劉磊+白濤

摘 要：壓力容器檢驗(yàn)的目的就是保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障使用安全、防止發(fā)生失效事故。當(dāng)前存在很多對(duì)壓力容器的檢測(cè)方法，而普及最廣泛的當(dāng)屬無(wú)損檢測(cè)中的射線、磁粉、超聲波等技術(shù)手段。本文主要研究了磁粉檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用，涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和磁粉檢測(cè)中的磁軛法、交叉磁軛法、觸頭法和線圈法等檢測(cè)方法，并對(duì)檢測(cè)時(shí)的注意事項(xiàng)進(jìn)行了相關(guān)闡述。

關(guān)鍵詞 壓力容器；無(wú)損檢測(cè)；磁粉檢測(cè)；應(yīng)用

中圖分類號(hào) TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）160-0178-02

壓力容器檢測(cè)的目的就是為了預(yù)測(cè)和預(yù)防其在工作過(guò)程中出現(xiàn)故障和安全隱患，而壓力容器表面無(wú)損檢測(cè)是當(dāng)前主流的檢測(cè)方法，對(duì)壓力容器工件表面無(wú)損檢測(cè)最常用的就是磁粉檢測(cè)。很多壓力容器的工件都是鐵磁性材料，依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，第一選擇對(duì)象必須是磁粉檢測(cè)。主要是因?yàn)榇欧蹤z測(cè)能夠在一定程度上有自身的優(yōu)勢(shì)，比如具有成本低、效率和靈敏度高、缺陷顯示比較直觀的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)實(shí)踐和大量的數(shù)據(jù)證明，壓力容器存在的缺陷大部分都是由磁粉檢測(cè)最先查明的。通過(guò)上面的分析可以知道磁粉檢測(cè)是壓力容器檢驗(yàn)方法中首選的方法。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程中，必須要符合我國(guó)壓力容器檢驗(yàn)相關(guān)技術(shù)法規(guī)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，能夠在檢測(cè)的過(guò)程中不違背壓力容器相關(guān)技術(shù)文件和圖樣規(guī)定，能夠考慮到壓力容器制造的材質(zhì)、整體結(jié)構(gòu)與制造工藝、運(yùn)行條件與失效模式，綜合考慮以上因素之后再選取最科學(xué)的無(wú)損檢測(cè)方法。射線與超聲波檢測(cè)主要應(yīng)用于壓力容器有關(guān)工件內(nèi)部的相關(guān)檢測(cè)，但是應(yīng)用最為廣泛的就是磁粉檢測(cè)，使用此種方法能夠?qū)毫θ萜鞴ぜ谋砻嬉约敖砻鎸?shí)施檢測(cè)。根據(jù)壓力容器的特性大部分的鐵磁性材料制作的壓力容器都需要使用磁粉檢測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷，如果因?yàn)槟承o(wú)法改變的因素，如結(jié)構(gòu)性質(zhì)等原因，而導(dǎo)致不能應(yīng)用磁粉檢測(cè)時(shí)，這時(shí)可以選擇其他的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。如果在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候，選擇兩種或者是兩種以上的檢測(cè)方法，要求每一種方法都必須要符合壓力容器檢驗(yàn)的合格級(jí)別。

2 磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉檢測(cè)在壓力容器檢測(cè)技術(shù)中屬于比較常見(jiàn)的方法，磁粉檢測(cè)主要是應(yīng)用磁性材料被飽和磁化之后，因?yàn)榇嬖谥贿B續(xù)性，讓壓力容器因?yàn)榇帕€的作用，形成一個(gè)小型的磁場(chǎng)來(lái)吸附事先準(zhǔn)備好的磁粉，這樣就可以在光線較為良好的條件下就能夠通過(guò)眼睛就能夠發(fā)現(xiàn)的磁痕，進(jìn)而能夠發(fā)現(xiàn)不連續(xù)性的位置、大小以及形狀。磁粉檢測(cè)可以及早的檢測(cè)出表面是否存在裂縫、點(diǎn)痕、凸出、冷隔和疏松，盡量做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防，磁粉檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)中擁有特別高的檢測(cè)靈敏度。

