磁粉探傷儀在壓力容器檢測中的應用
2012-09-28
針對磁粉在壓力容器定檢中的應用現狀，提出了幾點探傷應注意的問題，并對今后磁粉在容器定檢中的應用提出了幾點建議。
一、磁粉探傷的原理及特點
自然界中磁力線總能保持其連續性，當鐵磁性工件放在使其飽和的磁場中時，磁力線便會被引導通過工件。如果磁力線遇到工件材料上的不連續(即裂紋、夾渣、氣孔等缺陷)，而磁力線為了保持自己的連續性，則必須繞過這些缺陷,形成漏磁通.
若這些缺陷位于材料的表面或近表面，但由于工件中的磁力線已達到飽和狀態，則磁力線就會繞過這些磁導率較低的(磁阻較大)區域而泄漏出工件表面形成“漏磁埸”。這樣在缺陷的兩側便會產生磁極,將磁粉(或磁懸液) 噴灑于有缺陷工件表面，則缺陷磁極吸引磁粉，便可形成明顯可見的線狀或點狀堆積，從而顯示出不連續性的位置、形狀和大小。
磁粉探傷可檢出鐵磁性材料中裂紋、夾雜、氣孔、未熔合未焊透等缺陷，但難以發現表面淺而寬的凹坑、埋藏較深的缺陷以及與工件表面夾角極小的分層。，具有很高的檢測靈敏度，且能直觀的顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴重程度，檢查缺陷的重復性好。在管材、棒材、型材、焊接件、機加工件、鍛件探傷中得到了廣泛的應用，尤其是在壓力容器的定檢中更是發揮著獨特的作用。《壓力容器定期檢驗規則》規定，在用壓力容器的檢驗方法以宏觀檢查測厚、表面無損檢測為主，JB4730-94《壓力容器無損檢測》標準更是規定，對于鐵磁性材料表面應優先選用磁粉探傷。
二、磁粉探傷方法及在容器定檢中的應用現狀
由于壓力容器用材料大多為碳素鋼或低合金鋼，剩磁小，故壓力容器磁粉探傷一般采用連續法，即在外加磁場磁化的同時，將磁粉或磁懸液施加到工件上進行磁粉探傷。
磁粉探傷磁化方法有多種，一般根據被探工件特點選擇，如周向磁化的常用方法有通電法、中心導體法、偏置芯棒法、觸頭法、感應電流法、環型件繞電纜法等，縱向磁化的方法有線圈法、永久磁鐵法、多向磁化有交叉磁軛法、交叉線圈法等。不同方法有不同的特點，如觸頭法是用兩支桿觸頭接觸工件表面，通電磁化，在平板工件上磁化能產生一個畸變的周向磁場，用于發現與兩觸頭連線平行的不連續性，用較小的磁化電流就可在工件局部得到必要的磁場強度，靈敏度高，使用方便。
盡管磁粉探傷方法多種多樣，但由于壓力容器定檢磁粉探傷主要是針對焊縫，包括對接焊縫、角焊縫等，故無法使用固定式設備，只能用便攜式磁粉探傷儀分段探傷，致使壓力容器定檢對磁粉探傷方法的選擇受到局限，且磁粉檢測的能力不僅與施加磁場強度的大小有關，還與缺陷的方向、缺陷的深寬比、缺陷的形 狀、工件的外形、尺寸和表面狀態及可能產生缺陷的部位有關。因此就有各種不同的磁化方法。
三、磁粉探傷在容器定檢中應注意的幾個問題
盡管磁粉探傷靈敏度高，但如果操作不當也會造成漏檢，不但發揮不出磁粉探傷的優勢，反而會因漏檢而給壓力容器的安全運行帶來隱患，對檢驗單位的聲譽造成不良影響。根據作者在壓力容器定檢中磁粉探傷的體會，認為容器定檢中磁粉探傷應注意以下幾個問題：
1、檢測面的清理打磨。
一般容器內部與介質接觸面大多有銹、氧化皮，有的還有防腐層，容器外部有漆，因此探傷前后應對焊縫及焊縫兩側25mm范圍內進行清理打磨，清除鐵銹、氧化皮、及污物至露出金屬光澤。同時，要求對焊縫兩側100mm范圍內打磨清理，清除鐵銹及污物，確保磁軛與工件充分接觸，以提高磁粉探傷儀檢測靈敏度，這一點非常重要。否則會掩蓋缺陷，影響缺陷顯示，造成漏檢。目前配合檢驗單位進行打磨清理的單位和人員大多素質較低，對探傷不了解，故檢驗人員應事先將要求向打磨人員交待清楚，事后應認真檢查，直到清理打磨完全符合要求方可探傷，以保證磁粉探傷結果不受影響。
