壓力容器無損檢測

摘要：文章簡述了現(xiàn)階段漏磁檢測儀器和技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顩r，探討了對(duì)漏磁檢測靈敏度產(chǎn)生干擾及影響的原因。通過介紹壓力容器檢驗(yàn)過程，介紹漏磁檢測技術(shù)應(yīng)用原理，為相關(guān)工作提供幫助。

關(guān)鍵詞：靈敏度；缺陷深度；漏磁檢測；壓力容器

缺陷存在于磁化的鐵磁材料的表面，從而形成漏磁場，要發(fā)現(xiàn)缺陷的存在可對(duì)漏磁場進(jìn)行檢測，這就是漏磁檢測的原理。雖然磁粉檢測技術(shù)在壓力容器檢測中被視為漏磁檢測技術(shù)，但通常情況下，漏磁檢測是應(yīng)用傳感器對(duì)漏磁通開展測量的方法，而采用磁粉對(duì)漏磁通實(shí)施檢測的方法則被稱之為磁粉檢測。那么磁粉檢測和漏磁檢測的區(qū)別在哪呢？磁粉檢測適合壓力容器停產(chǎn)的檢測，且檢測過程中必須要打磨表面，主要是其只能對(duì)存在與表面的裂紋實(shí)施檢測。而漏磁檢測不但具有磁粉檢測的功能，而且在不需要處理、打磨壓力容器表面就能夠?qū)⒋嬖谟谌萜鲀?nèi)部的缺陷有效檢測出來，例如腐蝕坑等，因此，漏磁檢測非常適合于在線檢測壓力容器。除此之外，定量長度以及對(duì)缺陷深度的檢測因漏磁檢測技術(shù)而以實(shí)現(xiàn)。目前，最受壓力容器用戶所亟需的措施就是容器的在線檢測。

1.漏磁檢測的應(yīng)用

如果被測工件的內(nèi)部不存在缺陷，并且表面具有足夠的光滑度，被測工件，整體被檢測工件會(huì)徹底通過磁通。被檢測工件的局部通過勵(lì)磁源磁化。如果未通過檢測，說明缺陷存在于材料表面，具體表現(xiàn)為磁場畸變產(chǎn)生于缺陷附近，因此增加了磁阻，并降低了缺陷處的磁導(dǎo)率。一旦產(chǎn)生磁場畸變，磁通形式也產(chǎn)生相應(yīng)變化，第一種變化為：經(jīng)過空氣，部分磁通從缺陷上繞過，即暫時(shí)離開工件的表面。第二種變化為：在工件的內(nèi)部區(qū)域，大部分磁通繞過缺陷。第三種變化為：少部分磁通從缺陷繞過。相對(duì)于滲透檢測等方法，漏磁檢測優(yōu)勢如下：無污染、檢測速度快、效率高、初步評(píng)價(jià)缺陷的危害程度、減少人為因素、檢測可靠性高、自動(dòng)化等。

檢測鐵磁性材料缺陷時(shí)，漏磁檢測技術(shù)越來越多地被應(yīng)用。如檢測車輪及鐵軌、檢測鋼絲繩、檢測管道、檢測棒材及管材、檢測儲(chǔ)罐底板等等。

1.1.檢測車輪、鐵軌及鋼絲繩

經(jīng)過長期運(yùn)行，火車車輪和鐵軌不斷承受高荷載，易產(chǎn)生高頻疲勞裂紋。應(yīng)用漏磁技術(shù)對(duì)該裂紋進(jìn)行檢測，能夠?qū)疖囕嗇S、車輪以及鐵軌的疲勞程度與狀態(tài)進(jìn)行此特性測量。作為主要的傳送工具和承載工具，鋼絲繩在很多場合廣泛應(yīng)用，例如：在建筑中、索道、游樂園等。鋼絲繩的質(zhì)量與安全直接掛鉤。在實(shí)際應(yīng)用中，漏磁檢測方法是唯一的無損檢測。要檢查出鋼絲繩內(nèi)部和表面的腐蝕、磨損以及斷絲等現(xiàn)象就必須通過對(duì)斷絲產(chǎn)生的漏磁場進(jìn)行全面檢測。尤其對(duì)于長度較長的腐蝕情況。

1.2.檢測埋地管道及長輸管道

在海底管線、城市埋地管網(wǎng)、煉油廠、以及長輸管道的應(yīng)用中，樓次檢測技術(shù)也是極為重要的。因?yàn)樵摍z測能夠?qū)俜种邃摴鼙诤裆疃热毕輽z測出來，檢測速度也令人滿意，每分鐘可達(dá)到五十米，具有較高效率。

1.3.檢測棒材與管材

無損探傷在鋼棒或鋼管使用、出廠前必須進(jìn)行的檢測。漏磁檢測方法的優(yōu)點(diǎn)之一就是能夠自動(dòng)檢測大批量、結(jié)構(gòu)簡單工件。漏磁檢測能夠?qū)⑸疃瘸^0.3毫米的缺陷檢測出來，并且能對(duì)氣孔、疏松、折疊、夾雜、冷隔、裂紋等自然缺陷進(jìn)行檢測。

