雒里柯

（石河子特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)所，新疆 832000）

1 問題的提出

在煉油生產(chǎn)裝置上使用的無縫碳鋼鋼管一般工況條件比較惡劣。原油腐蝕性強(qiáng)，高溫高壓且介質(zhì)比較復(fù)雜，一旦發(fā)生危險(xiǎn)，后果不堪設(shè)想。煉油裝置上的泵房管線比較多，在安裝焊接過程中所涉及的彎頭、三通和閥門等管配件比較多，從而使所用的管線長度都不是太長。而在管線采購時(shí)整根管子都在8m 以上，這就使得安裝過程中經(jīng)常涉及到對(duì)管線進(jìn)行切割，從而造成下料后的管子端部存在與機(jī)械切割力垂直的縱向裂紋。另外，采用機(jī)械化程度高的焊接方法進(jìn)行焊接時(shí)，坡口的制備也是經(jīng)機(jī)加工銑床銑出來的，此時(shí)也可能在管子的端部產(chǎn)生縱向裂紋。再次，鋼管在軋制過程中，如果遇到加熱不良、表面存在雜質(zhì)、熱處理和加工不當(dāng)?shù)仍驎r(shí)，鋼管容易產(chǎn)生裂紋，此時(shí)的裂紋方向一般與鋼管縱向成一定的夾角（一般在15°～30°），呈螺旋形。所以在安裝焊接前，對(duì)于用在重要位置或有疑問的鋼管進(jìn)行無損檢測(cè)，控制裂紋的產(chǎn)生就十分重要。在多種檢測(cè)方法中，磁粉檢測(cè)因其對(duì)表面缺陷檢測(cè)靈敏度高、成本低和缺陷顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用。

2 磁化檢測(cè)方法的選擇

在石化廠裝置上對(duì)在用設(shè)備和管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于大部分檢測(cè)工作都是發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行維修后再檢測(cè)，檢測(cè)工作量不大，同時(shí)考慮到生產(chǎn)裝置介質(zhì)的危險(xiǎn)性特點(diǎn)，基本上都采用磁軛法進(jìn)行檢測(cè)。而筆者在壓力管道預(yù)制廠進(jìn)行管道預(yù)制和自檢自查時(shí)，由于工作量特別大，磁軛法在檢測(cè)效率上就沒有通電法高。因此，筆者在對(duì)預(yù)制管道焊接前進(jìn)行縱向裂紋檢測(cè)時(shí)，選用軸向通電法。

軸向通電法能使整根鋼管均勻磁化。但軸向通電法要在鋼管兩頭固定上夾鉗，不同的管徑，夾鉗直徑不一樣，因此檢測(cè)過程中裝卸和更換夾鉗十分不方便，當(dāng)遇到大批量、規(guī)格多的鋼管時(shí)，不能及時(shí)地進(jìn)行檢測(cè)。

3 觸頭軸向通電磁粉檢測(cè)法的盲區(qū)

為了提高生產(chǎn)勞動(dòng)效率，筆者對(duì)軸向通電法的工藝進(jìn)行了改進(jìn)。采用觸頭代替了夾鉗，提高了勞動(dòng)效率。但該方法在管子的端部存在漏檢問題。

如圖1所示，操作中發(fā)現(xiàn)，放在A，B，C三處的A－30／100試片都能清楚地顯示出磁痕，這說明觸頭軸向通電磁化方法是可行的。因?yàn)樽钕葯z測(cè)的是ACB的弧面，此時(shí)觸頭接觸點(diǎn)為A點(diǎn)，而ADB的弧面因磁懸液不斷滴落而有可能將鋼管下部的缺陷磁痕顯示沖去，影響缺陷的觀察。所以鋼管的磁化應(yīng)錯(cuò)開180°再進(jìn)行一次。待ACB的弧面檢測(cè)完畢，再把鋼管的ADB弧面轉(zhuǎn)到上面，進(jìn)行另半部分的檢測(cè)，此時(shí)接觸點(diǎn)為D點(diǎn)。

用觸頭代替夾鉗進(jìn)行檢測(cè)可以使檢測(cè)速度提高很多，但在鋼管的每一端存在著兩處檢測(cè)盲區(qū)。盲區(qū)形成的主要原因是觸頭與鋼管為局部接觸，電流在鋼管內(nèi)的分布不均勻，導(dǎo)致兩端的磁場分布也不均勻。

根據(jù)相關(guān)無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算公式，采用中等強(qiáng)度的磁化電流，對(duì)一根外徑為89mm 的鋼管進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)。觸頭接觸點(diǎn)為C點(diǎn)，將試片放在沿A和B（圖1）縱向位置上。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，靠近鋼管端部280 mm 內(nèi)的區(qū)域，試片都沒有顯示；在約300mm處，試片有了清楚的顯示；再將試片放在D處縱向位置上，發(fā)現(xiàn)靠近鋼管端部730 mm 內(nèi)的試片都沒有顯示，在約750mm 處，試片才有了清楚的顯示（圖2）。CDD′弧面內(nèi)的區(qū)域是無法檢測(cè)的，但弧面外的區(qū)域是完全可以檢測(cè)到的。而每根鋼管的檢測(cè)要錯(cuò)開180°各進(jìn)行一次，觸頭接觸點(diǎn)在D點(diǎn)，在進(jìn)行另一次檢測(cè)中，DCC′弧面外的區(qū)域完全可以檢測(cè)到。綜合起來，圖2中的雙陰影區(qū)可以檢測(cè)到兩次，只有CAD和CBD兩處弧面不能被檢測(cè)到，是盲區(qū)，但面積很小。對(duì)外徑為89 mm 的鋼管，兩端盲區(qū)共4處，每處約210mm2。

為此，筆者在原有改進(jìn)的基礎(chǔ)上，采用加大觸頭直徑的方法，增加與鋼管的接觸面積，來減少檢測(cè)盲區(qū)。但要注意的是，觸頭端部的接觸型面應(yīng)有一定的弧度，以保證與鋼管有良好的接觸。在實(shí)際使用觸頭時(shí)，操作人員只要通過一定時(shí)間的練習(xí)，就可以有效地防止打火現(xiàn)象的產(chǎn)生，而使用夾鉗一般情況下是無法做到的。

4 盲區(qū)的補(bǔ)充檢測(cè)

由于在管子切割和坡口加工時(shí)，端部的裂紋對(duì)焊接質(zhì)量的影響比較嚴(yán)重，為避免端部盲區(qū)裂紋的漏檢，采用磁軛法作為觸頭軸向通電法的補(bǔ)充，以保證檢測(cè)質(zhì)量的可靠性和勞動(dòng)效率。

通過以上方法的實(shí)際使用，筆者所在管道預(yù)制廠不僅在勞動(dòng)效率上得到了提高，而且通過對(duì)材料的復(fù)驗(yàn)和坡口自檢自查，使管道的焊接質(zhì)量和整體安全性都得到了保證，觸頭軸向通電法磁粉檢測(cè)在實(shí)際生產(chǎn)中具有重要的意義。