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浅析在用压力容器磁粉探伤技术应用

2015-03-23付志平郑祖杰江苏特种设备安全监督检验研究院无锡分院江苏无锡214174

化工管理 2015年34期
关键词:磁极磁粉磁化

付志平 郑祖杰(江苏特种设备安全监督检验研究院无锡分院,江苏 无锡 214174)

在用压力容器的定期检验与安全状况等级的评定,在《固定式压力容器安全技术监察规程》中是一项强制性要求必须做的一项技术工作。其中表面检测以确认表面是否存在裂纹等危险性缺陷,是一项非常重要的检验项目。铁磁性材料制压力容器的表面检验应当优先使用磁粉探伤。这是因为在铁磁性材料的探伤中,磁粉探伤相对于渗透探伤具有效率高、灵敏度更高和成本低的特点,同时在用压力容器的实际现场状况难于满足渗透探伤的要求。由此可见,磁粉探伤方法是在用压力容器定期检验首选的无损探伤方法。本文主要对在用压力容器在定期检验中进行磁粉探伤时应注意的要点进行浅析。

1 基本原理

磁粉检测,又称磁粉探伤。磁粉检测是利用铁磁性材料被磁化后,由于缺陷的存在,使被检工件表面与近表面的磁力线发生局部变形而产生漏磁场,形成磁极,吸附施加在工件表面的磁粉,形成目视可见的磁痕,从而显示出缺陷的分布状况。可探测出铁磁性材料表面与近表面裂纹、发纹、白点、折叠、夹杂物等缺陷,检测灵敏度较高。

2 在用压力容器的磁粉探伤注意要点

(1)工件表面状况 在用压力容器由于长时间的使用,与各种介质接触,容易生锈、氧化及腐蚀,影响了容器表面平整程度、光洁程度,设备表面的油污、锈蚀及飞溅等状况都会影响检测效果。容器表面有油污等会影响磁粉移动,妨碍了周围磁粉的聚集,使漏磁场无法有效的吸附周围的磁粉;表面凹陷不平使磁粉探伤时,磁极与工件的真正有效接触面积减少,磁力线穿过工件的数量减少,影响了磁场的正常分布;被划伤的表面会产生伪磁痕显示,增加了检验人员对缺陷的判断难度。故在探伤时,一定要对被检容器的焊缝及其两侧进行除漆、除锈及打磨,完全去除表面油污、锈蚀及油漆等一切会影响检测的覆盖物,使焊缝表面完全露出金属光泽,否则缺陷容易被掩盖,影响缺陷的磁痕正常显示,造成误判、漏检。

(2)工件的磁化时间 工件被磁极磁化时间的长短,会对磁粉的堆积状况产生直接影响。磁化时,周围的磁粉受磁场影响进行有序排列。若磁化时间太短,磁化后磁粉不能进行最有效堆积,缺陷磁痕显示不够明显,磁粉痕迹模糊,影响检验人员的判断;磁化时间太长,不仅耽误工作时间,还降低检测效率,且长时间的磁化,会使磁极及其附近区域吸附过多的磁粉,在无缺陷区域形成伪缺陷的磁痕堆积,影响结果判断的正确性。在用压力容器一般采用磁轭连续磁化法进行磁化,根据NB/T 47013.4—2015 标准的要求,磁化通电时间时间一般为1s~3 s,为得到最有效的磁化效果,同一部位应磁化两次以上,停止施加磁悬液后,工件须继续被磁化一秒以上。

(3)磁悬液的施加 采用电磁轭磁化工件,同时施加磁悬液的方法,叫做连续法检测。在对工件进行磁化时,必须在磁化过程中同步施加磁悬液。如在断电后或断电时仍然施加磁悬液,都会造成磁粉痕迹被冲掉而导致漏检。如果采用湿法磁粉探伤时,被检测部位必须被磁悬液完全润湿,是缺陷被检出的必要条件。当进行探伤作业时,如发现磁悬液没有完全覆盖到被检部位,被检表面没有被润湿彻底,必须停止探伤作业,对被检表面重新处理,直至表面被完全湿润。

检验垂直地面的焊缝时,磁轭移动的方向须从上到下,磁悬液喷洒的位置为磁化区域的侧面或前方,喷出的磁悬液呈发散状态,避免以水柱的形式直接喷洒到表面,喷洒方向与电磁轭行走方向相同。

(4)磁轭移动的速度 在役压力容器检验的现场比较复杂,电磁轭移动的速度应与探伤方法、磁悬液的种类、检测的位置及被检工件的表面状况进行综合选择,最终应使用标准规定的灵敏度试片来验证确定。磁轭移动的速度过快会影响磁化的效果,则有可能造成漏检。当采用马蹄形磁轭探伤时,须将焊缝分段标记,在每段检测区域内使磁极线与焊缝形成45 度,作两次相互垂直的磁化,并确保每段探伤区域有不少于10%的重叠。

(5)检测环境的要求 在役压力容器内壁的探伤一般采用荧光磁粉检测。荧光检测须满足的环境要求为:缺陷的评定工作要在黑暗环境中进行,工件表面的黑光辐照强度须大于或等于1000μw/cm2,黑光的波长范围在315nm~ 400nm 内,可见光照度应不大于20lx。刚开启黑光灯时,输出能量达不到最大值,检验工作须在灯开启后5 分钟进行,要尽量避免黑光灯的频繁开与关。黑光灯的滤光片必须完好,如损坏要及时更换,确保滤光片的干净。

非荧光磁粉检测时,所有的检测工作都要在可见光下进行,根据NB/T 47013.4—2015 标准的要求,工件表面的可见光照度要大于1000lx;当检验现场在户外时,由于条件所限可见光照度应不低于500lx。

3 结语

磁粉探伤是无损检测技术中的主要探伤方法之一,在用压力容器的检验与安全评估后要返修的表面缺陷大部分是由磁粉检测探出的,其中有许多缺陷是其它检测方法未能检出的。所以,磁粉探伤对在役压力容器的检验发挥重要的作用。作为无损探伤技术人员,要在平时工作中多实践、多思考、多学习,提高技术能力,最大程度的减少漏检。

[1]魏锋,寿比南,等.压力容器检验及无损检测[M].化学工业出版社,2003.

[2]宋志哲.磁粉检测.中国劳动社会保障出版社,2007.

[3]沈功田,张万岭,等.压力容器无损检测技术综述[J].无损检测,2004.

[4]NB/T 47013.4—2015,承压设备无损检测第4 部分:磁粉检测[S].2015.

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