壓力容器檢驗中磁粉檢測的應用

王帥 許光輝(山東省特種設備檢驗研究院棗莊分院，山東 棗莊 277000)

設備的運行安全受到了壓力容器可靠性的直接影響，而對于壓力容器所暴露出的缺陷來說，由于壓力容器大多采用金屬部件，并且受到加工水平的影響，使得其容易產生應力集中的現象，所產生的裂紋大多處于部件表面位置。在實際的檢測過程中，應當對壓力容器表面進行宏觀檢測，其中以附件安全的檢測為主，有必要時還要對埋藏于材料內部的缺陷進行檢測和分析。其中磁粉檢測的主要優勢在于進行部件的強度校核、耐壓試驗以及泄漏試驗等。

1 磁粉檢測的概述

1.1 原理

我們將磁粉檢測又可以稱之為磁粉檢驗或者磁粉探傷，隸屬于常規的五種無損檢測的方法之一。該種檢測辦法的主要原理是將磁性材料磁化之后借助磁性物質在工件表面以及近表面形成的磁力線局部變化形成漏磁場，因為工件的吸附作用能夠對工件產生一定的吸附作用，從而產生適當光照下清晰可見的磁痕，進而明確顯示出工件的不連續位置以及缺陷形狀和受損的嚴重程度。對于鐵磁性材料中存在的裂紋、發紋、白點、夾雜物以及折疊等缺陷能夠清晰的檢測出來，是一種靈敏度極高的檢測技術。

1.2 優點及局限性

磁粉檢測的優缺點主要為以下幾種：第一，優越性，磁粉檢測能夠直觀的顯示出工件中缺陷的位置以及形狀和大小，更能夠準確顯示出缺陷的基本性質，具有較高的靈敏性，能夠檢測出寬度僅為0.1um的表面裂紋；該種檢測技術的應有范圍極廣，不會受到工件大小和集合類型的限制，所采用的工藝水平較為簡單，檢測速度較快，所需費用較為低廉；第二，局限性，磁粉檢測法只能夠應用于鐵磁性材料的檢測，僅僅能夠完成材料表面和近表面的缺陷檢測，受到磁化方向的限制作用較為明顯，當工件缺陷的基本方向和磁化方向基本一致或者夾角小于20°時，往往不會發現缺陷的存在；當工件表面存在覆蓋層時往往會對磁粉檢測的最終結果產生較大影響。

2 磁粉檢測方法在容器定檢中的應用

2.1 磁軛法

該種檢測辦法的應用范圍較為廣泛，所需設備較為簡單，實際操作簡便，磁軛法能夠檢測出焊縫中存在的所有缺陷，但是對于同一位置的探傷必須進行兩次互相垂直的檢測，并且將所有的焊縫劃分成為若干個受檢的分段，在實際檢測過程中受檢段之間必須有一定的重疊量。但是該種辦法檢測效率較低，若操作不當將會出現漏檢現象。

2.2 交叉磁軛法

由于交叉磁軛法能夠產生旋轉的磁場，所獲得的探傷效率比較高，靈敏性強，操作簡便，能夠一次性檢測出工件中存在的各種缺陷，但是對于角焊縫的檢測卻不適合，因此該種辦法在容器定檢中得到了極為廣泛的應用。然而，該種辦法需要380V的電壓作為電源支撐，因此在石化行業中的應用受到了極大地限制。

2.3 觸頭法

觸頭法屬于單向磁化法，對于電極之間的間距可以進行調節，而由于探傷部位的差距和靈敏度需求的不同，往往需要對電極間距和電流大小進行調節，能夠在角焊縫的檢測中進行使用，但是該種辦法在進行檢測時也需要對同一部位進行兩次垂直探傷，經過兩次垂直探傷能夠準確了解到工件焊接部位的實際情況。

2.4 線圈法

我們可以通過線圈法完成對管道圓周焊接部位的無損檢測，該種方法屬于縱向磁化檢測，能夠及時發現焊縫以及熱影響區存在的縱向裂紋。對于壓力容器的定檢往往會采用磁軛法和交叉磁法兩種形式，由于這兩種辦法能夠準確快速的反映出容器對于中存在的縱向和環向焊縫缺陷；而對于接管角焊縫來說，借助交叉磁法并不能完成基本的檢測工作，而活動關節磁軛法則能夠很好的完成這一檢測任務，但是當接管焊縫存在著一定的角度時則需要借助觸頭法和線圈法完成檢測。

3 磁粉探傷在容器定檢中應注意的幾個問題

采用磁粉探傷時應當注意以下幾點：第一，保證交叉磁軛裝置的磁極端面和檢測面緊密貼合；第二，借助磁軛連續法進行檢測時應當對同一部位磁化兩次以上；第三，采用噴壺完成磁懸液的噴灑，，在實際噴灑時應保證氣壓適合，噴灑均勻；第四，在進行檢測時，應當在磁化的同時進行觀察，保證工件表面的白光照強度大于100lx，但是當受到其他條件限制時，可以適當降低檢測條件，但是白光照強度不得低于500lx。

4 結語

綜上所述，由于磁粉檢測技術具有高靈敏性和高效率以及低成本和缺陷顯示直觀的特性，在實際的檢測過程中能夠首先發現缺陷目標，因此在壓力容器的定期檢測中無損檢測技術成為了最重要的檢測辦法，當然還應當結合其他種類的檢測手段，進而提升檢測質量，與此同時，還應當進行其他先進技術的學習，從而有效提升所掌握的磁粉探傷水準。

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