制造過程中壓力管道磁粉檢測技術(shù)研究

盧政國 任雅斌

摘要：為了能夠最大限度地確保壓力管道綜合質(zhì)量與性能的可靠，就需要在制造過程當(dāng)中，對壓力管道進行詳細檢測。文章依據(jù)這一實際情況，以制造過程中壓力管道的檢測工作為研究對象，以磁粉檢測技術(shù)的應(yīng)用為著眼點，針對磁粉檢測技術(shù)的主要應(yīng)用要點及其相關(guān)問題展開了較為詳細的分析與闡述，希望能夠引起各方人員的特別關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：制造過程；壓力管道；磁粉檢測；無損技術(shù)

中圖分類號：TG115 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0018-02

無損檢測從理論上來說，是一種在不造成被測物體損傷、破壞的前提條件下，對材料內(nèi)部以及表面缺陷所存在的問題加以合理的檢測。無損檢測所應(yīng)用的檢測介質(zhì)包括射線、超聲波、電磁以及滲透這四個方面。同常規(guī)意義上的檢測技術(shù)相比，無損檢測基礎(chǔ)的優(yōu)勢表現(xiàn)在了以下兩個方面：首先，無損檢測不會對被檢測對象的外觀、性能產(chǎn)生影響，因而對于處于制造過程中的壓力管道有良好的適應(yīng)性；其次，無損檢測的檢測區(qū)域較廣、檢測速度較快。傳統(tǒng)意義上的組織性檢驗單次僅能夠完成對一個區(qū)域的檢測工作，而無損檢測則與之不同，能夠?qū)λ行枰獧z查的區(qū)域進行快速檢測。因此，對于壓力管道而言，可最大限度地保障檢測的有效與可靠。在各種無損檢測技術(shù)當(dāng)中，又以磁粉檢測技術(shù)的重要性最為突出。

1 應(yīng)用磁粉檢測技術(shù)檢測壓力管道的價值

在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下，壓力管道的構(gòu)造大多比較的復(fù)雜，且管道外形存在一定的不規(guī)則特征。特別是在壓力管道的制造過程當(dāng)中，壓力管道的表面、近表面缺陷通過超聲、射線、滲透等檢測方式從效率和靈敏度方面都不是很高，而需要以表面磁粉檢測的方式，確保檢測效果。具體來說，在制造過程當(dāng)中，對壓力管道焊縫層間進行磁粉檢測技術(shù)需要重點關(guān)注以下兩個方面的問題：首先，需要對磁粉檢測的基本程序進行規(guī)范，結(jié)合實踐工作經(jīng)驗來看，磁粉檢測所涉及到的主要環(huán)節(jié)包括以下七個方面：預(yù)處理階段→磁粉及磁懸液施加階段→磁化階段→磁痕觀察與記錄→缺陷評級→退磁階段→后處理階段；其次，在應(yīng)用磁粉檢測技術(shù)進行壓力管道無損檢測的過程當(dāng)中，能夠?qū)μ岣邏毫艿辣砻鏅z測的深度，通過對直流、脈動電流磁粉探傷機的應(yīng)用，還可顯著提高壓力管道焊縫檢驗質(zhì)量。

2 壓力管道磁粉檢測技術(shù)的應(yīng)用要點

磁粉檢測技術(shù)的核心在于：在整個磁場環(huán)境中，利用鐵磁材料被磁化的反應(yīng)，在表面或者是近表面缺陷位置產(chǎn)生磁漏，以此種方式進行探傷處理。將鐵磁性材料放置于磁鐵N、S兩極之間，會導(dǎo)致磁力線的形成與通過。針對外觀均勻且一致的材料而言，磁力線的分布呈現(xiàn)為均勻性、平行性狀態(tài)。反之，若壓力管道在制造過程中，表面存在一定的裂紋、氣孔或者夾渣，則磁力線在穿越這部分區(qū)域的過程中，會存在明顯的差異，由此可以直觀地判定壓力管道中存在的缺陷之處。具體而言，在壓力管道應(yīng)用磁粉檢測技術(shù)進行無損檢測的過程當(dāng)中，需要重點關(guān)注以下三個方面的問題：

