淺析在用壓力容器磁粉探傷技術應用

付志平 鄭祖杰(江蘇特種設備安全監督檢驗研究院無錫分院,江蘇 無錫 214174)

在用壓力容器的定期檢驗與安全狀況等級的評定，在《固定式壓力容器安全技術監察規程》中是一項強制性要求必須做的一項技術工作。其中表面檢測以確認表面是否存在裂紋等危險性缺陷，是一項非常重要的檢驗項目。鐵磁性材料制壓力容器的表面檢驗應當優先使用磁粉探傷。這是因為在鐵磁性材料的探傷中，磁粉探傷相對于滲透探傷具有效率高、靈敏度更高和成本低的特點，同時在用壓力容器的實際現場狀況難于滿足滲透探傷的要求。由此可見,磁粉探傷方法是在用壓力容器定期檢驗首選的無損探傷方法。本文主要對在用壓力容器在定期檢驗中進行磁粉探傷時應注意的要點進行淺析。

1 基本原理

磁粉檢測,又稱磁粉探傷。磁粉檢測是利用鐵磁性材料被磁化后,由于缺陷的存在,使被檢工件表面與近表面的磁力線發生局部變形而產生漏磁場，形成磁極，吸附施加在工件表面的磁粉,形成目視可見的磁痕,從而顯示出缺陷的分布狀況。可探測出鐵磁性材料表面與近表面裂紋、發紋、白點、折疊、夾雜物等缺陷,檢測靈敏度較高。

2 在用壓力容器的磁粉探傷注意要點

(1)工件表面狀況 在用壓力容器由于長時間的使用，與各種介質接觸，容易生銹、氧化及腐蝕，影響了容器表面平整程度、光潔程度，設備表面的油污、銹蝕及飛濺等狀況都會影響檢測效果。容器表面有油污等會影響磁粉移動，妨礙了周圍磁粉的聚集，使漏磁場無法有效的吸附周圍的磁粉；表面凹陷不平使磁粉探傷時，磁極與工件的真正有效接觸面積減少，磁力線穿過工件的數量減少，影響了磁場的正常分布；被劃傷的表面會產生偽磁痕顯示，增加了檢驗人員對缺陷的判斷難度。故在探傷時，一定要對被檢容器的焊縫及其兩側進行除漆、除銹及打磨，完全去除表面油污、銹蝕及油漆等一切會影響檢測的覆蓋物，使焊縫表面完全露出金屬光澤，否則缺陷容易被掩蓋，影響缺陷的磁痕正常顯示，造成誤判、漏檢。

(2)工件的磁化時間 工件被磁極磁化時間的長短，會對磁粉的堆積狀況產生直接影響。磁化時，周圍的磁粉受磁場影響進行有序排列。若磁化時間太短，磁化后磁粉不能進行最有效堆積，缺陷磁痕顯示不夠明顯，磁粉痕跡模糊，影響檢驗人員的判斷；磁化時間太長，不僅耽誤工作時間，還降低檢測效率，且長時間的磁化，會使磁極及其附近區域吸附過多的磁粉，在無缺陷區域形成偽缺陷的磁痕堆積，影響結果判斷的正確性。在用壓力容器一般采用磁軛連續磁化法進行磁化，根據NB/T 47013.4—2015 標準的要求，磁化通電時間時間一般為1s～3 s，為得到最有效的磁化效果，同一部位應磁化兩次以上，停止施加磁懸液后，工件須繼續被磁化一秒以上。

(3)磁懸液的施加 采用電磁軛磁化工件，同時施加磁懸液的方法，叫做連續法檢測。在對工件進行磁化時，必須在磁化過程中同步施加磁懸液。如在斷電后或斷電時仍然施加磁懸液，都會造成磁粉痕跡被沖掉而導致漏檢。如果采用濕法磁粉探傷時，被檢測部位必須被磁懸液完全潤濕，是缺陷被檢出的必要條件。當進行探傷作業時，如發現磁懸液沒有完全覆蓋到被檢部位，被檢表面沒有被潤濕徹底，必須停止探傷作業，對被檢表面重新處理，直至表面被完全濕潤。

檢驗垂直地面的焊縫時，磁軛移動的方向須從上到下，磁懸液噴灑的位置為磁化區域的側面或前方，噴出的磁懸液呈發散狀態，避免以水柱的形式直接噴灑到表面，噴灑方向與電磁軛行走方向相同。

(4)磁軛移動的速度 在役壓力容器檢驗的現場比較復雜，電磁軛移動的速度應與探傷方法、磁懸液的種類、檢測的位置及被檢工件的表面狀況進行綜合選擇，最終應使用標準規定的靈敏度試片來驗證確定。磁軛移動的速度過快會影響磁化的效果，則有可能造成漏檢。當采用馬蹄形磁軛探傷時，須將焊縫分段標記，在每段檢測區域內使磁極線與焊縫形成45 度，作兩次相互垂直的磁化，并確保每段探傷區域有不少于10%的重疊。

(5)檢測環境的要求 在役壓力容器內壁的探傷一般采用熒光磁粉檢測。熒光檢測須滿足的環境要求為：缺陷的評定工作要在黑暗環境中進行,工件表面的黑光輻照強度須大于或等于1000μw/cm2,黑光的波長范圍在315nm～ 400nm 內,可見光照度應不大于20lx。剛開啟黑光燈時,輸出能量達不到最大值,檢驗工作須在燈開啟后5 分鐘進行,要盡量避免黑光燈的頻繁開與關。黑光燈的濾光片必須完好,如損壞要及時更換,確保濾光片的干凈。

非熒光磁粉檢測時，所有的檢測工作都要在可見光下進行，根據NB/T 47013.4—2015 標準的要求，工件表面的可見光照度要大于1000lx；當檢驗現場在戶外時，由于條件所限可見光照度應不低于500lx。

3 結語

磁粉探傷是無損檢測技術中的主要探傷方法之一，在用壓力容器的檢驗與安全評估后要返修的表面缺陷大部分是由磁粉檢測探出的，其中有許多缺陷是其它檢測方法未能檢出的。所以，磁粉探傷對在役壓力容器的檢驗發揮重要的作用。作為無損探傷技術人員，要在平時工作中多實踐、多思考、多學習，提高技術能力，最大程度的減少漏檢。

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[4]NB/T 47013.4—2015，承壓設備無損檢測第4 部分：磁粉檢測[S].2015.