壓力容器檢驗(yàn)中磁粉檢測的應(yīng)用

王帥 許光輝(山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院棗莊分院，山東 棗莊 277000)

設(shè)備的運(yùn)行安全受到了壓力容器可靠性的直接影響，而對于壓力容器所暴露出的缺陷來說，由于壓力容器大多采用金屬部件，并且受到加工水平的影響，使得其容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，所產(chǎn)生的裂紋大多處于部件表面位置。在實(shí)際的檢測過程中，應(yīng)當(dāng)對壓力容器表面進(jìn)行宏觀檢測，其中以附件安全的檢測為主，有必要時(shí)還要對埋藏于材料內(nèi)部的缺陷進(jìn)行檢測和分析。其中磁粉檢測的主要優(yōu)勢在于進(jìn)行部件的強(qiáng)度校核、耐壓試驗(yàn)以及泄漏試驗(yàn)等。

1 磁粉檢測的概述

1.1 原理

我們將磁粉檢測又可以稱之為磁粉檢驗(yàn)或者磁粉探傷，隸屬于常規(guī)的五種無損檢測的方法之一。該種檢測辦法的主要原理是將磁性材料磁化之后借助磁性物質(zhì)在工件表面以及近表面形成的磁力線局部變化形成漏磁場，因?yàn)楣ぜ奈阶饔媚軌驅(qū)ぜa(chǎn)生一定的吸附作用，從而產(chǎn)生適當(dāng)光照下清晰可見的磁痕，進(jìn)而明確顯示出工件的不連續(xù)位置以及缺陷形狀和受損的嚴(yán)重程度。對于鐵磁性材料中存在的裂紋、發(fā)紋、白點(diǎn)、夾雜物以及折疊等缺陷能夠清晰的檢測出來，是一種靈敏度極高的檢測技術(shù)。

1.2 優(yōu)點(diǎn)及局限性

磁粉檢測的優(yōu)缺點(diǎn)主要為以下幾種：第一，優(yōu)越性，磁粉檢測能夠直觀的顯示出工件中缺陷的位置以及形狀和大小，更能夠準(zhǔn)確顯示出缺陷的基本性質(zhì)，具有較高的靈敏性，能夠檢測出寬度僅為0.1um的表面裂紋；該種檢測技術(shù)的應(yīng)有范圍極廣，不會(huì)受到工件大小和集合類型的限制，所采用的工藝水平較為簡單，檢測速度較快，所需費(fèi)用較為低廉；第二，局限性，磁粉檢測法只能夠應(yīng)用于鐵磁性材料的檢測，僅僅能夠完成材料表面和近表面的缺陷檢測，受到磁化方向的限制作用較為明顯，當(dāng)工件缺陷的基本方向和磁化方向基本一致或者夾角小于20°時(shí)，往往不會(huì)發(fā)現(xiàn)缺陷的存在；當(dāng)工件表面存在覆蓋層時(shí)往往會(huì)對磁粉檢測的最終結(jié)果產(chǎn)生較大影響。

2 磁粉檢測方法在容器定檢中的應(yīng)用

2.1 磁軛法

該種檢測辦法的應(yīng)用范圍較為廣泛，所需設(shè)備較為簡單，實(shí)際操作簡便，磁軛法能夠檢測出焊縫中存在的所有缺陷，但是對于同一位置的探傷必須進(jìn)行兩次互相垂直的檢測，并且將所有的焊縫劃分成為若干個(gè)受檢的分段，在實(shí)際檢測過程中受檢段之間必須有一定的重疊量。但是該種辦法檢測效率較低，若操作不當(dāng)將會(huì)出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。

2.2 交叉磁軛法

由于交叉磁軛法能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，所獲得的探傷效率比較高，靈敏性強(qiáng)，操作簡便，能夠一次性檢測出工件中存在的各種缺陷，但是對于角焊縫的檢測卻不適合，因此該種辦法在容器定檢中得到了極為廣泛的應(yīng)用。然而，該種辦法需要380V的電壓作為電源支撐，因此在石化行業(yè)中的應(yīng)用受到了極大地限制。

2.3 觸頭法

觸頭法屬于單向磁化法，對于電極之間的間距可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，而由于探傷部位的差距和靈敏度需求的不同，往往需要對電極間距和電流大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠在角焊縫的檢測中進(jìn)行使用，但是該種辦法在進(jìn)行檢測時(shí)也需要對同一部位進(jìn)行兩次垂直探傷，經(jīng)過兩次垂直探傷能夠準(zhǔn)確了解到工件焊接部位的實(shí)際情況。

2.4 線圈法

我們可以通過線圈法完成對管道圓周焊接部位的無損檢測，該種方法屬于縱向磁化檢測，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊縫以及熱影響區(qū)存在的縱向裂紋。對于壓力容器的定檢往往會(huì)采用磁軛法和交叉磁法兩種形式，由于這兩種辦法能夠準(zhǔn)確快速的反映出容器對于中存在的縱向和環(huán)向焊縫缺陷；而對于接管角焊縫來說，借助交叉磁法并不能完成基本的檢測工作，而活動(dòng)關(guān)節(jié)磁軛法則能夠很好的完成這一檢測任務(wù)，但是當(dāng)接管焊縫存在著一定的角度時(shí)則需要借助觸頭法和線圈法完成檢測。

3 磁粉探傷在容器定檢中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

采用磁粉探傷時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：第一，保證交叉磁軛裝置的磁極端面和檢測面緊密貼合；第二，借助磁軛連續(xù)法進(jìn)行檢測時(shí)應(yīng)當(dāng)對同一部位磁化兩次以上；第三，采用噴壺完成磁懸液的噴灑，，在實(shí)際噴灑時(shí)應(yīng)保證氣壓適合，噴灑均勻；第四，在進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)當(dāng)在磁化的同時(shí)進(jìn)行觀察，保證工件表面的白光照強(qiáng)度大于100lx，但是當(dāng)受到其他條件限制時(shí)，可以適當(dāng)降低檢測條件，但是白光照強(qiáng)度不得低于500lx。

4 結(jié)語

綜上所述，由于磁粉檢測技術(shù)具有高靈敏性和高效率以及低成本和缺陷顯示直觀的特性，在實(shí)際的檢測過程中能夠首先發(fā)現(xiàn)缺陷目標(biāo)，因此在壓力容器的定期檢測中無損檢測技術(shù)成為了最重要的檢測辦法，當(dāng)然還應(yīng)當(dāng)結(jié)合其他種類的檢測手段，進(jìn)而提升檢測質(zhì)量，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行其他先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)，從而有效提升所掌握的磁粉探傷水準(zhǔn)。

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