制造過程中壓力管道磁粉檢測(cè)技術(shù)研究

盧政國 任雅斌

摘要：為了能夠最大限度地確保壓力管道綜合質(zhì)量與性能的可靠，就需要在制造過程當(dāng)中，對(duì)壓力管道進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)。文章依據(jù)這一實(shí)際情況，以制造過程中壓力管道的檢測(cè)工作為研究對(duì)象，以磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用為著眼點(diǎn)，針對(duì)磁粉檢測(cè)技術(shù)的主要應(yīng)用要點(diǎn)及其相關(guān)問題展開了較為詳細(xì)的分析與闡述，希望能夠引起各方人員的特別關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：制造過程；壓力管道；磁粉檢測(cè)；無損技術(shù)

中圖分類號(hào)：TG115 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）29-0018-02

無損檢測(cè)從理論上來說，是一種在不造成被測(cè)物體損傷、破壞的前提條件下，對(duì)材料內(nèi)部以及表面缺陷所存在的問題加以合理的檢測(cè)。無損檢測(cè)所應(yīng)用的檢測(cè)介質(zhì)包括射線、超聲波、電磁以及滲透這四個(gè)方面。同常規(guī)意義上的檢測(cè)技術(shù)相比，無損檢測(cè)基礎(chǔ)的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在了以下兩個(gè)方面：首先，無損檢測(cè)不會(huì)對(duì)被檢測(cè)對(duì)象的外觀、性能產(chǎn)生影響，因而對(duì)于處于制造過程中的壓力管道有良好的適應(yīng)性；其次，無損檢測(cè)的檢測(cè)區(qū)域較廣、檢測(cè)速度較快。傳統(tǒng)意義上的組織性檢驗(yàn)單次僅能夠完成對(duì)一個(gè)區(qū)域的檢測(cè)工作，而無損檢測(cè)則與之不同，能夠?qū)λ行枰獧z查的區(qū)域進(jìn)行快速檢測(cè)。因此，對(duì)于壓力管道而言，可最大限度地保障檢測(cè)的有效與可靠。在各種無損檢測(cè)技術(shù)當(dāng)中，又以磁粉檢測(cè)技術(shù)的重要性最為突出。

1 應(yīng)用磁粉檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)壓力管道的價(jià)值

在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下，壓力管道的構(gòu)造大多比較的復(fù)雜，且管道外形存在一定的不規(guī)則特征。特別是在壓力管道的制造過程當(dāng)中，壓力管道的表面、近表面缺陷通過超聲、射線、滲透等檢測(cè)方式從效率和靈敏度方面都不是很高，而需要以表面磁粉檢測(cè)的方式，確保檢測(cè)效果。具體來說，在制造過程當(dāng)中，對(duì)壓力管道焊縫層間進(jìn)行磁粉檢測(cè)技術(shù)需要重點(diǎn)關(guān)注以下兩個(gè)方面的問題：首先，需要對(duì)磁粉檢測(cè)的基本程序進(jìn)行規(guī)范，結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看，磁粉檢測(cè)所涉及到的主要環(huán)節(jié)包括以下七個(gè)方面：預(yù)處理階段→磁粉及磁懸液施加階段→磁化階段→磁痕觀察與記錄→缺陷評(píng)級(jí)→退磁階段→后處理階段；其次，在應(yīng)用磁粉檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行壓力管道無損檢測(cè)的過程當(dāng)中，能夠?qū)μ岣邏毫艿辣砻鏅z測(cè)的深度，通過對(duì)直流、脈動(dòng)電流磁粉探傷機(jī)的應(yīng)用，還可顯著提高壓力管道焊縫檢驗(yàn)質(zhì)量。

2 壓力管道磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

磁粉檢測(cè)技術(shù)的核心在于：在整個(gè)磁場(chǎng)環(huán)境中，利用鐵磁材料被磁化的反應(yīng)，在表面或者是近表面缺陷位置產(chǎn)生磁漏，以此種方式進(jìn)行探傷處理。將鐵磁性材料放置于磁鐵N、S兩極之間，會(huì)導(dǎo)致磁力線的形成與通過。針對(duì)外觀均勻且一致的材料而言，磁力線的分布呈現(xiàn)為均勻性、平行性狀態(tài)。反之，若壓力管道在制造過程中，表面存在一定的裂紋、氣孔或者夾渣，則磁力線在穿越這部分區(qū)域的過程中，會(huì)存在明顯的差異，由此可以直觀地判定壓力管道中存在的缺陷之處。具體而言，在壓力管道應(yīng)用磁粉檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行無損檢測(cè)的過程當(dāng)中，需要重點(diǎn)關(guān)注以下三個(gè)方面的問題：