2、正確選擇磁懸液。
目前采用的濕法探傷磁懸液主要有水懸液和油懸液兩種，前者 由一定量磁膏分散于水中構成，水懸液成本低，配制簡單，噴灑方便，目前多用；油懸液流動性好，但成本高且有一定的危險性。由于容器介質多種多樣，有的容器盛裝油等介質，盡管進行清理打磨，但不能做到完全徹底，此時磁粉探傷如選擇水懸液，將無法完全潤濕檢測面，致使磁懸液和磁粉不能自由流動，造成無法探傷，或容器內本身較濕，如選擇油懸液，也將無法潤濕，因此應根據設備具體情況，選擇磁懸液，最好兩種都配制，檢驗時根據需要選用。
配制磁懸液應按照使用說明書進行，濃度應保證在1o-20g/范圍內，最好15g/L左右。磁懸液濃度大會形成過渡背景，濃度過低將不能在缺陷部位形成足夠的磁粉堆積，造成漏檢。磁化前，預先用磁懸液潤濕磁化區，然后邊用磁粉探傷儀磁化邊澆磁懸液，對A類焊縫(縱縫)磁懸液的噴灑在交叉磁軛行走方向的前上方，對B焊縫，磁懸液噴灑在交叉磁軛行走方向(自上而下)的正前方，磁懸液必須在通電時間內施加完畢 然后，在有效的光源下觀察是否有磁痕形成，有磁痕的部位及時作出明顯標志。
3、操作方法應正確。
如使用交叉磁軛探傷時，應連續行走探傷，不僅效率高，而且可靠性高，因交叉磁軛連續行走，磁化場隨著交叉磁軛在工件表面移動，對于工件表面有效磁化場內任意一點來說，始終在一個變化著的旋轉磁場作用下，因此，在被探面上任意方向的裂紋都有與有效磁場最大幅值正交的機會，從而得到最大限度的缺陷漏磁場；相反，如果使交叉磁軛固定分段對焊縫探傷，就會使被探工件表面各點處于不同幅值和橢圓度的旋轉磁場作用下，結果將造成各點探傷靈敏度的不一致，對某些地方裂紋的探傷靈敏度降低。此外，對磁懸液的噴灑也應合理、科學，如探傷球罐，檢查環縫時，磁懸液應噴灑在行走方向的前上方，檢查縱縫時，應噴灑在行走方向的正前方。
但注意磁化過程中應注意磁粉探傷儀探頭旋轉磁軛滾輪與工件保持良好的接觸。接觸不良會造成探傷靈敏度降低。這主要通過磁軛與工件的震動聲音及手部感覺判斷，若震動聲音大，手部感覺磁軛的吸力減小，說明接觸不良，反之，接觸良好。磁軛行走速度最好用靈敏度試片來確定。根據經驗一般為20-30mm／s比較恰當。行走速度太快，磁痕形成時間過短，堆積濃度小，會造成漏檢
4、磁痕觀察與分析
對有懷疑的磁痕顯示，應反復磁化，判斷分析形成的原因，確定是否為缺陷顯示。對真實缺陷痕跡進行標記，測量其所在的位置、大小、確定缺陷性質進行級別評定，并畫圖紀錄。
磁粉探傷過程中影響檢驗靈敏度的因素還很多，每一個環節的忽視都會造成檢驗靈敏度的降低，這就意味著檢驗失敗，可能造成質量隱患，輕者造成設備不能正常運轉，重者會造成嚴重的安全事故。因此，提高無損檢測人員的素質。增強工作責任心。在工作中不斷學習，總結經驗，提高專業知識水平，在能保證無損檢測工作的有效性和可靠性，保證檢測工作質量。
四、對磁粉探傷的幾點建議：
1、應大膽引入和采用觸頭法、線圈法，以更好的解決角焊縫等探傷問題。
2、在容器內部探傷時，采用熒光磁粉，因熒光磁粉在紫外光照射下，能發出波長范圍在510-550nm為人眼接受最敏感的色澤鮮明的黃綠色熒光，所以熒光磁粉可見度及與工件表面的對比度都很高，容易觀察，探傷靈敏度高。
3、加強與內地的交流，走出去，請進來，學習內地的先進方法和經驗，提高我區磁粉探傷應用的水平。
最新資訊
