淺析在用壓力容器的磁粉檢測工藝要點

檀發佳

（欽州市特種設備監督檢驗所，廣西 欽州 535008）

在用壓力容器運行過程中產生的缺陷，多為表面缺陷。磁粉檢測作為五大常規無損檢測方法之一，適用于檢測鐵磁性材料的表面和近表面缺陷。在承壓設備檢測中，由于具有探傷靈敏度高、成本低和檢驗速度快等特點，而被廣泛應用于壓力容器的定期檢驗中。但由于工件結構、盛裝介質特性和現場環境條件等因素影響，選取合適的設備材料和磁化方法，是保證磁粉檢測工藝的重要內容[1]。

筆者根據工作中的經歷與體會，對在用壓力容器的磁粉檢測工藝要點，進行了分析，謹作引玉之磚，供同行借鑒。

1 設備材料的選擇及綜合性能測試

1.1 檢測設備

根據便攜的需要，選用北京產的DCE-E型旋轉磁場探傷儀，探頭裝載有照明燈，可以保證觀察磁痕時的光照度。現場宜選用交流電源。由于交流電的集膚效應，使被檢工件的磁通集中于表面，有助于表面缺陷的檢出。磁粉檢測設備應該定期作自校準（如提升力測試、靈敏度測試等），并確保在校準期內。

1.2 磁粉材料

干粉法檢測，靈敏度低于濕粉法。而且若是在容器內檢驗，干磁粉容易漂浮于空氣中，而被人吸入，影響檢測人員的健康。在用壓力容器定期檢驗中，通常采用濕磁粉法。對于設計參數較低的在用一、二類壓力容器對接焊縫，一般選用非熒光黑磁膏與水配比成磁懸液即可；對于被檢測面為接管角焊縫、搭接焊縫或處于仰立焊位置，應使用非熒光油磁懸液進行檢測；三類容器、盛裝有毒有害或易燃易爆介質容器（如球型儲罐等），要求采用的磁粉材料，有較高的綜合檢測靈敏度，應選用熒光水磁懸液或油磁懸。

1.3 綜合性能測試

由于容器內外探傷部位分別處于平、橫、立、仰的全位置狀態，在工件上用A型標準試片校核綜合性能靈敏度時，試片應貼于操作條件最為惡劣、對探傷靈敏度影響最不利的仰立部位（如球形容器內上極板焊縫，臥式容器內表面頂端焊縫），以了解被檢工件表面有效磁場強度和方向、有效檢測區級磁化方法是否正確[2]。

2 實施檢驗

2.1 工件準備

清潔的工件，是探傷取得成效的前提。被檢工件表面狀態，對缺陷檢出靈敏度影響很大。因此工件表面的油污、鐵銹和氧化物等，必須清理干凈。有文獻記載，通過實驗驗證了工件帶漆層進行磁軛法探傷，影響較小[4]。因此，對于防腐漆層的打磨，應視不同容器類別要求，而制定不同方案。去年筆者在對欽州市某氨制冷系統冷凍廠貯氨器進行全面檢驗過程中，在外表面丁字縫附近帶漆層探出缺陷磁痕顯示，斷斷續續總長度為24 mm左右，如圖1。經打磨深度約2 mm后，缺陷連續顯示，長度約28 mm，如圖2。

圖1 帶漆層缺陷顯示

圖2 經打磨后顯示

2.2 磁化工件

為了獲得較好的磁化效果，以便進一步獲得較好的磁痕顯示，用磁軛法探傷中，在保證探頭在工件表面移動行走的前提下，磁極端面與被檢工件表面的接觸間隙越小越好。

有計算表明，當每個磁極與工件之間縫隙為1 mm時，磁場強度是沒有縫隙時的26%，縫隙為2 mm時，是15%，磁場強度隨著縫隙的增大而急速下降，導致工件磁化達不到規范要求，可能發生漏檢[5]。因此，通過調整磁極方位，使接觸間隙最小（一般不超過1.5 mm），是控制磁化品質的重要手段。特別是圓筒形結構的容器，在內部面對碟型封頭拼縫與環縫的丁字接頭處探傷時，磁極與工件接觸縫隙更大，必要時應拆除滾輪，用分段磁化操作，來保證探傷靈敏度。

