磁粉探傷技術論文
在科學技術不斷髮展的今天，磁粉探傷技術已開始進入人們的生活中了。這是小編為大家整理的，僅供參考!
篇一
淺談承壓裝置的磁粉探傷
摘要：本文針對承壓裝置磁粉探傷情況，提出幾點應注意的問題及應用中的幾點建議
關鍵詞：磁粉探傷 承壓裝置 檢測
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
中圖分類號：TJ765.4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104***2012***
一、前言
在科學技術不斷髮展的今天，承壓裝置用於建築施工行業越來越多，承壓裝置的安全除進行巨集觀檢驗，還常常利用無損檢測手段對承壓裝置焊縫區域性或全部進行檢測。其中運用較多的是磁粉探傷，由於磁粉探傷方法簡單、靈活、檢測效率高、成本低、檢測靈敏度高、缺陷顯示直觀，因此，承壓裝置構件複雜焊縫成為建築施工行業的首選檢測方法，承壓裝置在施用過程中及進入庫前檢測過程時，大量缺陷幾乎都是採用磁粉探傷首先發現的，因而，磁粉探傷的準確性直接影響承壓裝置的安全使用。
二、磁粉探傷原理及適用範圍
1.磁粉探傷原理
磁粉探傷是利用鐵磁性材料和工件被磁化後，由於不連續性的存在使工件表面和近表面的磁力線發生區域性畸變而產生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見光的磁痕，從而顯示出不連續性的位置、形狀、大小和嚴重程度。
2.磁粉探傷適用範圍
2.1適用於鐵磁性材料工件表面和近表面尺寸很小，間隙極窄和目視難以看出的缺陷，如裂紋、發紋、白點、摺痕、夾雜物等缺陷檢測靈敏度很高，且能直觀地顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴重程度，並且對檢查缺陷的重複性好。在管材、棒材、型材、焊接件、機加工件、鍛件探傷中得到廣泛的應用，尤其是在承壓裝置檢測中更是發揮著獨特的作用。對於鐵磁性材料承壓裝置表面無損檢測JB4730-2005標準規定，應優先選用磁粉探傷。
2.2.但對於表面淺的劃傷，埋藏在較深的孔洞和與工件表面夾角小於20°的分層及摺痕難以發現。
2.3.不適用於檢測奧氏體不鏽鋼材料和用奧氏體不鏽鋼焊條焊接的焊縫，也不適用於檢測非磁性材料。
三、磁粉探傷方法及在承壓裝置檢測中的應用
由於工業用承壓裝置材料大多為碳素鋼或低合金鋼，剩磁少，磁粉探傷一般採用連續法，即在外加磁場磁化的同時，將磁粉或磁懸液施加到工件上進行探傷。
磁粉探傷磁化的方法有多種，一般根據被檢工件的特點選擇，如周向磁化，縱向磁化，多向磁化，不同的方法有不同的特點，如觸頭法，是用兩支桿觸頭接觸工件表面，通電磁化，在平板工件上磁化能產生一個畸變的周向磁場，用於發現與兩觸頭連線平行的不連續性，用較小的磁化電流就可在工件區域性得到需要的磁場強度，靈敏度高，攜帶和使用方便。
儘管磁粉探傷的方法較多，但對於較大型野外承壓裝置對接焊縫，角焊縫等無法使用固定裝置，只能用攜帶式裝置分段檢測。目前常用方法有以下幾種：
1、磁軛法：應用較為廣泛，該方法裝置簡單，操作方便，對角焊縫檢測較合適，但在使用中為檢出各個方向的缺陷，必須在同一部位至少做兩次互相垂直的探傷，檢測操作時應有一定的重疊，此方法效率較低，操作不當有可能造成漏檢。
2、觸頭法：屬於單方向磁化方法，電極間距可以調節，可根據探傷部位情況及靈敏度要求確定電極間距和電流大小***JB4730-2005標準規定控制在75mm~200mm之間***對於角焊縫可靈活調節。該方法和磁軛法有部分相似，同一部位也要進行兩次相互交叉垂直探傷。但操作不當會引起工件過熱和打火燒傷，大面積檢驗時，要求分塊累積檢驗，很費時。
