淺析在用壓力容器磁粉探傷技術(shù)應(yīng)用

付志平 鄭祖杰(江蘇特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院無錫分院,江蘇 無錫 214174)

在用壓力容器的定期檢驗(yàn)與安全狀況等級(jí)的評(píng)定，在《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中是一項(xiàng)強(qiáng)制性要求必須做的一項(xiàng)技術(shù)工作。其中表面檢測(cè)以確認(rèn)表面是否存在裂紋等危險(xiǎn)性缺陷，是一項(xiàng)非常重要的檢驗(yàn)項(xiàng)目。鐵磁性材料制壓力容器的表面檢驗(yàn)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用磁粉探傷。這是因?yàn)樵阼F磁性材料的探傷中，磁粉探傷相對(duì)于滲透探傷具有效率高、靈敏度更高和成本低的特點(diǎn)，同時(shí)在用壓力容器的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)狀況難于滿足滲透探傷的要求。由此可見,磁粉探傷方法是在用壓力容器定期檢驗(yàn)首選的無損探傷方法。本文主要對(duì)在用壓力容器在定期檢驗(yàn)中進(jìn)行磁粉探傷時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)進(jìn)行淺析。

1 基本原理

磁粉檢測(cè),又稱磁粉探傷。磁粉檢測(cè)是利用鐵磁性材料被磁化后,由于缺陷的存在,使被檢工件表面與近表面的磁力線發(fā)生局部變形而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，形成磁極，吸附施加在工件表面的磁粉,形成目視可見的磁痕,從而顯示出缺陷的分布狀況。可探測(cè)出鐵磁性材料表面與近表面裂紋、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、夾雜物等缺陷,檢測(cè)靈敏度較高。

2 在用壓力容器的磁粉探傷注意要點(diǎn)

(1)工件表面狀況 在用壓力容器由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，與各種介質(zhì)接觸，容易生銹、氧化及腐蝕，影響了容器表面平整程度、光潔程度，設(shè)備表面的油污、銹蝕及飛濺等狀況都會(huì)影響檢測(cè)效果。容器表面有油污等會(huì)影響磁粉移動(dòng)，妨礙了周圍磁粉的聚集，使漏磁場(chǎng)無法有效的吸附周圍的磁粉；表面凹陷不平使磁粉探傷時(shí)，磁極與工件的真正有效接觸面積減少，磁力線穿過工件的數(shù)量減少，影響了磁場(chǎng)的正常分布；被劃傷的表面會(huì)產(chǎn)生偽磁痕顯示，增加了檢驗(yàn)人員對(duì)缺陷的判斷難度。故在探傷時(shí)，一定要對(duì)被檢容器的焊縫及其兩側(cè)進(jìn)行除漆、除銹及打磨，完全去除表面油污、銹蝕及油漆等一切會(huì)影響檢測(cè)的覆蓋物，使焊縫表面完全露出金屬光澤，否則缺陷容易被掩蓋，影響缺陷的磁痕正常顯示，造成誤判、漏檢。

(2)工件的磁化時(shí)間 工件被磁極磁化時(shí)間的長(zhǎng)短，會(huì)對(duì)磁粉的堆積狀況產(chǎn)生直接影響。磁化時(shí)，周圍的磁粉受磁場(chǎng)影響進(jìn)行有序排列。若磁化時(shí)間太短，磁化后磁粉不能進(jìn)行最有效堆積，缺陷磁痕顯示不夠明顯，磁粉痕跡模糊，影響檢驗(yàn)人員的判斷；磁化時(shí)間太長(zhǎng)，不僅耽誤工作時(shí)間，還降低檢測(cè)效率，且長(zhǎng)時(shí)間的磁化，會(huì)使磁極及其附近區(qū)域吸附過多的磁粉，在無缺陷區(qū)域形成偽缺陷的磁痕堆積，影響結(jié)果判斷的正確性。在用壓力容器一般采用磁軛連續(xù)磁化法進(jìn)行磁化，根據(jù)NB/T 47013.4—2015 標(biāo)準(zhǔn)的要求，磁化通電時(shí)間時(shí)間一般為1s～3 s，為得到最有效的磁化效果，同一部位應(yīng)磁化兩次以上，停止施加磁懸液后，工件須繼續(xù)被磁化一秒以上。