3 檢測(cè)方法應(yīng)用

壓力容器制作和工件應(yīng)用的材料基本上都是Q235、16MnR等碳素鋼或低合金鋼，這些壓力容器的制作材料決定了其可以應(yīng)用磁粉檢測(cè)，因此這在一定程度上決定了大部分的壓力容器職能應(yīng)用磁粉檢測(cè)連續(xù)法，也就是說(shuō)在壓力容器工件在外加磁場(chǎng)磁化的過(guò)程中，需要把磁粉或者是磁懸液放置到壓力容器表面實(shí)施磁粉檢測(cè)。而這種方法主要檢測(cè)的是焊縫，通常有對(duì)接焊縫與角焊縫等，并且很多時(shí)候不能應(yīng)用固定式設(shè)備，需要采用便攜式設(shè)備來(lái)進(jìn)行分段檢測(cè)，目前常用的方法有以下幾種。

3.1 磁軛法

選擇此方法必須要便攜式電磁軛或者是永久磁鐵的兩極，來(lái)和壓力容器進(jìn)行接觸，讓壓力容器的某部位得到磁化，兩磁極間的磁力線能夠基本上和兩磁極的連線平行，這樣能夠快速的尋找到和兩磁極連線垂直的缺陷。這種方法在壓力容器檢驗(yàn)中使用的比較多，不僅因?yàn)槠渌褂玫脑O(shè)備簡(jiǎn)單，而且在整個(gè)檢驗(yàn)過(guò)程中操作非常方便。磁軛一定要放置到能夠快速便于缺陷檢出的方向，并且為了保證檢測(cè)的準(zhǔn)確率，通常我們?cè)趬毫θ萜鞯耐徊课恢辽僮?次相互垂直的檢測(cè)。每次進(jìn)行磁化僅僅檢測(cè)比較小的面積，大范圍的壓力容器檢驗(yàn)必須要能夠科學(xué)合理的分塊，很費(fèi)時(shí)，且要求有一定的重疊，效率較低，在這個(gè)過(guò)程中如果操作不當(dāng)可能造成漏檢。

3.2 交叉磁軛法

交叉磁軛能夠在壓力容器的表面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其準(zhǔn)確性比較高，能夠快速的檢測(cè)出非常小的不連續(xù)性，因?yàn)樵诖呕h(huán)的某一時(shí)刻都使磁場(chǎng)方向與不連續(xù)性相垂直，所以一次磁化可檢測(cè)出工件表面所有方向的缺陷，檢測(cè)效率高。適用于長(zhǎng)的對(duì)接焊縫檢測(cè)，而不適用于角焊縫。

3.3 觸頭法

觸頭法也是比較常用的方法，顧名思義就是用兩支桿觸頭來(lái)接觸壓力容器，通電磁化之后便很快的讓其產(chǎn)生磁化，進(jìn)而做好了前期準(zhǔn)備，即形成一個(gè)畸變的周向磁場(chǎng)，可以準(zhǔn)確的找到和兩觸頭連線平行的不連續(xù)性。能夠針對(duì)壓力容器具體檢測(cè)部位情況及靈敏度要求確定電極間距和電流大小，有很大的自由性和靈活性，一次磁化也只能檢測(cè)較小的區(qū)域，也需交叉垂直重疊檢測(cè)，接觸不良會(huì)引起工件過(guò)熱和打火燒傷。

3.4 線圈法

線圈法和上面幾種方法比較有一定的局限性，其必須要將壓力容器的工件放到通電線圈之中，或者也可以采用這種方法，準(zhǔn)備大量的導(dǎo)線按照固定順序和方向纏繞在壓力容器的工件上通電，這樣也可以讓其中的元件完成磁化，并且這種方法相比較而言比較方便，最終能夠形成縱向磁場(chǎng)，可以快速的查找壓力容器工件橫向的不連續(xù)性，或管道對(duì)接環(huán)縫和管角接焊縫、熱影響區(qū)的縱向不連續(xù)性。

4 檢測(cè)時(shí)的注意事項(xiàng)