3、交叉磁軛法：是目前應用較廣泛的一種方法，可產生旋轉磁場，探傷效率高，靈敏度高，操作簡單，一次磁化可檢出各個方向的缺陷，適用於廠裡板材的對接焊縫探傷，對角焊縫則不適用。
4、線圈法：對於管道圓周焊縫可以繞電纜法，屬縱向磁化，可發現焊縫及熱影響區的縱向裂紋，實際上我單位主要使用的磁粉探傷裝置只有觸頭法、交叉磁軛法和磁軛法三種。對於對接的縱、環縫合接管角焊縫，此三種方法操作方便，靈敏度高，效率高。但對於複雜的管角焊縫探傷，則存在一定困難，而採用線圈法則能較好的解決問題。事實上，由於接管處受力狀況複雜，角焊縫比對接焊縫更容易出現問題，如何運用好觸頭法，線圈法解決複雜的角焊縫問題，還值得深入探討。
四、磁粉探傷在承壓裝置檢測中應注意的幾個問題
儘管磁粉探傷靈敏度高，但如果操作不當也會造成漏檢，不但發揮不出磁粉探傷的優勢，反而會因漏檢給產品的安全帶來隱患，造成不良的後果。根據本人在磁粉探傷中的體會，認為在磁粉檢測中應注意以下幾個問題：
1、檢測面的清理打磨。磁粉探傷對工件表面有一定的要求，檢測時一定要進行認真清理打磨，以徹底去除覆蓋物，露出金屬光澤為合格，否則會掩蓋缺陷，造成漏檢。目前多數配合檢測工作人員的素質較低，對磁粉探傷不很瞭解，所以檢測人員應事先將要求向清理打磨人員交代清楚，事後應認真檢查，直到清理打磨完全符合要求才能檢測，以保證磁粉檢測結果的準確評定不受影響。
2、正確選擇磁懸液。目前採用的溼法探傷磁懸液主要有水懸液和油懸液兩種。水懸液成本低，配置簡單，噴灑方便，油懸液流動性好，但成本高有一定的危險性，由於檢測的工件多種多樣，如裝置表面有油漬，儘管清理打磨，但不一定能做到完全徹底，此時磁粉探傷如選擇水懸液，將無法完全溼潤檢測面，致使磁懸液和磁粉不能自由流動，造成無法探傷，或裝置本身較溼，如選用油懸液，也將無法潤溼，因此根據裝置的具體情況，選擇磁懸液。
3、操作方法應正確。如選擇交叉磁軌法檢測時，最好連續行走檢測，這樣效率高，而且可靠性也高，因交叉磁軛連續行走，磁化場隨著交叉磁軛在工件表面移動，對於工件表面有效磁化場內任意一點來說，始終在一個變化的旋轉磁場作用下，因此，在被探面上任意方向內的裂紋都有與有效磁場做大幅度值正交的機會，從而得到最大限度的缺陷漏磁場。另外，對磁懸液的噴灑也應科學合理，如檢測環縫時，磁懸液應噴灑在行走方向的前上方，檢測縱縫時應噴灑在行走方向的正前方。
4、探傷前應瞭解工件、裝置、材料及焊接工藝，如本人在單位檢測一臺從外營工地退回的壓風機儲氣罐，為確定裝置入庫後的完好性，對裝置焊縫進行全面檢測。該儲氣罐溶劑1M，設計溫度150°，最高工作壓力1.0Mpa，容器類別Ⅰ-LC，罐體材質為20g，在進行焊縫100%磁粉探傷時發現筒體與出氣閥門連線管角焊縫熔合區存在大量磁痕顯示，非常規則，走向與焊縫基本平行，經打磨後復探，磁痕顯示更加清晰，磁痕寬度增加，但較鬆散，當時判斷為熔合區裂紋，可能為深度裂紋，後來為慎重其見，又採用滲透探傷複驗，結果無缺陷顯示，後經查閱資料，又與施工工地負責人取得聯絡得知，是由於工地在施工吊裝過程中損壞了筒體與出氣閥門連線管管角焊縫。因當時考慮到該處筒體的管角焊縫位子比較特殊和當時工地的某些原因，焊接時使用的是奧氏體非導磁填充材料。從而在焊縫和母材交接的熔合區成為導磁材料和非導磁材料的介面，在此介面吸引大量的磁粉聚齊，造成裂紋的假象。因此，在裝置檢測前一定要仔細查閱製造資料，弄清裝置的使用情況，材料及焊接工藝才能進行檢測。
五、對今後磁粉探傷的幾點建議
1、鑑於磁粉探傷在實際工作中檢測方便效率高，靈敏度高。在承壓裝置，產品表面檢測方面應先考慮採用磁粉探傷。
2、磁粉探傷方法中，觸頭法、線圈法能很好的解決複雜的管角焊縫探傷問題，今後應大膽採用。
3、磁粉檢測時，遇到可疑之處應重複檢測或採用滲透複驗。
六、結束語
鑑於磁粉探傷在承壓裝置檢測時起到重要作用，應認真研究消除磁粉探傷靈敏度和可靠性的因素，以保證檢測質量管理，確保所檢裝置的安全執行。
