磁粉檢測在壓力容器檢驗中的運用特點研究

沈英杰 李贊 朱旭晨

摘要：磁粉檢測相較于其他檢測技術(shù)，更適合被用來對壓力容器進行檢測，這是因為該技術(shù)既不會使容器結(jié)構(gòu)被破壞，帶來不必要的麻煩，還能夠保證檢測結(jié)果可如實反映容器情況。除磁粉檢測外，可被用來檢測壓力容器的技術(shù)，還有滲透檢測、射線檢測等，在開展相關(guān)工作時，有關(guān)人員應(yīng)以實際情況為依據(jù)做出選擇，保證檢測效果達到預(yù)期。

關(guān)鍵詞：磁粉檢測;壓力容器;特點

1 磁粉檢測介紹

1.1 檢測原理

作為滿足無損檢測要求的一項技術(shù)，磁粉檢測得到廣泛運用的原因，主要是其兼具高靈敏度和不會給被檢工件造成損傷的優(yōu)勢。在工業(yè)持續(xù)發(fā)展的當下，社會各界對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及質(zhì)量所提出要求較過去更高，對安全檢測而言，要想發(fā)揮出應(yīng)有作用，主要是引入更加先進且可靠的技術(shù)，即———無損檢測技術(shù)。

1.2 優(yōu)點與不足

通過實踐可知，磁粉檢測具有明顯的優(yōu)點與不足，在實際應(yīng)用時，有關(guān)人員應(yīng)做到全面考慮，以此來確保技術(shù)優(yōu)勢得到應(yīng)有發(fā)揮。

1.2.1 優(yōu)點

（1）具備重復(fù)檢測條件。（2）檢測難度較小，可為周圍環(huán)境提供保護，盡量縮短檢測所需時間，在降低檢測成本的基礎(chǔ)上，使檢測工作取得更為可觀的效益。（3）被檢容器規(guī)格及形狀所帶來影響可以忽略不計。（4）確保壓力容器現(xiàn)有缺陷所對應(yīng)大小及位置得到直觀展示，技術(shù)人員可根據(jù)所掌握信息，盡快對其性質(zhì)做出判斷。（5）磁粉檢測可被用來對0.1mm長度的缺陷和微米裂紋進行檢測，靈敏度較其他方法更高。

1.2.2 不足

磁粉檢測的不足同樣十分突出，具體表現(xiàn)在以下方面：只能對磁鐵性材料進行檢測;只能被用來檢測表面以及近表面缺陷。磁化方向會使檢測受到一定程度的制約，如果缺陷和磁化的方向相近、缺陷表面和工件所形成角度未達到200°，僅憑借磁粉技術(shù)，通常無法確保缺陷被直接檢測出來。對上覆特殊物質(zhì)的工件而言，磁粉檢測同樣不適用，且檢測結(jié)果較易被幾何形狀所影響，進而得出與實際情況不符的最終結(jié)論。

2 磁粉檢測方法

2.1 分類磁化

磁粉檢測所用磁化方法有三種，分別是：其一，縱向磁化。工件經(jīng)由磁化獲得與中心線垂直的磁力場線，通常被用來檢查與中心線垂直的橫向缺陷;其二，橫向磁化。工件經(jīng)由磁化所得到磁線和軸向的位置關(guān)系為垂直，可被用來對與工件平行的縱向缺陷焊接線進行檢查。其三，聯(lián)合磁化。該方法強調(diào)同時運用上述方法進行檢測，通過分別對工件缺陷進行檢查的方式，明確亟待處理的問題，為后續(xù)工作提供參考[2]。

2.2 無損檢測

對現(xiàn)有檢測方法進行分析可知，無損檢測領(lǐng)域所涵蓋方法較多，例如，渦流檢測、滲透檢測以及磁粉檢測，上述方法所遵循檢測原理和適用范圍均有極為明顯的差異，在開展相關(guān)工作時，技術(shù)人員應(yīng)以實際情況為依據(jù)做出選擇。簡單來說，就是明確現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點與不足，再結(jié)合被檢材料特點，確定可使自身優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的基礎(chǔ)，為檢測效率提供保障。

若被檢容器是磁性容器，缺陷多分布在表面還有近表面，技術(shù)人員便可采取磁粉檢測法，若被檢容器形狀或材質(zhì)會給磁粉檢測帶來制約，則應(yīng)酌情選用其他無損檢測方法，保證檢測工作能夠順利進行。

