明設(shè)備。并不是所有的磁痕都是缺陷，此時(shí)應(yīng)該反復(fù)探傷，排除偽缺陷磁痕顯示，必要時(shí)采用角磨機(jī)打磨后復(fù)探。

3.2 缺陷記錄

對(duì)于判定為缺陷的部位，應(yīng)記錄下來(lái)。當(dāng)今高清數(shù)碼照相技術(shù)對(duì)記錄檢出缺陷，起了很好的輔助作用。此時(shí)缺陷部位應(yīng)該標(biāo)明位號(hào)、日期等記號(hào)，并將鋼板尺放置在缺陷旁，作為顯示粗測(cè)缺陷長(zhǎng)度，一并用數(shù)碼相機(jī)拍攝下來(lái)，使缺陷直觀顯示，如圖1、圖2。

3.3 檢驗(yàn)后處理

探傷完成后，可根據(jù)需要對(duì)容器表面進(jìn)行退磁、除去磁粉和防銹噴漆處理。另外，在檢驗(yàn)結(jié)束時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)試片驗(yàn)證檢測(cè)靈敏度是否符合要求，是一個(gè)應(yīng)該養(yǎng)成的檢驗(yàn)好習(xí)慣。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)不同類別、結(jié)構(gòu)形式的檢測(cè)對(duì)象，選擇不同的磁化方法和磁懸載液，檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)綜合性能測(cè)試，檢驗(yàn)過(guò)程控制磁極磁化規(guī)范和磁懸液噴灑方向，是保證磁粉檢測(cè)靈敏度的重要內(nèi)容。另外，磁粉檢測(cè)人員，應(yīng)在工作實(shí)踐中積累與思考，才能不斷取得提高。

[1]宋志哲.磁粉檢測(cè)[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007.

[2]劉必榮.影響表面缺陷磁粉探傷檢測(cè)質(zhì)量的研究[J].表面技術(shù)，2004，（5）：33-34.

[3]周志偉.帶涂層在役壓力容器的無(wú)損檢測(cè)[J].無(wú)損檢測(cè)，1996，8（2）:12-13.

[4]楊藝琴.磁粉探傷技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中的探討[J].山東內(nèi)燃機(jī)，2003，（3）：77-78.