參考文獻：
1、《磁粉探傷》全國鍋爐壓力容器無損檢測人員資格鑑定考核委員會編
2、JB4730-2005 《承壓裝置無損檢測》
3、《NDT現代無損檢測新技術新工藝與應用技術標準大全》
篇二
球罐定期檢驗磁粉探傷磁化技術與磁化裝置的應用
摘 要：球罐即球形儲罐，是一種比較大形的容器，用於儲存液化氣體和氣體，現廣泛應用於化工、石油等各大領域。球罐在使用、安裝以及製造中會出現不同程度上的缺陷問題，其質量、可靠性和安全性等要求必須不斷提高，因此磁粉探傷技術應運而生，利用磁化裝置定期檢驗球罐。文章通過對球罐常見的缺陷分佈狀況進行分析，提出了相應的磁粉檢測方法以及磁化裝置應用過程中遇到問題的修正方法，使磁粉探傷技術日益完善，推廣了磁化裝置的應用。
關鍵詞：球形儲罐;磁粉探傷;磁化裝置
中圖分類號：TH49 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937***2016***08-0052-02
球罐的製造焊接部位，材質，腐蝕性的介質，會使球罐產生各種缺陷問題。磁粉探傷技術近年來應用廣泛，可以用來對鐵磁性材料球罐進行定期檢測。對非鐵磁性材料球罐的表面缺陷檢測一般採用滲透法探傷技術，而檢測鐵磁性材料球罐焊縫表面近表面的缺陷則優先選用磁粉探傷技術。
1 磁粉探傷磁化技術的原理及特點
1.1 磁粉探傷技術原理
磁粉檢測，是一種常用的無損檢測技術，又稱磁粉檢驗或者磁粉探傷。磁粉探傷技術是根據被磁化後的鐵磁性材料產生不連續性質的特性，在工件的表面施加上磁粉，由於此時被磁化的工件表面和近表面上的磁感線局部發生畸變產生了漏磁場，施加的磁粉被漏磁場吸附，產生了磁痕，這些磁痕的形狀、大小、位置等情況在適當的光照下，可以肉眼看出。因此，磁粉探傷技術可以檢測出鐵磁性的材料工件中的裂紋、夾雜物等缺陷。
1.2 磁粉探傷技術的優點
①靈敏度高，可以檢測出的裂紋達到奈米級。②直觀性，磁痕的大小、位置、形狀等問題能夠直接顯示出來。③快速、簡便。④限制小，檢測時，不受工件的大小形狀的影響。⑤低成本等。
1.3 磁粉探傷技術的侷限性
①僅限於鐵磁性材料。②磁化方向要求較高，甚至要從多個方向檢測。③難以檢測出寬且淺的缺陷。④待檢測的試件表面要清潔。⑤檢測後需退磁清洗。⑥可探測的深度低，只能檢測表面和近表面的缺陷。⑦缺陷的高度和埋深不能確定。⑧對鐵磁性材料要求較高。
2 球罐定期檢驗的特點和方法
2.1 球罐的缺陷分佈及檢驗部位
球罐的缺陷分佈主要在焊接接頭區，其次是裝配點的焊接位置，然後是在接管處，有一項日本的統計結果顯示，這些部位產生的裂紋佔全部裂紋的比例分別是72%，26%和2%。因此，根據球罐上的缺陷裂紋分佈情況，以及在使用中球罐可能儲存腐蝕性的物質的特性，檢測的部位大多是內表面焊縫。
2.2 選擇探傷裝置和應用方法
球罐的形狀、體積等特點決定了磁化裝置的選用情況。一般用行動式或者磁軛式探傷機對球罐進行分段式探傷。檢測的缺陷磁痕尺寸一般在6～30 mm的範圍內。根據球罐缺陷分佈情況，不同的部位採用了不同的磁化方法進行檢測。磁化方法具體情況如下：
①觸頭法。用於檢測母材的機械損傷部位或者角焊縫部位的缺陷。優點是電極距和電流大小可根據檢測的部位和要求的靈敏度進行調節，但是要控制間距範圍，若超出75～200 mm，磁粉就會被吸附。而且觸頭法探傷過程要進行兩次相互垂直的探傷，使兩次的磁化區域重疊區>10%。
②磁軛法。磁軛法，是一種行動式裝置，檢測角焊縫常用方法。在檢測中必須在同一部位至少要兩次相互垂直的探傷才能檢測出各個方向的缺陷，且磁軛間距要控制在75～200 mm範圍內，每次檢測的磁化區域至少要重疊15 mm，否則容易漏檢。
