壓力容器檢驗中磁粉檢測的特征研究

陳克芳 劉緒坤 沈健 陳克芹

【摘 要】隨著工業水平不斷提高，壓力容器日常檢測和管理成為工業系統領域的重要組成部分。磁粉檢測是無損檢測技術的一種，其廣泛應用得益于人們更加關注產品質量提高。本文通過對壓力容器檢驗中磁粉檢測特征研究，希望對磁粉檢測在實際中應用起到幫助。

【關鍵詞】壓力容器檢驗;磁粉檢測;特點

磁粉檢測技術具有檢測精準度高且不易破壞壓力容器結構的特點，廣泛應用于工業生產活動，對產品質量和結構檢測具有操作簡便、成本低、不會破壞被檢工件并且檢測結果準確性高等優點。在工業迅速發展背景下，磁粉檢測技術具有關鍵性作用，只有通過了解磁粉檢測技術的優缺點和具體應用，才能提高磁粉檢測技術在實際生產建設中的使用頻率。

一、磁粉檢測的概述

磁粉檢測技術對被檢材料進行磁化，通過被檢材料表面是否會出現漏磁聲來判斷其是否存在缺陷或不連續。磁粉能夠被被檢材料中漏磁場所吸引。所以磁粉檢測就是通過尋找漏磁場，從而實現壓力容器無損檢測。

二、表面無損檢測方法比較

無損檢測就是利用光、電、聲、磁等特性，在保證不損害被檢工件前提下對其進行檢測。主要包括以下幾種：磁粉檢測、射線檢測、渦流檢測和滲透檢測。磁粉檢測主要是通過磁化被檢工件，使其缺陷和不連續性得以顯現。而滲透檢測適用范圍較磁粉檢測更加廣泛，可用于各種材料的檢測且靈敏度高，在操作上簡單方便、顯示清晰、成本較低[1]。但是對于多孔疏松類材料檢測效果不好，只能檢測工件表面，對其深度和內部詳細信息無法檢測。而射線檢測是通過射線穿透被檢工件，底片與被檢工件成鏡像擺放，確保成像清晰，其優點在于能夠保留底片，直觀顯示缺陷大小和性質，缺點同樣是檢測深度有限且成本高，射線對人體會有危害。在實際應用中，要根據檢測工件材料、性質等選擇合適的檢測技術。

三、磁粉檢測的優缺點

此份檢測作為無損檢測的重要組成部分。只有了解其優缺點。才能使其在壓力容器檢測中發揮最大作用。

（一）磁粉檢測技術的優點：1.備檢材料缺陷的大小、具體位置和形狀都能夠清晰明了的顯現出來，還可以對其性質進行判定。2.磁粉檢測技術具有高敏感度，對微米級別和0.1mm寬度的裂紋可以精準檢測，這是已知磁粉檢測中能夠測出的最小長度。3.磁粉檢測技術不受被檢材料形狀和與大小限制。4.磁粉檢測技術操作簡單、成本低、對環境污染小、可以快速完成檢測任務。5.能夠對被檢材料進行重復多次的檢測。

（二）磁粉檢測技術的缺點：1.背被檢材料表面或近表面可以通過磁粉檢測技術進行檢測，但是內部深層次結構無法被檢測到且此種檢測方法只對鐵磁性材料有用。2.磁粉檢測效果會受到被檢材料表面覆蓋層影響。3.受幾何形狀制約也會影響檢測效果，出現非相關顯示對檢測結果產生影響。4.磁化方向也會對檢測技術造成影響，若磁化方向與被檢材料缺陷方向平行，那么磁粉檢測技術精確性會受到考驗。

四、磁粉檢測技術在壓力容器檢驗中的應用

（一）磁粉檢測的基本流程

1.技術人員要求：磁粉檢測對技術人員要求較高，需要技術人員掌握相關知識技能，還需具備專業資質。在磁粉檢測過程中，技術人員需要嚴格按照操作流程進行檢測，避免出現壓力容器受損或磁粉泄露等現象。此外還要優化磁粉檢測管理工作，明確責任分工，提高檢測過程管理水平，從而規范磁粉檢測檢測流程。

2.工件表面處理。對工件被檢部分進行處理是壓力容器檢測的第一步。一些工件表面粗糙不平，受氧化程度高、被腐蝕嚴重并且摻雜一些雜質。因此只有對其表面進行處理，才能確保磁粉檢測結果不受影響。此外，磁粉分布還會受到工件表面磁場的限制，進而導致檢測結果準確度降低。只有全面檢查工件表面，并對其進行專業細致處理，使其表面雜質得到清除，才能使磁粉檢測結果更加精確。