1.4.檢測儲(chǔ)罐底板

儲(chǔ)罐最底層安置有罐底板，罐底板的下表面接觸罐基礎(chǔ)，罐底板的上表面與含水的存儲(chǔ)介質(zhì)相接觸。定期對(duì)罐底板是否存在腐蝕的情況進(jìn)行檢查具有十分意義。在石油化工、油庫等領(lǐng)域，儲(chǔ)罐是重要的儲(chǔ)存液體原料設(shè)備。對(duì)于儲(chǔ)罐底板，漏磁檢測技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備整體的腐蝕情況作出判斷，并正確評(píng)價(jià)，節(jié)省勞動(dòng)強(qiáng)度、且提升了檢測效率。檢測時(shí)，檢測儀器能夠檢測出板厚在百分之十的腐蝕坑。

2.漏磁檢測壓力容器

一直以來，漏磁檢測技術(shù)普遍應(yīng)用在管材的檢測中，而在壓力容器中的檢測應(yīng)用中，被測工件具有規(guī)則、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、批量大等特點(diǎn)。而點(diǎn)蝕、氣孔、夾雜、疏松、折疊、裂紋等為主要的檢測缺陷。對(duì)容器內(nèi)壁缺陷的檢測可運(yùn)用漏磁檢測技術(shù)，并在設(shè)備不停車的狀態(tài)下開展，特別是對(duì)于內(nèi)表面是否存在腐蝕等情況的檢測。漏磁檢測技術(shù)可從容器外部將內(nèi)壁是否存在腐蝕坑以及腐蝕坑深度、大小的情況檢測出，其提供了有效、高效的檢測方法。該方法的應(yīng)用既減輕了檢驗(yàn)勞動(dòng)強(qiáng)度，也有效控制、降低了打磨及停車成本。漏磁檢測的磁化源通常采用永磁體方式或直流方式，這可有效對(duì)內(nèi)壁面缺陷進(jìn)行判斷。永磁材料的使用給現(xiàn)場檢驗(yàn)帶來極大便捷，引起不需要外接電源。還可降低系統(tǒng)整體功效，時(shí)結(jié)構(gòu)更為緊湊。在線漏磁檢測還可保存檢測重要部件及重點(diǎn)設(shè)備的結(jié)果，并全面、整體地對(duì)壓力容器內(nèi)外缺陷情況和狀態(tài)進(jìn)行了解，保障設(shè)備能夠安全過度到下個(gè)檢驗(yàn)周期，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備壁厚減薄速率的預(yù)測。對(duì)于較為粗糙的壓力容器焊縫面，相對(duì)于磁粉檢測，漏磁檢測靈敏度要低，而且檢測表面與傳感器還存在提距距離，因此，要采用漏磁檢測技術(shù)準(zhǔn)確檢測出裂紋類缺陷，還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行深入研究。

3.對(duì)檢測靈敏度產(chǎn)生的影響

容器表面的鐵銹、氧化皮等會(huì)產(chǎn)生檢測偽信號(hào)，因此應(yīng)注意確認(rèn)。容器表面所產(chǎn)生的不同粗糙度會(huì)影響檢測靈敏度，因此，被檢測表面應(yīng)平整、光滑，為提高檢測精度還應(yīng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。應(yīng)盡可能確保檢測過程的勻速，不同的速度雖然不會(huì)導(dǎo)致誤判，但是會(huì)產(chǎn)生渦流噪音。影響檢測靈敏度的因素還有壓力容器表面的涂層與油漆厚度，厚度增加，靈敏度就會(huì)降低。缺陷的尺寸、深度、位置、以及方向等均對(duì)漏磁檢測精度造成很大影響。因工件的磁化程度取決于磁化場，因此，磁化場的強(qiáng)弱也從很大程度上對(duì)缺陷漏磁場影響很大。磁化強(qiáng)度低時(shí)，增加緩慢，且漏磁場也較低。伴隨磁化場的增加，漏磁場的幅值也會(huì)增大。

4.結(jié)束語

伴隨信號(hào)處理技術(shù)及傳感器等技術(shù)的不斷發(fā)展，漏磁檢測在靈敏度及對(duì)壓力容器內(nèi)外表面缺陷的檢測方面也取得不小的成績。漏磁檢測不但具有磁粉檢測的功能，而且在不需要處理、打磨壓力容器表面就能夠?qū)⒋嬖谟谌萜鲀?nèi)部的缺陷有效檢測出來漏磁檢測非常適合于在線檢測壓力容器。

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作者簡介：徐濤（1985-11），男，漢族，江西南昌人，南昌航空大學(xué)測控技術(shù)與儀器系大專，從事無損檢測技術(shù)檢驗(yàn)工作。