交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)在壓力容器焊縫檢測(cè)中的應(yīng)用

趙國(guó)華

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

0 引言

壓力容器由于工作環(huán)境特殊，需要對(duì)容器的焊縫質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，從而通過(guò)數(shù)據(jù)分析確保壓力容器的質(zhì)量。在壓力容器焊縫檢測(cè)的時(shí)候可以應(yīng)用交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，有效提高焊縫檢測(cè)工作的時(shí)效性和可靠性。

1 壓力容器焊縫檢測(cè)工作簡(jiǎn)述

為了保證壓力容器的質(zhì)量，需要定期對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)壓力容器的焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，可以確保壓力容器的正常使用。壓力容器的裂紋問(wèn)題是焊縫質(zhì)量檢測(cè)中最容易出現(xiàn)的問(wèn)題，當(dāng)壓力容器出現(xiàn)焊縫裂紋問(wèn)題的時(shí)候，會(huì)直接影響壓力容器的正常運(yùn)行。

在壓力容器焊縫質(zhì)量檢測(cè)的過(guò)程中，主要采取磁粉檢測(cè)或者滲透檢測(cè)的方式，以上兩種方式不僅檢測(cè)工作強(qiáng)度大、檢測(cè)的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，且檢測(cè)的過(guò)程中容易受到工作人員的影響，在焊縫質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)獲得后也不易保存，工作人員只可以根據(jù)具體檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行定性的分析，不能進(jìn)行深入的研究分析[1]。

為了提高壓力容器焊縫檢測(cè)工作的質(zhì)量，越來(lái)越多的企業(yè)引進(jìn)了交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)可以準(zhǔn)確檢測(cè)出壓力容器的焊縫質(zhì)量。目前通過(guò)交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)不僅在傳統(tǒng)碳鋼壓力容器的焊縫質(zhì)量檢測(cè)中可以發(fā)揮非常大的作用，且在不銹鋼和合金鋼的壓力容器焊縫質(zhì)量檢測(cè)中也發(fā)揮了非常大的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)壓力容器的焊縫出現(xiàn)裂紋的時(shí)候，采取交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)可以一次性地檢測(cè)出具體的裂紋數(shù)量、大小、位置和空間布局等，有效降低反復(fù)檢測(cè)的工作效率。檢測(cè)獲取的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)電腦的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理，可以對(duì)壓力容器中焊縫裂紋的產(chǎn)生與實(shí)際情況進(jìn)行定量分析。通過(guò)相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算理論可以準(zhǔn)確計(jì)算出裂紋的實(shí)際寬度和深度，這些數(shù)據(jù)信息為壓力容器的焊縫維修工作提供了可靠的數(shù)據(jù)資料。

在交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，可以設(shè)計(jì)方便的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，然后將檢測(cè)出的數(shù)據(jù)信息輸入對(duì)應(yīng)的軟件當(dāng)中，從而描繪出特殊的裂紋曲線和蝶形圖，通過(guò)對(duì)以上兩種圖像的研究分析，可以準(zhǔn)確判斷出裂紋的缺陷產(chǎn)生原因。在壓力容器焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，需要對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，并整理成資料統(tǒng)計(jì)入庫(kù)。根據(jù)實(shí)際檢測(cè)出的不同裂紋情況，設(shè)計(jì)可以同時(shí)覆蓋壓力容器材料的檢測(cè)探頭，這樣不僅有效地提高了壓力容器焊縫的檢測(cè)工作效率，且很好地降低了檢測(cè)的工作強(qiáng)度。

2 交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究

為了驗(yàn)證交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)在壓力容器焊縫質(zhì)量檢測(cè)工作中的可行性，筆者采取了壓力容器用16MN材料制作的實(shí)際鋼板材料進(jìn)行試驗(yàn)焊接，并且對(duì)焊縫的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，從而更好地驗(yàn)證交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的實(shí)用性。在鋼板材料進(jìn)行焊接的時(shí)候不添加任何的導(dǎo)電材料，從而保障鋼材焊接的質(zhì)量不會(huì)出現(xiàn)連續(xù)性的質(zhì)量缺陷。