(3)磁懸液的施加 采用電磁軛磁化工件，同時(shí)施加磁懸液的方法，叫做連續(xù)法檢測(cè)。在對(duì)工件進(jìn)行磁化時(shí)，必須在磁化過程中同步施加磁懸液。如在斷電后或斷電時(shí)仍然施加磁懸液，都會(huì)造成磁粉痕跡被沖掉而導(dǎo)致漏檢。如果采用濕法磁粉探傷時(shí)，被檢測(cè)部位必須被磁懸液完全潤(rùn)濕，是缺陷被檢出的必要條件。當(dāng)進(jìn)行探傷作業(yè)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)磁懸液沒有完全覆蓋到被檢部位，被檢表面沒有被潤(rùn)濕徹底，必須停止探傷作業(yè)，對(duì)被檢表面重新處理，直至表面被完全濕潤(rùn)。

檢驗(yàn)垂直地面的焊縫時(shí)，磁軛移動(dòng)的方向須從上到下，磁懸液噴灑的位置為磁化區(qū)域的側(cè)面或前方，噴出的磁懸液呈發(fā)散狀態(tài)，避免以水柱的形式直接噴灑到表面，噴灑方向與電磁軛行走方向相同。

(4)磁軛移動(dòng)的速度 在役壓力容器檢驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜，電磁軛移動(dòng)的速度應(yīng)與探傷方法、磁懸液的種類、檢測(cè)的位置及被檢工件的表面狀況進(jìn)行綜合選擇，最終應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的靈敏度試片來驗(yàn)證確定。磁軛移動(dòng)的速度過快會(huì)影響磁化的效果，則有可能造成漏檢。當(dāng)采用馬蹄形磁軛探傷時(shí)，須將焊縫分段標(biāo)記，在每段檢測(cè)區(qū)域內(nèi)使磁極線與焊縫形成45 度，作兩次相互垂直的磁化，并確保每段探傷區(qū)域有不少于10%的重疊。

(5)檢測(cè)環(huán)境的要求 在役壓力容器內(nèi)壁的探傷一般采用熒光磁粉檢測(cè)。熒光檢測(cè)須滿足的環(huán)境要求為：缺陷的評(píng)定工作要在黑暗環(huán)境中進(jìn)行,工件表面的黑光輻照強(qiáng)度須大于或等于1000μw/cm2,黑光的波長(zhǎng)范圍在315nm～ 400nm 內(nèi),可見光照度應(yīng)不大于20lx。剛開啟黑光燈時(shí),輸出能量達(dá)不到最大值,檢驗(yàn)工作須在燈開啟后5 分鐘進(jìn)行,要盡量避免黑光燈的頻繁開與關(guān)。黑光燈的濾光片必須完好,如損壞要及時(shí)更換,確保濾光片的干凈。

非熒光磁粉檢測(cè)時(shí)，所有的檢測(cè)工作都要在可見光下進(jìn)行，根據(jù)NB/T 47013.4—2015 標(biāo)準(zhǔn)的要求，工件表面的可見光照度要大于1000lx；當(dāng)檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)在戶外時(shí)，由于條件所限可見光照度應(yīng)不低于500lx。

3 結(jié)語

磁粉探傷是無損檢測(cè)技術(shù)中的主要探傷方法之一，在用壓力容器的檢驗(yàn)與安全評(píng)估后要返修的表面缺陷大部分是由磁粉檢測(cè)探出的，其中有許多缺陷是其它檢測(cè)方法未能檢出的。所以，磁粉探傷對(duì)在役壓力容器的檢驗(yàn)發(fā)揮重要的作用。作為無損探傷技術(shù)人員，要在平時(shí)工作中多實(shí)踐、多思考、多學(xué)習(xí)，提高技術(shù)能力，最大程度的減少漏檢。

[1]魏鋒，壽比南,等.壓力容器檢驗(yàn)及無損檢測(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2]宋志哲.磁粉檢測(cè).中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007.

[3]沈功田，張萬嶺,等.壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)綜述[J].無損檢測(cè)，2004.

[4]NB/T 47013.4—2015，承壓設(shè)備無損檢測(cè)第4 部分：磁粉檢測(cè)[S].2015.