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2004年第2期
锅压カ容器安全技术
在用压力容器磁粉检验工艺探讨
李伟军
摘要根据作者多年实践经验,侧重介绍在用压力容器磁粉探伤的工艺选择和操作特点,以及一些提高检出率的
具体操作方法。
关键词磁粉探伤缺陷DCE-E磁膏
在用压力容器运行过程中产生的缺陷多为表面缺检测的现场条件,内表面焊缝及其两侧热影响区的清
陷,在定期检验中,使用得最多的表面探伤方法就是磁理打磨宜采用油石人工清理。不宜采用砂轮打磨,原
粉探伤,磁探占用相当多的时间,也最容易检出危害最因有二:首先对盛装易燃、易爆介质的压力容器,虽经
大的表面裂纹缺陷。同时,磁粉探伤方法的现场操作,清洗置换,仍存不安全因素。其次,每次检验都用砂轮
随意性很大,人为因素很重要,对缺陷检出的于扰和影机打磨,造成人为的壁厚减薄。
响因素很多,本文根据笔者多年的实践经验,着重介绍
(2)焊缝咬边、形状突变和凹坑等处会削弱磁场或
在用压力容器磁粉探伤的工艺选择和操作特点,以求形成非相关显示,应将其修磨圆滑过渡。表面污迹、锈
提高检出率。
蚀、氧化皮和焊瘤等也应清理于净。
1检测设备和磁粉材料的选择
(3)在用压力容器外表面都有油漆防护。很多检
验人员认为应去除油漆,旧的磁粉检测标准也规定表
在用压力容器的磁粉检测工作在现场进行,设备面不允许有涂层。如果去除焊缝及热影响区的漆层,
必须灵敏、轻便。我们选用旋转磁场探伤机,北京产将耗费大量人力物力。我们多年的经验认为,一般在
DCE-E型,机底配灯。
用压力容器薄的漆层对磁轭法的检出率影响不大;而
(1)现扬作业宜选用交流电源,取之容易;交流电且涂层对磁粉脉动和均布有益,对提高磁膏磁痕显示
励磁的磁轭来磁化工件有2个优点:首先是交流电的对比度也有利。据国外资料[3]介绍有关研究认为:交
集肤效应使工件中的磁通集中于表面,有助于检出表
流电磁轭法透过厚度为12~16毫英寸(0.3~0.4
面缺陷;其次是交流电的脉动效应有利于磁粉流动。
mm)的漆层是能检出细微裂纹的;国内也有资料[4]
(2)现场检测工作量大,既要保证检出率,又要一说得很清楚:焊缝上的油漆层,只要厚度不超过0.5
定的检测速度。旋转磁场磁轭一次通电磁化可检查各mm,不用清除漆层仍可采用磁轭法检查。
个方向的缺陷,可提高速度和检测率。
(3)磁粉选用湿法喷涂,因为干粉检出灵敏度低于3磁粉探伤操作质量的控制
湿法;干粉也易飘浮空气中危害检测人员健康;在用压
操作是整个工艺过程的中心环节,其方法是否正
力容器上需人员仰视检测部位难以形成磁痕显示。磁
确关系到缺陷能否检出。因此必须按以下要点进行质
粉颜色不宜选褐色,因为易与铁锈颜色混淆,我们一般
量控制。
选黑磁膏配清水。压力容器内表面的检测最好选择荧
(1)被检部位必须得到有效磁化。为保证磁化效
光磁粉,配用专用灯照射,磁痕很明显。
(4)当被检表面为角焊缝、搭接焊缝或处于仰立位果,磁化操作必须控制两个要素:
置的焊缝,最好略加大磁液的粘性和油性。
①磁轭的移动速度。旋转磁场磁轭检测,理应一
次充磁即可检出磁极内各个方向的缺陷。但磁化时磁
2检测前焊缝的预处理
场方向是随电源的频率变化的,假设被检部位有一裂
(1)在用压力容器的结构和介质特性决定了磁粉
纹,那么磁场方向是交替地垂直、平行于發纹的,而形
成磁痕的时机只有一半(即磁场与裂纹垂直时)。在
半时机里,包含有适时喷酒磁粉、磁粉移动堆积形成可
收稿日期:2003--12-22