③交叉磁軛連續法。廣泛應用於容器定期檢驗中，一般用於檢測焊接縫的表面裂紋。不同於磁軛法和觸頭法，交叉磁軛法只需一次磁化就可以使受檢部位各個方向的缺陷被檢測出來。適用於檢測較長的對接焊縫。使用過程交叉磁軛的移動速度一般小於4 m/min，交叉磁軛極與受檢工件的接觸間隙小於0.5 mm，磁懸液的噴灑時間和方向也要按照規定進行，否則會影響磁痕的形成。
2.3 球罐缺陷磁痕顯示情況
球罐產生的缺陷性質多為裂紋，裂紋型別有：焊接熱裂紋，焊接冷裂紋，疲勞裂紋和應力腐蝕裂紋。其中除了由於焊接熱裂紋比較淺且細小，其磁痕顯示不濃密以外，其他幾種情況下的磁痕顯示均是清晰濃密的，只是由於球罐的組成特點而出現不同的形狀。例如當焊接時的溫度達到1 100～1 300 ℃時，焊接後就會產生焊接熱裂紋，磁痕不濃密但是很清晰。在熱影響區內會出現焊接冷裂紋，磁痕清晰濃密。疲勞裂紋顯示出兩頭尖，中間粗的清晰濃密的磁痕。應力腐蝕裂紋與應力方向垂直，有清晰濃密的磁痕顯示。
2.4 磁化時間的確定
在使用觸頭法，磁軛法，交叉磁軛法對球罐進行探傷時，如果使用溼法連續發磁化方法，通電時間控制在1～3 s內，且停下磁化要在停止噴灑磁懸液之後的幾秒才行，因為磁化、施加磁懸液的方式以及磁痕顯示都會受到以上過程的影響。
2.5 如何選用靈敏度試片
標準試片有很多種，選擇要根據具體情況進行使用。例如A1-30/100型標準試片是為了確定實際檢測磁化規範情況，C-15/50型標準試片通常是在受到檢測部位尺寸限制時使用的，而D型或M1型標準試片是為了滿足技術檔案規定或者客戶需要選用的。
2.6 檢測結果
檢測結果要記錄每一檢測區段的缺陷位置、磁痕尺寸、性質、評定級別以及需要返修部位。返修後還要對缺陷部位進行復檢，必要時對整個球罐進行一次全面的磁粉探傷，直到合格為止。
3 磁化探傷裝置應用在球罐定期檢驗中的注意事項
3.1 瞭解容器材料、製造和使用情況
在檢測前要調查瞭解球罐的製造、使用等情況。球罐在如果用易產生裂紋的材料製造，那麼在使用過程中很容易出現疲勞裂紋和應力腐蝕裂紋，容易在使用過程中出現安全隱患，給使用者帶來損失。所以，在球罐定期檢測之前，檢測人員就應該積極瞭解球罐的製造材料、焊接方式、使用方法和注意問題等情況。
3.2 表面狀況及熱處理狀態
待檢測部位必須清理乾淨，用砂輪打磨焊縫、裝配點、熱影響區等受檢部位的鏽蝕、汙垢和氧化皮等。球罐的熱處理通常使用整體退火方式。
3.3 磁懸液的選擇及施加方式
在球罐定期磁粉探傷中，一般採用兩種磁懸液：紅磁懸液和熒光磁懸液。紅磁懸液一般用於檢測球罐外部缺陷，熒光磁懸液用於檢測光照較差的球罐內表面。磁懸液的濃度要符合規定，通常使用的紅磁懸液的濃度為10～25 g/L，而熒光磁懸液的濃度為3 g/L。磁懸液的施加方式通常採用噴灑的方式。
另外，在使用磁化探傷裝置的過程中，還應該注意操作方法應正確，磁極端面與工件表面的間隙要適當，交叉磁軛的磁化行走方向與磁懸液噴灑方向的配合要合理，謹記使用黑光燈的注意事項，嚴格考慮檢測環境的因素影響。
4 結 語
磁粉探傷技術的應用越來越廣泛，特別是在球罐定期檢測中，使用的頻率較高。本文仔細分析了球罐缺陷分佈情況，介紹了磁粉探傷技術的特點，給出了對應選用的磁化裝置及使用方法，對磁粉檢測中遇到的問題提出了針對性的解決和修正方法，避免了誤判和漏檢的問題，為今後的球罐定檢中運用磁粉探傷技術合理使用磁化裝置提供了參考基礎。
參考文獻：
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[2] 王琪.磁粉檢測在壓力容器檢驗中的運用[J].大眾商務，2009，***9***.
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[4] 劉懌歡，劉子方.提高球罐磁粉檢測缺陷檢出的探討[J].中國特種裝置 安全，2011，***9***.
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