3 壓力容器檢測要點

3.1 制作工藝卡

壓力容器指的是能夠承受特壓力、具有良好密閉性、被用來對液體和氣體進行承裝的設(shè)備，在工業(yè)等領(lǐng)域均已得到廣泛運用，石油化學跨領(lǐng)域所用壓力容器數(shù)量約為國內(nèi)現(xiàn)有壓力容器總量的1/2，對壓力容器加以運用的方向可被歸納如下：其一，對帶有特定壓力的液體、氣體進行貯存及運輸;其二，為反應(yīng)、傳熱還有傳質(zhì)工藝的推進助力。民用領(lǐng)域?qū)ζ浼右赃\用的形式，以壓縮機和輔機為主，例如，空壓機、蒸發(fā)器和冷卻器等。

作為對特定主體進行檢測所形成作業(yè)文件，工藝卡是控制檢測質(zhì)量的主要工具，對磁粉檢測有重要意義，只有保證工藝卡正確且得到有效實施，才能使檢測質(zhì)量達到預(yù)期。檢測工作開始前，在工藝規(guī)程指導(dǎo)下，結(jié)合受檢工件所表現(xiàn)出特點，對檢測工藝卡進行制作[3]。有關(guān)人員應(yīng)保證技術(shù)文件正確且完整，均為有效批次，待通過審核，便可開始制作工藝卡的工作。

3.2 重視質(zhì)量控制

探傷操作的最終目的是既做到有效磁化工件，又使磁痕得到理想顯示。若技術(shù)人員計劃使用磁軛法、交叉磁軛法進行探傷，關(guān)鍵是對探傷全過程進行控制，真正做到以探測工藝卡為依據(jù)，按部就班的完成各操作環(huán)節(jié)?，F(xiàn)行標準規(guī)定，若電磁軛極的間距是200mm，對應(yīng)交流電磁軛的提升力不得少于44N，直流電磁軛提升力應(yīng)達到177N，磁化有效區(qū)域為兩側(cè)連線50mm范圍內(nèi)。此外，探傷過程需保證兩次檢測重合，且重合長度為15mm及以上。該方法可被用來對距表面6mm深的區(qū)域進行探測，應(yīng)用前景廣闊。

3.3 配置磁懸浮液

常見磁粉有熒光磁粉、非熒光磁粉，而常見磁懸液也有兩種，分別是水磁懸液、油磁懸液，根據(jù)檢測壓力容器特點和需求，對上述磁粉、磁懸液進行組合并應(yīng)用，其靈敏度往往有細微差異存在。

3.4 其他要點

3.4.1 處理檢測表面

基于壓力鍋爐所開展檢測工作，磁粉的作用主要是檢測表面缺陷。作為人工制品的壓力鍋爐等容器，其銹蝕情況和氧化程度均會影響到磁粉的感知，磁粉流阻和泄漏缺陷，通常會因此而受到影響。隨著磁性粉末被磁場所吸收，檢測靈敏度必然有所減弱，這并不利于后續(xù)工作的進行。由此可見，若技術(shù)人員計劃采用磁粉檢測方案，先要徹底清理表面油漆、鐵銹和油脂，保證被檢區(qū)表面和附近30mm范圍內(nèi)，均符合清潔且干燥的要求，為磁粉檢測提供理想環(huán)境。

3.4.2 重視人員作用

對壓力容器接頭、零部件和原材料進行檢測的人員，在從事相關(guān)工作前，應(yīng)以現(xiàn)行規(guī)定為依據(jù)，通過培訓以及考核的方式，獲得檢測資格，并根據(jù)自身所處資格等級，開展相應(yīng)的工作。雖然磁粉檢測的靈敏度極高，但極易由于操作失誤，導(dǎo)致大量泄漏的情況出現(xiàn)，進而給容器性能帶來不利影響，這也是安全事故的誘因之一。由此可見，人員經(jīng)驗和能力均會直接影響到檢測結(jié)果，有關(guān)單位應(yīng)當對此有所了解。

4 結(jié)論

隨著工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品質(zhì)量與結(jié)構(gòu)進行安全檢測的重要性逐漸為人們所熟知，在此背景下，以磁粉檢測為代表的無損檢測，開始被運用在各個領(lǐng)域。對工作環(huán)境較為特殊的壓力容器而言，常規(guī)檢測技術(shù)往往無法使靈敏度與安全性兼顧，對不會給其結(jié)構(gòu)帶來負面影響的磁粉檢測加以運用成為大勢所趨，未來該技術(shù)仍然是研究的重點，應(yīng)引起重視。

參考文獻

[1]邱春.磁粉檢測在壓力容器檢驗中的應(yīng)用研究[J].福建冶金，2020，49（06）：55-56.

[2]金志剛.壓力容器檢驗中磁粉檢測的特點分析[J].化工管理，2020（12）：45-46.

[3]王學容，張量.磁粉檢測在壓力容器檢驗中的運用特點分析[J].中國金屬通報，2019（05）：124-125.