见磁痕、检测人员观察和头脑形成反应的时机,若磁轭
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移动速度过快,则有可能没有观察到磁痕而磁化已结作,査明原因,采取改进措施确保检测质量。
束,可能发生漏检。所以检测操作必须控制磁轭的移
③注意观察悬液的浓度及磁粉的悬浮特性。悬液
动速度,正确的移动速度可按下式进行计算:
过浓易造成非相关显示,过稀则影响缺陷检出灵敏度。
设磁轭的磁极问距为120m,实际检测范围S=磁粉在悬液中聚成粗粒状将降低磁粉形成磁痕的速
100m;磁化时间按《JB4730-94》规定取t=2秒。度,达不到应有的检测灵敏度。
则旋转磁场磁轭的移动速度:
4缺陷磁痕的判别与评定
V=S/
100/100
m/I
260
在用压力容器进行磁粉检测的主要目的是检查出
②控制磁极与被检表面的紧密接触。磁轭检测被裂纹,不是裂纹磁痕的其它磁痕都应视为非相关磁痕
检部位是依靠与磁极接触形成闭合磁场回路而得到磁或伪磁痕。对磁痕的判别与评定是一项细致的、有程
化。如果与磁极存在间隙L,依安培环路定律其磁路序的技术操作,应按以下步骤进行质量控制
中将因间隙而产生磁阻r,计算式为
(1)磁痕的观察与核实。在检测操作中发现有磁
r=L/SU
痕迹象时,应在该部位采用改变磁极的方法,排除因操
式中:S一磁极截面积
作不当而引起的伪磁痕,然后用断续多次检测该部位
Uー一工件的磁导率
来核实。
此时,被检部位的磁通为:
2)非相关磁痕的判别。判别是否非相关磁痕的
更=(y+yo)
常用方法是改变磁痕产生部位的表面状态,即用适当
式中:e磁轭的磁势(即安匝数
工具将显示磁痕的表面稍加修磨,随后通过复检证实。
%-一磁路固有的磁阻
除裂纹磁痕外,其它性质的磁痕均为非相关磁痕。
由(1)、(2)式得接触间隙L个→ッ↓→鱼↓。经理
3)裂纹磁痕的判别与评定。检出存在裂纹是在
论计算,接触间隙从1mm増至2mm时,磁场强度下用压力容器磁粉检测的主要目的,对裂纹磁痕的正确
降达3.5%[5];磁场强度下降将对缺陷检出有重要判别与评定是检测人员必须掌握的基本技术要求。在
影响。从平面几何三点确定一个平面原理分析,旋转用压力容器通常存在裂纹种类及其磁痕外观特征如
磁场磁轭4只磁极在工件上完全接触的机会较少,但下
实际操作时可采取调整磁极位置和方向的办法来减少
①焊接裂纹。焊接裂纹主要有热裂纹和冷裂纹。
间隙。当检测角焊缝或一些表面复杂的部位时,应选泠裂纹磁痕显示浓厚强烈,两端异常尖锐,中间较宽。
用活络关节的磁极或调整极距来保持繄密接触,从而热裂纹只发生于焊缝金属上,绝大部分走向与焊接方
保证有效的磁化和检出缺陷。
向相同,常产生于起、收弧处的弧坑中心线上,磁痕堆
(2)适时施加磁粉。采用磁轭磁化工件属连续法积浅,呈细长型,两端细而尖,热裂纹深度较浅,稍轻打
检测,磁悬液的施加必须在磁化过程中完成,注意控制磨即可消除。
以下操作要点
②应力腐蚀裂纹。在用压力容器运行中产生的应
①保证磁化与施加磁悬液同步进行。如果在断电力腐蚀裂纹显示如树枝状,磁痕堆积清晰但不浓厚,磁
瞬间或是断电后继续施加磁悬液,缺陷磁痕有可能被痕从分叉点起逐渐变细,长度较短而深度浅。易通过
悬液冲刷破坏而导致漏检。若在通电之前过早地施加打磨消除。
悬液,将导致悬液沥于,缺陷表面难以形成磁痕显示。
③疲劳裂纹。疲劳裂纹易发生在移动式容器或有
因此随意施加磁粉或不按程序通电和断电的操作,都振动源连接的容器角焊缝上,其起点处