磁粉探伤技术论文
磁粉探伤技术论文
在科学技术不断发展的今天，磁粉探伤技术已开始进入人们的生活中了。这是学习啦小编为大家整理的磁粉探伤技术论文，仅供参考!
磁粉探伤技术论文篇一
浅谈承压设备的磁粉探伤
摘要：本文针对承压设备磁粉探伤情况，提出几点应注意的问题及应用中的几点建议
关键词：磁粉探伤 承压设备 检测
Abstract: in this paper, pressure equipment magnetic particle inspection situation, put forward some problems that should be paid attention to in application and some suggestions
Keywords: magnetic particle inspection of pressure equipment detection
中图分类号：TJ765.4文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)
一、前言
在科学技术不断发展的今天，承压设备用于建筑施工行业越来越多，承压设备的安全除进行宏观检验，还常常利用无损检测手段对承压设备焊缝局部或全部进行检测。其中运用较多的是磁粉探伤，由于磁粉探伤方法简单、灵活、检测效率高、成本低、检测灵敏度高、缺陷显示直观，因此，承压设备构件复杂焊缝成为建筑施工行业的首选检测方法，承压设备在施用过程中及进入库前检测过程时，大量缺陷几乎都是采用磁粉探伤首先发现的，因而，磁粉探伤的准确性直接影响承压设备的安全使用。
二、磁粉探伤原理及适用范围
1.磁粉探伤原理
磁粉探伤是利用铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见光的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状、大小和严重程度。
2.磁粉探伤适用范围
2.1适用于铁磁性材料工件表面和近表面尺寸很小，间隙极窄和目视难以看出的缺陷，如裂纹、发纹、白点、折痕、夹杂物等缺陷检测灵敏度很高，且能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度，并且对检查缺陷的重复性好。在管材、棒材、型材、焊接件、机加工件、锻件探伤中得到广泛的应用，尤其是在承压设备检测中更是发挥着独特的作用。对于铁磁性材料承压设备表面无损检测JB4730-2005标准规定，应优先选用磁粉探伤。
2.2.但对于表面浅的划伤，埋藏在较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层及折痕难以发现。
2.3.不适用于检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不适用于检测非磁性材料。
三、磁粉探伤方法及在承压设备检测中的应用
由于工业用承压设备材料大多为碳素钢或低合金钢，剩磁少，磁粉探伤一般采用连续法，即在外加磁场磁化的同时，将磁粉或磁悬液施加到工件上进行探伤。
磁粉探伤磁化的方法有多种，一般根据被检工件的特点选择，如周向磁化，纵向磁化，多向磁化，不同的方法有不同的特点，如触头法，是用两支杆触头接触工件表面，通电磁化，在平板工件上磁化能产生一个畸变的周向磁场，用于发现与两触头连线平行的不连续性，用较小的磁化电流就可在工件局部得到需要的磁场强度，灵敏度高，携带和使用方便。
尽管磁粉探伤的方法较多，但对于较大型野外承压设备对接焊缝，角焊缝等无法使用固定设备，只能用携带式设备分段检测。目前常用方法有以下几种：
1、磁轭法：应用较为广泛，该方法设备简单，操作方便，对角焊缝检测较合适，但在使用中为检出各个方向的缺陷，必须在同一部位至少做两次互相垂直的探伤，检测操作时应有一定的重叠，此方法效率较低，操作不当有可能造成漏检。