在鋼板材料完成焊接施工之后，通過(guò)交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)焊縫的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，得到不連續(xù)的雜物有20毫米且深度達(dá)到了3毫米，在焊縫有效探頭的檢測(cè)范圍內(nèi)可以對(duì)焊縫內(nèi)存在的內(nèi)部缺陷、質(zhì)量問(wèn)題和焊接問(wèn)題進(jìn)行一次性檢測(cè)完成。在交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，根據(jù)交流電磁場(chǎng)的工作特征選擇6HHZ為檢測(cè)掃描頻率，在對(duì)鋼板的焊縫進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，需要進(jìn)行順時(shí)針的緩慢掃查。在探頭進(jìn)行掃描的時(shí)候，掃描的電子傳感器同時(shí)出現(xiàn)了BX和BZ的主要信號(hào)源。且當(dāng)交流電磁場(chǎng)的檢測(cè)探頭開(kāi)始進(jìn)行順時(shí)針的緩慢移動(dòng)檢測(cè)時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的BX信號(hào)與BZ信號(hào)在電腦儀器中出現(xiàn)了閉合的蝶形圖，根據(jù)對(duì)蝶形圖的研究分析，可以判斷出該鋼板的焊接質(zhì)量中沒(méi)有出現(xiàn)連續(xù)性的質(zhì)量缺陷[2]。

在交流電磁場(chǎng)的檢測(cè)探頭對(duì)焊縫進(jìn)行掃描的時(shí)候，探頭對(duì)應(yīng)的編碼器解讀出了探頭檢測(cè)出的焊縫缺陷長(zhǎng)度為19.5毫米，利用數(shù)學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算可以得到缺陷的深度為3.2毫米。通過(guò)對(duì)缺陷數(shù)據(jù)的整理分析，最后判斷出鋼材的焊縫質(zhì)量存在的裂紋誤差控制在工程施工的要求之內(nèi)，因此說(shuō)明該種材質(zhì)的鋼板在進(jìn)行焊接的時(shí)候可以保障施工的質(zhì)量，進(jìn)而為壓力容器的焊接提供了一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而更好地提高壓力容器的整體運(yùn)行質(zhì)量。

我國(guó)某化工企業(yè)對(duì)1000立方米的丙烯球罐進(jìn)行定期的焊縫質(zhì)量檢測(cè)，在前期檢測(cè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了球罐的焊縫中存在很多的裂紋。為了進(jìn)一步了解該球罐焊縫中裂紋的具體分布情況，企業(yè)的工作人員利用交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)丙烯球罐的所有焊縫進(jìn)行全面的掃描檢查，對(duì)檢測(cè)出的裂紋進(jìn)行及時(shí)標(biāo)記，在交流電磁場(chǎng)檢測(cè)完成之后，利用磁粉檢測(cè)技術(shù)對(duì)有裂紋的焊縫進(jìn)行質(zhì)量性能的驗(yàn)證，在磁粉檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證之后，確實(shí)發(fā)現(xiàn)了丙烯球罐焊縫中存在具體的裂紋。

在所有的焊縫裂紋中存在一條特殊的裂紋，該條裂紋存在于T型焊接的水平焊縫中，T型焊縫在交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一些無(wú)關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)信息，因此為了保障該類(lèi)焊縫檢測(cè)的工作質(zhì)量，在對(duì)球罐的T型焊縫進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，需要采用小范圍的檢測(cè)探頭，具體的探頭型號(hào)與檢測(cè)的面積范圍有關(guān)，需要根據(jù)具體的檢測(cè)工作選擇對(duì)應(yīng)的工作探頭。在檢測(cè)的過(guò)程中進(jìn)行均勻緩慢的檢測(cè)，這樣可以有效地保障檢測(cè)工作的可靠性，對(duì)出現(xiàn)裂紋的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，確保所有的焊縫都得到了檢測(cè)，且排除其他相關(guān)的干擾，從而獲得更加準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息，為化工企業(yè)制定對(duì)應(yīng)的球罐焊縫裂紋處理方案提供準(zhǔn)確的信息，保障球罐處理檢修工作的可靠性與可行性[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在壓力容器的焊縫出現(xiàn)裂紋時(shí)，需要采取交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)其焊縫裂紋進(jìn)行檢測(cè)，從而獲取更加準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息，為壓力容器的焊縫處理工作質(zhì)量提供保障。