在役電站鍋爐大中口徑管道定檢中的磁粉檢測

王 云，張 劍

（山西省電力公司電力建設(shè)四公司，山西 太原 030012）

0 引言

在役電站鍋爐停機定檢中，按照檢驗大綱要求對鍋爐大口徑厚壁管、蒸汽聯(lián)絡(luò)管、汽水連接管等中口徑管，除進行宏觀檢驗、壁厚測定外，還常常利用磁粉對焊縫區(qū)域、彎管背弧面進行檢測。由于磁粉檢測方法簡單、效率高、成本低、檢測靈敏度高，成為電站鍋爐定檢中常用的檢測方法。定檢中檢出的大量缺陷尤其是疲勞裂紋幾乎都是由磁粉檢測發(fā)現(xiàn)的，以下是在某電廠600 MW機組檢修中對鍋爐大中口徑管道磁粉檢測的一些經(jīng)驗探討。

1 磁化方法的選擇

由于電站鍋爐大中口徑管材料大多為碳素鋼或低合金鋼，剩磁小，故磁粉探傷一般采用連續(xù)法。

磁粉檢測磁化方法有多種，但由于管道定檢主要針對焊縫，包括對接焊縫、角焊縫等，只能用便攜式設(shè)備分段探傷，對磁化方法的選擇受到局限。以下對幾種便攜式磁化方法進行分析。

a）交叉磁軛法：一次磁化即可檢測出工件表面任何方向缺陷，而且檢測靈敏度和效率都很高。因而在電廠壓力容器定檢中得到廣泛應(yīng)用，適合平板對接焊縫的檢測。由于管道檢驗表面曲率小，常因磁極與工件接觸不好、易懸空而不便使用。

b）觸頭法：可根據(jù)探傷部位情況及靈敏度要求確定電極間距和電流大小，對于角焊縫可靈活調(diào)節(jié)，設(shè)備輕便。不足之處在于接觸不良易引起工件過熱和電弧燒傷，由于檢修現(xiàn)場各專業(yè)交叉施工，安全作業(yè)條件差，易引發(fā)火災(zāi)，因此實際使用也較少。

c）磁軛法：一般帶有活動關(guān)節(jié)，該方法優(yōu)點為設(shè)備簡單、閉路磁化、非電接觸、操作方便、改變磁軛方位可發(fā)現(xiàn)任何方向的缺陷，而且可檢角焊縫；不足之處在于效率低，操作不當可能造成漏檢。不過由于鍋爐定檢現(xiàn)場作業(yè)條件限制，而且一般定檢比例均與抽檢，檢驗任務(wù)不大，使得該磁化方法得到廣泛應(yīng)用。

d）由于交流電具有集膚效應(yīng)，對表面缺陷有較高的靈敏度，所以現(xiàn)場鍋爐管道焊縫定檢磁粉檢測方法一般為非熒光濕法連續(xù)法，磁化規(guī)范采用交流電磁軛。

2 磁粉檢測工藝制定

a）磁粉檢測設(shè)備、材料：CJE交流電磁軛探傷機，當使用磁軛最大間距時，至少應(yīng)有45 N的提升力，且經(jīng)校驗合格。

輔助器材：磁場指示器、A1-30/100型標準試片、C-15/50型標準試片、2倍～10倍放大鏡、現(xiàn)場便攜照明用具、白光照度計、安全防護用品。

磁懸液：一般采用磁膏配制水磁懸液，磁膏中含有磁粉、潤濕劑和防腐蝕劑等，可以與水直接配制。使用時，除應(yīng)進行綜合性能試驗外，還必須測量磁懸液的濃度和進行水斷試驗。由于檢修現(xiàn)場存在交叉作業(yè)，同一作業(yè)空間經(jīng)常有其他專業(yè)進行打磨或焊接，故不用油磁懸液。