3.配置旋磁液。磁粉檢測技術主要是通過使用磁粉或旋磁液對壓力容器進行檢測。磁粉材料包括熒光磁粉與非熒光磁粉兩種。旋磁液分為水性和油性兩類。所以在壓力容器檢測中，要根據不同壓力容器特征和應用情況，選取合適的磁粉或懸磁液[2]。在實際操作中，如果對低合金鋼的壓力容器進行檢測，可以選用非熒光磁粉。若應用環境中禁止油脂，在檢測中則可以選擇水性旋磁液。水性懸磁業流動流動性強，可以應用在工件表面濕潤并且沒有斷面的檢測中，能夠對磁粉進行遷移。此外，旋磁液濃度也是影響檢測結果的關鍵所在，實際檢測中，要配置好懸磁液濃度，避免發生旋磁液濃度過高或過低導致檢測結果發生偏差。

4.探傷。磁粉檢測對壓力容器探傷有干濕兩種方式。干法探傷是指在被檢工件表面撒上磁粉并將多余磁粉進行清除，再用規定頻率震動被檢工件，這一步的主要目的是使磁粉在其表面均勻分布。在使用過程中需要注意磁粉用量，若磁粉用量過多則被檢工件缺陷結果將會受到影響。而濕法探傷是將旋磁液通過軟管均勻淋在被檢工件表面，并且保證旋磁液將工件表面全部覆蓋，再通上磁化電流。濕粉法多用于對壓力容器工件近表面缺陷進行探傷，而干粉法則用于大型壓力容器焊接部位。在探傷工作完成后，工作人員需要對工件表面磁粉分布現象進行觀察記錄，包括缺陷的具體位置、形狀、大小損傷情況，從而為后續修復工作提供幫助。

（二）磁粉檢測的具體方法

1.磁軛法的應用。磁軛法是常見的壓力容器磁粉檢測技術方法，其優勢在于不需要使用過于復雜的設備，就能夠保證工件檢測結果準確，并且其檢測效率和質量也具有明顯優勢。使用磁軛法對工件進行探傷檢測時，需要針對工件裂縫進行多次探測，并且方向一致，從而保證檢測準確性。此外，在對壓力容器焊接部位進行檢測時，需要嚴格按照操作流程，避免由于缺陷疊加導致檢測不仔細造成檢測結果不精確等問題。

2.交叉磁軛法的應用。交叉磁軛法通過在壓力容器上產生旋轉磁場，使檢測結果更加精準。交叉磁軛法在壓力容器檢測中使用較為廣泛。其操作簡單，對壓力容器缺陷進行檢測時不需要進行多次磁化處理，在效率方面優勢明顯。交叉磁軛法的缺點在于，如果沒有三百六十伏電源情況下，那么將無法使用此種檢測方法。并且在使用交叉磁軛法時，要對磁化時間進行嚴格控制，原則上不能小于一秒且大于三秒，從而保證缺陷效果明顯，更容易被檢測到[3]。此外，其運行速度也是影響檢測結果的重要因素之一，在每分鐘四米時最為合適。如若交叉磁軛運行速度超出標準范圍，那么工件缺陷部位的磁痕形成效果將不明顯，會導致產生漏檢情況。

3.觸頭法。觸頭法能夠對工件進行單方面磁化，操作相較磁軛法就有一定難度，其能夠通過調整電極間距和電流大小，根據工件探傷部位與靈活度需求，對角焊縫進行檢測。其探測次數也需要重復進行，并且要進行兩次相互交叉的垂直探測，以此來保證檢測結果準確、可靠。

結束語：

磁粉檢測是無損檢測技術中的關鍵方法，廣泛應用于壓力容器檢測過程中，其操作簡便，靈活性強，成本低的優勢使的壓力容器無損檢驗效率得以提高。因此，工業生產中廣泛應用此檢測方法，操作人員按照相關規定嚴格操作，使檢測結果準確性得到提高，從而促使磁粉檢測在工業生產中地位逐漸提高。

參考文獻：

[1]劉寶君，汪洪九，曾琳. 磁粉檢測在壓力容器檢驗中的運用特點分析[J]. 門窗，2014（10）：315-315.

[2]何剛，于洋. 磁粉檢測在壓力容器檢驗中的運用特點分析[J]. 中國高新區，2018（12）：186.

[3]馬俊.試論無損檢測方法在壓力容器定期檢驗中的綜合應用[J].農家參謀，2020（07）：126.

作者簡介：

陳克芳（1976. 11-），女，漢，山東濟南人，大學本科，工程師，研究方向：無損檢測。

（作者單位：山東億賽工程檢測有限公司）