（1）壓力管道中的磁軛法應(yīng)用要點分析：在有關(guān)壓力管道的制造過程當(dāng)中，無損檢測的核心在于對所制造壓力管道外觀焊縫進行檢測。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，磁粉檢測技術(shù)的應(yīng)用儀器多表現(xiàn)為便攜式磁軛探傷儀器。此種磁粉檢測儀器的主要優(yōu)勢在于：結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、使用便捷?；谝陨蟽?yōu)勢，使得該儀器在壓力管道的磁粉檢測過程當(dāng)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。從實際應(yīng)用的角度上來說，磁軛法應(yīng)用中可以通過單關(guān)節(jié)或者雙關(guān)節(jié)的方式，對壓力管道進行縱向磁化處理，完成包括對接焊縫、角焊縫以及坡口等相關(guān)區(qū)域的無損檢測工作。但需要注意的是：磁軛法作用下，需要針對同一部位進行兩次或者兩次以上的垂直獨立檢測工作，因此可能存在檢測故障、漏檢等方面的問題。

（2）壓力管道中交叉磁軛法的應(yīng)用要點分析：相對于壓力管道而言，在制造過程當(dāng)中，交叉磁軛法的應(yīng)用多是通過對磁場進行旋轉(zhuǎn)處理的方式，達到工件磁化目的。目前，多將交叉磁軛法作用于對焊縫、母材以及局部封頭部件的檢測工作。在現(xiàn)行JB4730標準規(guī)范下，規(guī)定在基本條件允許的情況下，使用交叉磁軛法進行磁粉檢測工作。結(jié)合實踐工作經(jīng)驗來看，由于交叉磁軛法的應(yīng)用可以獲取旋轉(zhuǎn)性磁場，不但對壓力管道無損探測的靈敏度以及可靠度水平較高，同時也表現(xiàn)出了極高的探傷效率。不但如此，基于旋轉(zhuǎn)磁場方式磁化工件的處理技術(shù)多為完全連續(xù)磁化法。此條件作用之下，磁軛的行走速率大多表現(xiàn)在平均每分鐘2～3min范圍之內(nèi)。同時，為了確保磁粉檢測數(shù)據(jù)反應(yīng)的真實與可靠，就要求對磁極端面與工件表面的間隙進行嚴格的控制（現(xiàn)行標準中要求磁極端面與工件表面之間的間隙距離嚴格控制在1.5mm范圍之內(nèi)）。同時，從檢驗方位的控制角度上來說，磁粉檢測中，檢驗部位的合理方向應(yīng)當(dāng)確定為下行或斜下行方位。在磁懸液的噴灑過程當(dāng)中，需要確保磁粉能夠有充足的實踐進行集聚反應(yīng)，防止對已形成的磁痕造成沖刷，影響檢測結(jié)果。

（3）壓力管道應(yīng)用磁粉檢測技術(shù)進行無損檢測中的關(guān)鍵問題：在對待檢測壓力管道進行磁化處理的過程當(dāng)中，可以以交流電或者直流電方式進行磁化處理。若采取的是交流電磁化，則受到電流集膚效應(yīng)的影響，在對壓力管道表面缺陷進行探測的過程當(dāng)中，所表現(xiàn)出的靈敏度水平極高；若采取的是直流電磁化，則受到磁化均勻性的因素影響，導(dǎo)致淺層表面下的深度缺陷能夠得到及時且有效的發(fā)現(xiàn)，以確保無損檢測質(zhì)量的有效與可靠。

3 結(jié)語

在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下，絕大部分壓力管道所處的使用環(huán)境條件均比較的惡劣。特別是在壓力管道的制造過程當(dāng)中，某個環(huán)節(jié)處理稍微不當(dāng)，就可能導(dǎo)致壓力管道在后續(xù)運行過程中的出現(xiàn)質(zhì)量以及性能上的缺陷問題。為此，就需要在制造階段，對壓力管道進行可靠的無損檢測，及時發(fā)現(xiàn)存在于壓力管道制造中的問題與不足，并加以有效的處理?？偠灾?，本文針對有關(guān)制造過程中，壓力管道磁粉檢測技術(shù)應(yīng)用方面所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠引起各方工作人員的特別關(guān)注與重視。

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