2、触头法：属于单方向磁化方法，电极间距可以调节，可根据探伤部位情况及灵敏度要求确定电极间距和电流大小(JB4730-2005标准规定控制在75mm~200mm之间)对于角焊缝可灵活调节。该方法和磁轭法有部分相似，同一部位也要进行两次相互交叉垂直探伤。但操作不当会引起工件过热和打火烧伤，大面积检验时，要求分块累积检验，很费时。
3、交叉磁轭法：是目前应用较广泛的一种方法，可产生旋转磁场，探伤效率高，灵敏度高，操作简单，一次磁化可检出各个方向的缺陷，适用于厂里板材的对接焊缝探伤，对角焊缝则不适用。
4、线圈法：对于管道圆周焊缝可以绕电缆法，属纵向磁化，可发现焊缝及热影响区的纵向裂纹，实际上我单位主要使用的磁粉探伤设备只有触头法、交叉磁轭法和磁轭法三种。对于对接的纵、环缝合接管角焊缝，此三种方法操作方便，灵敏度高，效率高。但对于复杂的管角焊缝探伤，则存在一定困难，而采用线圈法则能较好的解决问题。事实上，由于接管处受力状况复杂，角焊缝比对接焊缝更容易出现问题，如何运用好触头法，线圈法解决复杂的角焊缝问题，还值得深入探讨。
四、磁粉探伤在承压设备检测中应注意的几个问题
尽管磁粉探伤灵敏度高，但如果操作不当也会造成漏检，不但发挥不出磁粉探伤的优势，反而会因漏检给产品的安全带来隐患，造成不良的后果。根据本人在磁粉探伤中的体会，认为在磁粉检测中应注意以下几个问题：
1、检测面的清理打磨。磁粉探伤对工件表面有一定的要求，检测时一定要进行认真清理打磨，以彻底去除覆盖物，露出金属光泽为合格，否则会掩盖缺陷，造成漏检。目前多数配合检测工作人员的素质较低，对磁粉探伤不很了解，所以检测人员应事先将要求向清理打磨人员交代清楚，事后应认真检查，直到清理打磨完全符合要求才能检测，以保证磁粉检测结果的准确评定不受影响。
2、正确选择磁悬液。目前采用的湿法探伤磁悬液主要有水悬液和油悬液两种。水悬液成本低，配置简单，喷洒方便，油悬液流动性好，但成本高有一定的危险性，由于检测的工件多种多样，如设备表面有油渍，尽管清理打磨，但不一定能做到完全彻底，此时磁粉探伤如选择水悬液，将无法完全湿润检测面，致使磁悬液和磁粉不能自由流动，造成无法探伤，或设备本身较湿，如选用油悬液，也将无法润湿，因此根据设备的具体情况，选择磁悬液。
3、操作方法应正确。如选择交叉磁轨法检测时，最好连续行走检测，这样效率高，而且可靠性也高，因交叉磁轭连续行走，磁化场随着交叉磁轭在工件表面移动，对于工件表面有效磁化场内任意一点来说，始终在一个变化的旋转磁场作用下，因此，在被探面上任意方向内的裂纹都有与有效磁场做大幅度值正交的机会，从而得到最大限度的缺陷漏磁场。另外，对磁悬液的喷洒也应科学合理，如检测环缝时，磁悬液应喷洒在行走方向的前上方，检测纵缝时应喷洒在行走方向的正前方。
4、探伤前应了解工件、设备、材料及焊接工艺，如本人在单位检测一台从外营工地退回的压风机储气罐，为确定设备入库后的完好性，对设备焊缝进行全面检测。该储气罐溶剂1M，设计温度150°，最高工作压力1.0Mpa，容器类别Ⅰ-LC，罐体材质为20g，在进行焊缝100%磁粉探伤时发现筒体与出气阀门连接管角焊缝熔合区存在大量磁痕显示，非常规则，走向与焊缝基本平行，经打磨后复探，磁痕显示更加清晰，磁痕宽度增加，但较松散，当时判断为熔合区裂纹，可能为深度裂纹，后来为慎重其见，又采用渗透探伤复验，结果无缺陷显示，后经查阅资料，又与施工工地负责人取得联系得知，是由于工地在施工吊装过程中损坏了筒体与出气阀门连接管管角焊缝。因当时考虑到该处筒体的管角焊缝位子比较特殊和当时工地的某些原因，焊接时使用的是奥氏体非导磁填充材料。从而在焊缝和母材交接的熔合区成为导磁材料和非导磁材料的界面，在此界面吸引大量的磁粉聚齐，造成裂纹的假象。因此，在设备检测前一定要仔细查阅制造资料，弄清设备的使用情况，材料及焊接工艺才能进行检测。
五、对今后磁粉探伤的几点建议
1、鉴于磁粉探伤在实际工作中检测方便效率高，灵敏度高。在承压设备，产品表面检测方面应先考虑采用磁粉探伤。
2、磁粉探伤方法中，触头法、线圈法能很好的解决复杂的管角焊缝探伤问题，今后应大胆采用。
3、磁粉检测时，遇到可疑之处应重复检测或采用渗透复验。