壓力容器應(yīng)用磁粉檢測(cè)方法具有靈敏度高、效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，可是在整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中如果操作不當(dāng)，不僅不會(huì)發(fā)揮磁粉檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，甚至因?yàn)槭韬龆斐呻y以挽回的損失。因此磁粉檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)中必須要注意下面幾個(gè)注意事項(xiàng)。

4.1 檢測(cè)前充分了解容器材料和制造情況

對(duì)于在制壓力容器的表面檢測(cè)，其主要對(duì)象是坡口、鈍邊及焊縫。在檢測(cè)前應(yīng)認(rèn)真查閱制造資料，弄清容器的材料，了解坡口加工的方式和焊接方法，分析出現(xiàn)表面缺陷的可能性，并制定適宜的檢測(cè)工藝方可進(jìn)行磁粉檢測(cè)。

4.2 檢測(cè)表面的清理打磨應(yīng)符合要求

壓力容器工件在進(jìn)行磁粉檢測(cè)之前必須要做好準(zhǔn)備工作，待測(cè)表面第一步就是要清潔，此過(guò)程必須要清除油脂、銹蝕、氧化皮及其它影響磁痕判斷的物質(zhì)。另一方面在檢測(cè)的過(guò)程中必須要減少其他影響因素，焊波等表面不規(guī)則狀態(tài)不得影響檢驗(yàn)結(jié)果的正確性和完整性。我們?cè)谑褂糜|頭法的時(shí)候，為了防止電弧燒傷工件表面和提高導(dǎo)電性能，在這個(gè)階段必須要做的工作就是要把壓力容器和電極接觸部分清除干凈，必要時(shí)應(yīng)在電極上安裝接觸墊。為了增強(qiáng)對(duì)比度，可以使用反差增強(qiáng)劑，但是增強(qiáng)劑的使用會(huì)降低缺陷的漏磁場(chǎng)，因此應(yīng)綜合考慮反差增強(qiáng)劑的使用，保證檢驗(yàn)質(zhì)量。

4.3 磁極端面與工件表面的間隙

磁極端面與工件表面應(yīng)盡量貼合，較大的間隙會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，從而形成非相關(guān)顯示。對(duì)于觸頭法，電極和工件表面的間隙會(huì)造成電弧燒傷，更應(yīng)注意電極和工件的緊密貼合。

4.4 磁化與磁懸液噴灑的配合

檢測(cè)前應(yīng)充分潤(rùn)濕工件表面，在通電磁化的同時(shí)噴灑磁懸液。為了避免已形成的磁痕被不斷噴灑的磁懸液沖散，在停止噴灑磁懸液后再通電數(shù)次，這一點(diǎn)在磁粉檢測(cè)中是需要格外注意的。

4.5 磁極（電極）間距的控制

當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度一定時(shí)，工件表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度隨著兩極間距的增大而減小，所以為了得到較高的檢測(cè)靈敏度一般選擇較小的間距。但當(dāng)兩極間距過(guò)小時(shí)，由于磁極（電極）附近磁通密度過(guò)大反而會(huì)產(chǎn)生非相關(guān)顯示，因此在整個(gè)磁粉檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)注意符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.6 觀察表面的照度

非熒光磁粉磁痕的評(píng)定應(yīng)在可見(jiàn)光下進(jìn)行，通常工件被檢表面可見(jiàn)光照度應(yīng)大于等于10 00lx，當(dāng)條件所限無(wú)法滿足時(shí)也不得低于5 00lx。照度的要求在JB/ T4730-2005中是有明確要求的，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)前應(yīng)用照度計(jì)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，使用的照度計(jì)應(yīng)確保在檢定周期內(nèi)。

5 結(jié)論

在壓力容器無(wú)損檢測(cè)中，磁粉檢測(cè)確實(shí)是一種具有較高的靈敏度、檢測(cè)速度快、工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉的檢測(cè)方法。同時(shí)在檢測(cè)過(guò)程中還要注意標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、工藝等對(duì)操作上的要求，特別是以上提起的8個(gè)注意事項(xiàng)，并根據(jù)不同的檢測(cè)對(duì)象靈活選擇適宜的檢測(cè)方式，才能充分發(fā)揮其在壓力容器表面檢測(cè)中的優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)

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