（1）壓力管道中的磁軛法應(yīng)用要點(diǎn)分析：在有關(guān)壓力管道的制造過程當(dāng)中，無損檢測(cè)的核心在于對(duì)所制造壓力管道外觀焊縫進(jìn)行檢測(cè)。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用儀器多表現(xiàn)為便攜式磁軛探傷儀器。此種磁粉檢測(cè)儀器的主要優(yōu)勢(shì)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、使用便捷。基于以上優(yōu)勢(shì)，使得該儀器在壓力管道的磁粉檢測(cè)過程當(dāng)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。從實(shí)際應(yīng)用的角度上來說，磁軛法應(yīng)用中可以通過單關(guān)節(jié)或者雙關(guān)節(jié)的方式，對(duì)壓力管道進(jìn)行縱向磁化處理，完成包括對(duì)接焊縫、角焊縫以及坡口等相關(guān)區(qū)域的無損檢測(cè)工作。但需要注意的是：磁軛法作用下，需要針對(duì)同一部位進(jìn)行兩次或者兩次以上的垂直獨(dú)立檢測(cè)工作，因此可能存在檢測(cè)故障、漏檢等方面的問題。

（2）壓力管道中交叉磁軛法的應(yīng)用要點(diǎn)分析：相對(duì)于壓力管道而言，在制造過程當(dāng)中，交叉磁軛法的應(yīng)用多是通過對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理的方式，達(dá)到工件磁化目的。目前，多將交叉磁軛法作用于對(duì)焊縫、母材以及局部封頭部件的檢測(cè)工作。在現(xiàn)行JB4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下，規(guī)定在基本條件允許的情況下，使用交叉磁軛法進(jìn)行磁粉檢測(cè)工作。結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看，由于交叉磁軛法的應(yīng)用可以獲取旋轉(zhuǎn)性磁場(chǎng)，不但對(duì)壓力管道無損探測(cè)的靈敏度以及可靠度水平較高，同時(shí)也表現(xiàn)出了極高的探傷效率。不但如此，基于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方式磁化工件的處理技術(shù)多為完全連續(xù)磁化法。此條件作用之下，磁軛的行走速率大多表現(xiàn)在平均每分鐘2～3min范圍之內(nèi)。同時(shí)，為了確保磁粉檢測(cè)數(shù)據(jù)反應(yīng)的真實(shí)與可靠，就要求對(duì)磁極端面與工件表面的間隙進(jìn)行嚴(yán)格的控制（現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中要求磁極端面與工件表面之間的間隙距離嚴(yán)格控制在1.5mm范圍之內(nèi)）。同時(shí)，從檢驗(yàn)方位的控制角度上來說，磁粉檢測(cè)中，檢驗(yàn)部位的合理方向應(yīng)當(dāng)確定為下行或斜下行方位。在磁懸液的噴灑過程當(dāng)中，需要確保磁粉能夠有充足的實(shí)踐進(jìn)行集聚反應(yīng)，防止對(duì)已形成的磁痕造成沖刷，影響檢測(cè)結(jié)果。

（3）壓力管道應(yīng)用磁粉檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行無損檢測(cè)中的關(guān)鍵問題：在對(duì)待檢測(cè)壓力管道進(jìn)行磁化處理的過程當(dāng)中，可以以交流電或者直流電方式進(jìn)行磁化處理。若采取的是交流電磁化，則受到電流集膚效應(yīng)的影響，在對(duì)壓力管道表面缺陷進(jìn)行探測(cè)的過程當(dāng)中，所表現(xiàn)出的靈敏度水平極高；若采取的是直流電磁化，則受到磁化均勻性的因素影響，導(dǎo)致淺層表面下的深度缺陷能夠得到及時(shí)且有效的發(fā)現(xiàn)，以確保無損檢測(cè)質(zhì)量的有效與可靠。

3 結(jié)語

在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下，絕大部分壓力管道所處的使用環(huán)境條件均比較的惡劣。特別是在壓力管道的制造過程當(dāng)中，某個(gè)環(huán)節(jié)處理稍微不當(dāng)，就可能導(dǎo)致壓力管道在后續(xù)運(yùn)行過程中的出現(xiàn)質(zhì)量以及性能上的缺陷問題。為此，就需要在制造階段，對(duì)壓力管道進(jìn)行可靠的無損檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于壓力管道制造中的問題與不足，并加以有效的處理。總而言之，本文針對(duì)有關(guān)制造過程中，壓力管道磁粉檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用方面所涉及到的相關(guān)問題做出了簡(jiǎn)要分析與說明，希望能夠引起各方工作人員的特別關(guān)注與重視。

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