壓力容器無損檢測

摘要：文章簡述了現階段漏磁檢測儀器和技術的應用與發展狀況，探討了對漏磁檢測靈敏度產生干擾及影響的原因。通過介紹壓力容器檢驗過程，介紹漏磁檢測技術應用原理，為相關工作提供幫助。

關鍵詞：靈敏度；缺陷深度；漏磁檢測；壓力容器

缺陷存在于磁化的鐵磁材料的表面，從而形成漏磁場，要發現缺陷的存在可對漏磁場進行檢測，這就是漏磁檢測的原理。雖然磁粉檢測技術在壓力容器檢測中被視為漏磁檢測技術，但通常情況下，漏磁檢測是應用傳感器對漏磁通開展測量的方法，而采用磁粉對漏磁通實施檢測的方法則被稱之為磁粉檢測。那么磁粉檢測和漏磁檢測的區別在哪呢？磁粉檢測適合壓力容器停產的檢測，且檢測過程中必須要打磨表面，主要是其只能對存在與表面的裂紋實施檢測。而漏磁檢測不但具有磁粉檢測的功能，而且在不需要處理、打磨壓力容器表面就能夠將存在于容器內部的缺陷有效檢測出來，例如腐蝕坑等，因此，漏磁檢測非常適合于在線檢測壓力容器。除此之外，定量長度以及對缺陷深度的檢測因漏磁檢測技術而以實現。目前，最受壓力容器用戶所亟需的措施就是容器的在線檢測。

1.漏磁檢測的應用

如果被測工件的內部不存在缺陷，并且表面具有足夠的光滑度，被測工件，整體被檢測工件會徹底通過磁通。被檢測工件的局部通過勵磁源磁化。如果未通過檢測，說明缺陷存在于材料表面，具體表現為磁場畸變產生于缺陷附近，因此增加了磁阻，并降低了缺陷處的磁導率。一旦產生磁場畸變，磁通形式也產生相應變化，第一種變化為：經過空氣，部分磁通從缺陷上繞過，即暫時離開工件的表面。第二種變化為：在工件的內部區域，大部分磁通繞過缺陷。第三種變化為：少部分磁通從缺陷繞過。相對于滲透檢測等方法，漏磁檢測優勢如下：無污染、檢測速度快、效率高、初步評價缺陷的危害程度、減少人為因素、檢測可靠性高、自動化等。

檢測鐵磁性材料缺陷時，漏磁檢測技術越來越多地被應用。如檢測車輪及鐵軌、檢測鋼絲繩、檢測管道、檢測棒材及管材、檢測儲罐底板等等。

1.1.檢測車輪、鐵軌及鋼絲繩

經過長期運行，火車車輪和鐵軌不斷承受高荷載，易產生高頻疲勞裂紋。應用漏磁技術對該裂紋進行檢測，能夠對火車輪軸、車輪以及鐵軌的疲勞程度與狀態進行此特性測量。作為主要的傳送工具和承載工具，鋼絲繩在很多場合廣泛應用，例如：在建筑中、索道、游樂園等。鋼絲繩的質量與安全直接掛鉤。在實際應用中，漏磁檢測方法是唯一的無損檢測。要檢查出鋼絲繩內部和表面的腐蝕、磨損以及斷絲等現象就必須通過對斷絲產生的漏磁場進行全面檢測。尤其對于長度較長的腐蝕情況。

1.2.檢測埋地管道及長輸管道

在海底管線、城市埋地管網、煉油廠、以及長輸管道的應用中，樓次檢測技術也是極為重要的。因為該檢測能夠將百分之五鋼管壁厚深度缺陷檢測出來，檢測速度也令人滿意，每分鐘可達到五十米，具有較高效率。

1.3.檢測棒材與管材

無損探傷在鋼棒或鋼管使用、出廠前必須進行的檢測。漏磁檢測方法的優點之一就是能夠自動檢測大批量、結構簡單工件。漏磁檢測能夠將深度超過0.3毫米的缺陷檢測出來，并且能對氣孔、疏松、折疊、夾雜、冷隔、裂紋等自然缺陷進行檢測。

1.4.檢測儲罐底板

儲罐最底層安置有罐底板，罐底板的下表面接觸罐基礎，罐底板的上表面與含水的存儲介質相接觸。定期對罐底板是否存在腐蝕的情況進行檢查具有十分意義。在石油化工、油庫等領域，儲罐是重要的儲存液體原料設備。對于儲罐底板，漏磁檢測技術能夠對設備整體的腐蝕情況作出判斷，并正確評價，節省勞動強度、且提升了檢測效率。檢測時，檢測儀器能夠檢測出板厚在百分之十的腐蝕坑。

2.漏磁檢測壓力容器

一直以來，漏磁檢測技術普遍應用在管材的檢測中，而在壓力容器中的檢測應用中，被測工件具有規則、結構相對簡單、批量大等特點。而點蝕、氣孔、夾雜、疏松、折疊、裂紋等為主要的檢測缺陷。對容器內壁缺陷的檢測可運用漏磁檢測技術，并在設備不停車的狀態下開展，特別是對于內表面是否存在腐蝕等情況的檢測。漏磁檢測技術可從容器外部將內壁是否存在腐蝕坑以及腐蝕坑深度、大小的情況檢測出，其提供了有效、高效的檢測方法。該方法的應用既減輕了檢驗勞動強度，也有效控制、降低了打磨及停車成本。漏磁檢測的磁化源通常采用永磁體方式或直流方式，這可有效對內壁面缺陷進行判斷。永磁材料的使用給現場檢驗帶來極大便捷，引起不需要外接電源。還可降低系統整體功效，時結構更為緊湊。在線漏磁檢測還可保存檢測重要部件及重點設備的結果，并全面、整體地對壓力容器內外缺陷情況和狀態進行了解，保障設備能夠安全過度到下個檢驗周期，實現了設備壁厚減薄速率的預測。對于較為粗糙的壓力容器焊縫面，相對于磁粉檢測，漏磁檢測靈敏度要低，而且檢測表面與傳感器還存在提距距離，因此，要采用漏磁檢測技術準確檢測出裂紋類缺陷，還應進一步進行深入研究。

3.對檢測靈敏度產生的影響

容器表面的鐵銹、氧化皮等會產生檢測偽信號，因此應注意確認。容器表面所產生的不同粗糙度會影響檢測靈敏度，因此，被檢測表面應平整、光滑，為提高檢測精度還應控制系統產生振動噪聲。應盡可能確保檢測過程的勻速，不同的速度雖然不會導致誤判，但是會產生渦流噪音。影響檢測靈敏度的因素還有壓力容器表面的涂層與油漆厚度，厚度增加，靈敏度就會降低。缺陷的尺寸、深度、位置、以及方向等均對漏磁檢測精度造成很大影響。因工件的磁化程度取決于磁化場，因此，磁化場的強弱也從很大程度上對缺陷漏磁場影響很大。磁化強度低時，增加緩慢，且漏磁場也較低。伴隨磁化場的增加，漏磁場的幅值也會增大。

4.結束語

伴隨信號處理技術及傳感器等技術的不斷發展，漏磁檢測在靈敏度及對壓力容器內外表面缺陷的檢測方面也取得不小的成績。漏磁檢測不但具有磁粉檢測的功能，而且在不需要處理、打磨壓力容器表面就能夠將存在于容器內部的缺陷有效檢測出來漏磁檢測非常適合于在線檢測壓力容器。

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作者簡介：徐濤（1985-11），男，漢族，江西南昌人，南昌航空大學測控技術與儀器系大專，從事無損檢測技術檢驗工作。