反差增強劑：由于鍋爐管道往往分布在封閉系統(tǒng)內(nèi)，可見光照度較低，人眼對細小缺陷的識別度較低。反差增強劑噴涂在工件上，干燥后可形成一層白色薄膜，在進行磁粉檢測時薄膜與磁粉的色彩形成鮮明對比，增強視覺反差，使缺陷磁痕極易被發(fā)現(xiàn)，大大提高缺陷檢測效率。

b）磁化規(guī)范：磁軛的磁極間距應(yīng)控制在75～200 mm之間，檢測的有效區(qū)域為兩極連線兩側(cè)各50 mm的范圍內(nèi)，磁化區(qū)域每次應(yīng)有不少于15 mm的重疊。采用磁軛法磁化工件時，其磁化電流應(yīng)根據(jù)標準試片實測結(jié)果來選擇。

c）工件表面：被檢焊縫及母材表面如有油脂、鐵銹、氧化皮或其他粘附磁粉的物質(zhì)，應(yīng)做適當?shù)拇蚰バ蘩?。打磨后被檢工件的表面粗糙度Ra≤25μm，焊縫打磨區(qū)域應(yīng)包括熱影響區(qū)。如管道背弧面有涂層，當涂層厚度均勻，不超過0.05 mm，且不影響檢測結(jié)果時，經(jīng)合同各方同意，可以帶涂層進行磁粉檢測。

3 進行磁粉檢測的操作要點

a）在檢測前先將反差增強劑噴涂在工件上，可形成一層白色薄膜。干燥后再磁化工件，注意不要近距離噴涂，否則涂層會出現(xiàn)過厚的現(xiàn)象。

b）按照JB/T4730.4—2005要求：采用連續(xù)法時，被檢工件的磁化、施加磁粉的工藝以及觀察磁痕顯示都應(yīng)在磁化通電時間內(nèi)完成，通電時間為1～3 s，停施磁懸液至少1 s后方可停止磁化。

c）采用噴壺對磁懸液的噴灑也應(yīng)合理。首先應(yīng)確認整個檢測面被磁懸液濕潤后再施加磁懸液，不應(yīng)使檢測面上磁懸液的流速過快。檢查環(huán)縫時，磁懸液應(yīng)噴灑在行走方向的前上方；檢查縱縫時，應(yīng)噴灑在行走方向的正前方。

d）由于磁軛只能單方向磁化工件，因此，為了檢出焊縫各個方向的缺陷，必須在同一部位至少做兩次互相垂直的檢測：檢測焊縫縱向缺陷時，將磁軛垂直跨過焊縫位置；檢測焊縫橫向缺陷時，將磁軛平行焊縫放置。

e）缺陷磁痕顯示的記錄及評定遵照JB/T 4730.4—2005執(zhí)行。

4 環(huán)境、人因及安全措施

a）現(xiàn)場采用便攜式設(shè)備檢測，由于條件所限可見光度最低需500 LX。

b）現(xiàn)場應(yīng)通風良好，在密閉空間作業(yè)時應(yīng)經(jīng)常到通風處呼吸新鮮空氣后再進行作業(yè)。

c）高空作業(yè)應(yīng)搭設(shè)可靠的腳手架檢測平臺，檢測人員檢測時應(yīng)系好安全帶，佩戴必要的防護用品。

d）用噴罐時絕對不能對著火源、高溫處噴灑，噴罐使用完畢后，應(yīng)將罐身刺穿后廢棄。檢測完成應(yīng)對檢測區(qū)域認真清洗，做到“工完料盡場地清”。

e）檢測人員必須是經(jīng)考核取得相應(yīng)資格的人員。檢測人員的實踐經(jīng)驗、操作技能和工作責任心是影響檢測質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，同時檢測人員的視力和辨色能力也會直接影響到缺陷的檢出能力。

綜上所述，磁粉檢測的準確性直接影響鍋爐定檢的可靠性和安全運行。通過嚴格落實磁粉檢測工藝規(guī)程和措施，在某電廠B級檢修中發(fā)現(xiàn)蒸汽連接管、汽水連接管彎頭背弧面、焊縫多處裂紋缺陷，進行及時處理，保證了這些設(shè)備今后的安全運行。