水冷風道的磁粉檢測技術

張丕龍 金 焰 楊金華

（中冶寶鋼技術服務有限公司，上海 200941）

水冷風道屬于煉鋼系統關鍵設備之一，處于煉鋼爐上方，主要由集箱、排污管、受熱面管、鰭片等構成，采用冷卻水循環模式控制整體溫度。工作溫度約100℃，工作壓力約1.0MPa。由于煉鋼時將產生近2000℃的高溫及大量有害氣體，水冷風道的工作環境十分惡劣，因此水冷風道對焊接質量要求較高，所有與受壓元件焊接的焊縫需采用100%磁粉檢測。

1 水冷風道磁粉檢測特點

1.1 檢測量大

水冷風道總重量約49噸，長約23000mm，高19600mm，寬約6000mm，焊縫總長度超過20000m。100%磁粉檢測，工作量大，見圖1。

圖1 鰭片角接焊縫

1.2 焊接接頭形式多樣

水冷風道主要由受熱面管對接焊縫、受熱面管與鰭片角接焊縫、排污管與集箱插入角接焊縫、受熱面管與集箱插入角接焊縫、配水集箱與法蘭連接角接焊縫等接頭形式，管子直徑規格從φ22mm～φ219mm不等，焊接接頭形式多樣。

1.3 檢測質量要求較高

所有與受壓元件焊接的焊縫需100%磁粉檢測，執行JB/T 4730.4-2005標準 I級合格。

2 磁粉檢測工藝及實施

2.1 典型焊接接頭磁化方法的選擇及檢測靈敏度的控制

鰭片角接焊縫（見圖1）、對接焊縫采用觸頭法檢測。集箱對接焊縫（見圖2）選用磁軛法加上觸頭法檢測。受熱面管（直徑為38mm）對接焊縫、放散管法蘭角接焊縫（見圖3）。采用線圈纏繞法檢測，檢測完成后用觸頭法再檢測一次，保證缺陷的檢出率。在檢測過程中，為了避免觸頭法損傷受壓元件表面，觸頭均采用鉛板進行保護。

圖2 集箱對接焊縫

圖3 放散管法蘭角接焊縫

根據JB/T4730.4-2005標準要求，選擇A1-30/100型靈敏度試片作為磁化電流選擇的依據，由于尺寸的關系，A1-30/100型靈敏度試片使用不便時，選用C-15/50型標準試片替代。以靈敏度試片磁粉痕跡顯示與否作為選擇磁化規范和檢測靈敏度的依據。

2.2 檢測時機及磁粉類型的選擇

焊接完成后，進行焊縫外觀VT，發現氣孔，咬邊、焊瘤等缺陷后，進行返修。發現有疑似缺陷可以采用局部磁粉檢測。VT合格后進行熱處理，水冷風道熱處理完成冷卻后，用鋼絲盤角向砂輪機去除焊縫及熱影響區表面氧化皮等雜物，待再次進行外觀檢查合格后，進行磁粉檢測。

水冷風道外部光照均大于1000lx，因而采用水載基非熒光磁粉檢測，內部光線較暗，焊縫表面因熱處理后粗糙度較大，宜采用水載基粗粒度熒光磁粉檢測。

2.3 檢測實施

由3名檢測人員組成一個檢測小組，一人負責磁化及施加磁懸液，一人負責觀察缺陷，另一人負責配合，記錄缺陷。3名檢測人員密切配合，交替工作，能加快檢測速度，提高缺陷檢出率。

3 結果與討論

水冷風道開始檢測前，編制詳實的檢測方案和檢測工藝卡，并針對性模擬演練，準備十分充分，檢測效果良好。水冷風道檢測結果表明，首先，所有檢測焊縫，均達到了標準規定的檢測靈敏度；其次，重點部位發現了多處超標缺陷，進行了返修處理；最后，磁粉檢測前，檢測人員進行VT非常必要，這樣可以減少檢測次數，提高檢測效率。

[1]宋志哲.磁粉檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.90-117.

[2]JB/T 4730.1-2005，承壓設備無損檢測 地1部分：通用要求 [S].

[3]JB/T 4730.4-2005，承壓設備無損檢測 地4部分：磁粉檢測 [S].