六、结束语
鉴于磁粉探伤在承压设备检测时起到重要作用，应认真研究消除磁粉探伤灵敏度和可靠性的因素，以保证检测质量管理，确保所检设备的安全运行。
参考文献：
1、《磁粉探伤》全国锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核委员会编
2、JB4730-2005 《承压设备无损检测》
3、《NDT现代无损检测新技术新工艺与应用技术标准大全》
磁粉探伤技术论文篇二
球罐定期检验磁粉探伤磁化技术与磁化设备的应用
摘 要：球罐即球形储罐，是一种比较大形的容器，用于储存液化气体和气体，现广泛应用于化工、石油等各大领域。球罐在使用、安装以及制造中会出现不同程度上的缺陷问题，其质量、可靠性和安全性等要求必须不断提高，因此磁粉探伤技术应运而生，利用磁化设备定期检验球罐。文章通过对球罐常见的缺陷分布状况进行分析，提出了相应的磁粉检测方法以及磁化设备应用过程中遇到问题的修正方法，使磁粉探伤技术日益完善，推广了磁化设备的应用。
关键词：球形储罐;磁粉探伤;磁化设备
中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1006-8937(2016)08-0052-02
球罐的制造焊接部位，材质，腐蚀性的介质，会使球罐产生各种缺陷问题。磁粉探伤技术近年来应用广泛，可以用来对铁磁性材料球罐进行定期检测。对非铁磁性材料球罐的表面缺陷检测一般采用渗透法探伤技术，而检测铁磁性材料球罐焊缝表面近表面的缺陷则优先选用磁粉探伤技术。
1 磁粉探伤磁化技术的原理及特点
1.1 磁粉探伤技术原理
磁粉检测，是一种常用的无损检测技术，又称磁粉检验或者磁粉探伤。磁粉探伤技术是根据被磁化后的铁磁性材料产生不连续性质的特性，在工件的表面施加上磁粉，由于此时被磁化的工件表面和近表面上的磁感线局部发生畸变产生了漏磁场，施加的磁粉被漏磁场吸附，产生了磁痕，这些磁痕的形状、大小、位置等情况在适当的光照下，可以肉眼看出。因此，磁粉探伤技术可以检测出铁磁性的材料工件中的裂纹、夹杂物等缺陷。
1.2 磁粉探伤技术的优点
①灵敏度高，可以检测出的裂纹达到纳米级。②直观性，磁痕的大小、位置、形状等问题能够直接显示出来。③快速、简便。④限制小，检测时，不受工件的大小形状的影响。⑤低成本等。
1.3 磁粉探伤技术的局限性
①仅限于铁磁性材料。②磁化方向要求较高，甚至要从多个方向检测。③难以检测出宽且浅的缺陷。④待检测的试件表面要清洁。⑤检测后需退磁清洗。⑥可探测的深度低，只能检测表面和近表面的缺陷。⑦缺陷的高度和埋深不能确定。⑧对铁磁性材料要求较高。
2 球罐定期检验的特点和方法
2.1 球罐的缺陷分布及检验部位
球罐的缺陷分布主要在焊接接头区，其次是装配点的焊接位置，然后是在接管处，有一项日本的统计结果显示，这些部位产生的裂纹占全部裂纹的比例分别是72%，26%和2%。因此，根据球罐上的缺陷裂纹分布情况，以及在使用中球罐可能储存腐蚀性的物质的特性，检测的部位大多是内表面焊缝。
2.2 选择探伤设备和应用方法
球罐的形状、体积等特点决定了磁化设备的选用情况。一般用便携式或者磁轭式探伤机对球罐进行分段式探伤。检测的缺陷磁痕尺寸一般在6～30 mm的范围内。根据球罐缺陷分布情况，不同的部位采用了不同的磁化方法进行检测。磁化方法具体情况如下：
①触头法。用于检测母材的机械损伤部位或者角焊缝部位的缺陷。优点是电极距和电流大小可根据检测的部位和要求的灵敏度进行调节，但是要控制间距范围，若超出75～200 mm，磁粉就会被吸附。而且触头法探伤过程要进行两次相互垂直的探伤，使两次的磁化区域重叠区>10%。
②磁轭法。磁轭法，是一种便携式设备，检测角焊缝常用方法。在检测中必须在同一部位至少要两次相互垂直的探伤才能检测出各个方向的缺陷，且磁轭间距要控制在75～200 mm范围内，每次检测的磁化区域至少要重叠15 mm，否则容易漏检。