磁軛行走速度，對檢測靈敏度產生影響。鑒于在用壓力容器現場探傷的復雜性，磁軛的行走速度應與探傷方法、磁懸液的潤濕性能、被檢部位的表面狀態和探傷所處部位的不同而異，最好通過貼標準試片進行測試確定。若磁軛行走速度過快，工件得不到有效磁化，則很有可能發生漏檢。

使用馬蹄磁軛法探傷焊縫時，應將焊縫分段標記，在每一個探傷區段內，將磁極連線與焊縫中心線成45°角作兩次互為垂直的磁化探傷，且保證每個探傷區段之間，有15 mm以上的重疊。

2.3 施加磁粉

采用磁軛磁化工件，屬于連續法檢測，磁懸液的施加，必須在磁化過程中完成，其過程應控制好以下要點：

（1）保證磁化與施加磁懸液同步進行。如在斷電瞬間或在斷電后繼續施加磁懸液，都有可能造成次痕被沖刷而導致漏檢。

（2）保證此懸液對被檢部位的濕潤。對于濕法探傷，保證受檢部位被磁懸液完全潤濕，是缺陷檢出的前提。探傷中如發現磁懸液不是始終地覆蓋被檢部位，而是分離成斑塊狀或者收斂成溝渠狀流淌時，則為磁懸液未潤濕表面，應立即停止探傷，對被檢表面作重新處理。

（3）注意磁懸液的噴灑方向。探傷立式容器縱縫或臥式容器環縫時，磁軛磁化的方向應自上而下，磁懸液的噴灑點為磁化區域的正前方，讓磁懸液自然流淌于整個被檢區域，噴灑方向與磁軛行走方向相同。

3 缺陷記錄與處理

3.1 磁痕觀察與判斷

磁痕的觀察，是在施加磁粉后進行的。在磁粉探傷中，肉眼見到的磁粉堆積簡稱磁痕[1]。此項步驟一定要認真細致，對于可疑部位，不僅要單從一個方向觀察，還要多角度觀察。若是在容器內表面檢測或在較暗的地方檢測，當可見光照度不夠時，應有輔助照明設備。并不是所有的磁痕都是缺陷，此時應該反復探傷，排除偽缺陷磁痕顯示，必要時采用角磨機打磨后復探。

3.2 缺陷記錄

對于判定為缺陷的部位，應記錄下來。當今高清數碼照相技術對記錄檢出缺陷，起了很好的輔助作用。此時缺陷部位應該標明位號、日期等記號，并將鋼板尺放置在缺陷旁，作為顯示粗測缺陷長度，一并用數碼相機拍攝下來，使缺陷直觀顯示，如圖1、圖2。

3.3 檢驗后處理

探傷完成后，可根據需要對容器表面進行退磁、除去磁粉和防銹噴漆處理。另外，在檢驗結束時，用標準試片驗證檢測靈敏度是否符合要求，是一個應該養成的檢驗好習慣。

4 結束語

根據不同類別、結構形式的檢測對象，選擇不同的磁化方法和磁懸載液，檢測系統經綜合性能測試，檢驗過程控制磁極磁化規范和磁懸液噴灑方向，是保證磁粉檢測靈敏度的重要內容。另外，磁粉檢測人員，應在工作實踐中積累與思考，才能不斷取得提高。

[1]宋志哲.磁粉檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

[2]劉必榮.影響表面缺陷磁粉探傷檢測質量的研究[J].表面技術，2004，（5）：33-34.

[3]周志偉.帶涂層在役壓力容器的無損檢測[J].無損檢測，1996，8（2）:12-13.

[4]楊藝琴.磁粉探傷技術在現場應用中的探討[J].山東內燃機，2003，（3）：77-78.