③交叉磁轭连续法。广泛应用于容器定期检验中，一般用于检测焊接缝的表面裂纹。不同于磁轭法和触头法，交叉磁轭法只需一次磁化就可以使受检部位各个方向的缺陷被检测出来。适用于检测较长的对接焊缝。使用过程交叉磁轭的移动速度一般小于4 m/min，交叉磁轭极与受检工件的接触间隙小于0.5 mm，磁悬液的喷洒时间和方向也要按照规定进行，否则会影响磁痕的形成。
2.3 球罐缺陷磁痕显示情况
球罐产生的缺陷性质多为裂纹，裂纹类型有：焊接热裂纹，焊接冷裂纹，疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹。其中除了由于焊接热裂纹比较浅且细小，其磁痕显示不浓密以外，其他几种情况下的磁痕显示均是清晰浓密的，只是由于球罐的组成特点而出现不同的形状。例如当焊接时的温度达到1 100～1 300 ℃时，焊接后就会产生焊接热裂纹，磁痕不浓密但是很清晰。在热影响区内会出现焊接冷裂纹，磁痕清晰浓密。疲劳裂纹显示出两头尖，中间粗的清晰浓密的磁痕。应力腐蚀裂纹与应力方向垂直，有清晰浓密的磁痕显示。
2.4 磁化时间的确定
在使用触头法，磁轭法，交叉磁轭法对球罐进行探伤时，如果使用湿法连续发磁化方法，通电时间控制在1～3 s内，且停下磁化要在停止喷洒磁悬液之后的几秒才行，因为磁化、施加磁悬液的方式以及磁痕显示都会受到以上过程的影响。
2.5 如何选用灵敏度试片
标准试片有很多种，选择要根据具体情况进行使用。例如A1-30/100型标准试片是为了确定实际检测磁化规范情况，C-15/50型标准试片通常是在受到检测部位尺寸限制时使用的，而D型或M1型标准试片是为了满足技术文件规定或者客户需要选用的。
2.6 检测结果
检测结果要记录每一检测区段的缺陷位置、磁痕尺寸、性质、评定级别以及需要返修部位。返修后还要对缺陷部位进行复检，必要时对整个球罐进行一次全面的磁粉探伤，直到合格为止。
3 磁化探伤设备应用在球罐定期检验中的注意事项
3.1 了解容器材料、制造和使用情况
在检测前要调查了解球罐的制造、使用等情况。球罐在如果用易产生裂纹的材料制造，那么在使用过程中很容易出现疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹，容易在使用过程中出现安全隐患，给使用者带来损失。所以，在球罐定期检测之前，检测人员就应该积极了解球罐的制造材料、焊接方式、使用方法和注意问题等情况。
3.2 表面状况及热处理状态
待检测部位必须清理干净，用砂轮打磨焊缝、装配点、热影响区等受检部位的锈蚀、污垢和氧化皮等。球罐的热处理通常使用整体退火方式。
3.3 磁悬液的选择及施加方式
在球罐定期磁粉探伤中，一般采用两种磁悬液：红磁悬液和荧光磁悬液。红磁悬液一般用于检测球罐外部缺陷，荧光磁悬液用于检测光照较差的球罐内表面。磁悬液的浓度要符合规定，通常使用的红磁悬液的浓度为10～25 g/L，而荧光磁悬液的浓度为3 g/L。磁悬液的施加方式通常采用喷洒的方式。
另外，在使用磁化探伤设备的过程中，还应该注意操作方法应正确，磁极端面与工件表面的间隙要适当，交叉磁轭的磁化行走方向与磁悬液喷洒方向的配合要合理，谨记使用黑光灯的注意事项，严格考虑检测环境的因素影响。
4 结 语
磁粉探伤技术的应用越来越广泛，特别是在球罐定期检测中，使用的频率较高。本文仔细分析了球罐缺陷分布情况，介绍了磁粉探伤技术的特点，给出了对应选用的磁化设备及使用方法，对磁粉检测中遇到的问题提出了针对性的解决和修正方法，避免了误判和漏检的问题，为今后的球罐定检中运用磁粉探伤技术合理使用磁化设备提供了参考基础。
参考文献：
[1] 崔亚强，刘觉非.球形储罐的磁粉检测[J].无损检测，2009，(8).
[2] 王琪.磁粉检测在压力容器检验中的运用[J].大众商务，2009，(9).
[3] 陈健生.磁粉探伤磁化技术与磁化设备[J].无损检测，2002，(7).
[4] 刘怿欢，刘子方.提高球罐磁粉检测缺陷检出的探讨[J].中国特种设备 安全，2011，(9).
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