磁粉检测在压力容器检验中的应用

摘 要：由于磁粉检测相对于渗透检测具有灵敏度高、效率高、成本低、缺陷显示直观的优点。同时在实际检验中大量表面缺陷几乎都是由磁粉检测首先发现的， 由此可见， 磁粉检测方法是在用压力容器定期检验首选的无损检测方法。本文通过分析磁粉检测的原理， 对表面无损检测进行分析， 论述磁粉检测方法在压力容器检测中的运用， 及在压力容器检测中应该注意的问题。

关键词：磁粉检测 压力容器 原理 问题

1 磁粉检测原理

磁粉检测是无损检测中的一种重要检测方法，它的原理是被检铁磁性材料被磁化后，如果被检铁磁性材料表面和近表面存在不连续或者缺陷，在材料的表面就会出现漏磁场，已知漏磁场能够吸附磁粉，据此就可以发现被检材料表面和近表面的不连续或者缺陷，也就实现了对压力容器的无损检测。

2 磁粉检测方法在压力容器定期检验中的应用

2.1对检测人员的要求

从事承压设备原材料、零部件和焊接接头的无损检测人员，应该按照相关的规定要求取得相应的无损检测资格。无损检测人员取得的是什么等级的资格，就只能是从事与该方法和等级相应的无损检测工作。表面磁粉检测虽然灵敏度高，也并不是万能的。如果操作不当，反而会造成漏检，给压力容器安全运行带来隐患，同时，检测人员的实践经验、操作技能和工作责任心都对检测结果有直接的影响。

2.2 制订检测工艺卡

检测前应根据受检工件的特点和通用工艺规程的要求，编制工件的检测工艺卡。所有技术文件应齐全、正确，并应是现行有效版次。经过技术负责人审核后方可进行实施。磁粉检测工艺卡对磁粉检测质量控制有着重要作用，是“人、机、料、法、环”各项中不可缺失的重要环节。正确地编制磁粉检测工艺并在检测过程中准确地实施，是保证磁粉检测质量的重要基础。是一种针对特定检测对象实施检测的作业文件。

2.3 检测面的准备

因为磁粉检测用于压力容器对接接头的表面和近表面进行检测，工件表面粗糙度、氧化皮、油污、铁锈等对磁粉检测灵敏度都有一定影响，会增加磁粉的流动阻力，影响缺陷处漏磁场对磁粉的吸附，使检测灵敏度下降。所以工件表面状态对于磁粉的操作和检测灵敏度均有很大的影响。故磁粉检测前，应清除表面的油污、铁锈、氧化皮、油漆等保护层，露出本体金属光泽。

2.4 磁悬液选用与配制

磁粉分为荧光磁粉和非荧光磁粉，常用的磁悬液有水磁悬液和油磁悬液两种，不同的组合用于不同压力容器检测，则灵敏度会有所差异。碳钢和低合金钢制压力容器的外表面检测禁止油场区，宜选用非荧光水磁悬液。水悬液流动性好，有利于磁粉迁移，在充分润湿工件表面，无水断表面情况下，检测灵敏度较高。是在用压力容器检测常用的一种磁悬液。如果制造时采用高强度钢以及对裂纹敏感的材料，或长期工作在腐蚀介质环境下有可能发生应力腐蚀裂纹的容器，它的内壁在进行检测时应采取荧光磁粉检测方法。因为在黑光照射下荧光磁粉会发生黄绿色荧光，与工件表面颜色的对比度也高，适用于任何颜色的受检表面，容易观察，因而检测灵敏度高。磁悬液浓度的配制对磁粉检测的灵敏度影响很大，它的浓度太低或者太高都会直接影响到磁粉检测的灵敏度，导致缺陷漏检等，所以正确选用和配制磁悬液，是整个检测过程中的一个重要环节。

2.5探伤操作方法与质量控制

任何探伤操作方法都是在以工件得到有效磁化的同时，获得较好的磁痕显示为目的。用交叉磁轭法和磁轭法探伤要达到这个目的，必须对磁轭的提升力、磁极与被检表面的接触间隙、磁轭在工件的行走速度、磁粉施加时机及被检表面可见度等要点进行全过程的质量控制。严格按照检测工艺卡要求进行操作。

2.6 磁痕显示与观察

磁粉探伤的判伤关键就在于分辨磁痕的成因。分析磁痕显示的形成原因及分类，有时会把相关显示误判成非相关显示或伪显示，就会出现漏检现象，可能会造成很大的隐患。但是如果能够准确的进行磁痕分析就可以避免误判，并且一旦磁痕形成就应该立即对磁痕进行观察。若磁粉不是荧光的，必须在有光的地方进行检测，并且被检表面的可见光照度不能小于1000lx。若磁粉是荧光的，应该在暗黑区进行检测，并且要求被检表面的黑光辐照度不能小于1000μW/cm2，暗处可见光照度应小于等于20lx。

3 磁粉探伤在压力容器定期检验中应注意的几个问题

3.1 检测前充分了解容器材料、制造、使用情况

在用压力容器表面检测的目的主要是检查疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹。如制造时采用高强度钢及对裂纹敏感的钢材， 在一定的使用条件下非常有可能产生裂纹， 导致容器的失效。因此， 在容器检验前一定要认真查阅制造、使用资料， 弄清容器的材料、焊接工艺及使用情况后方可进行磁粉检测。

3.2 检测面的清理打磨应符合要求

一般压力容器内部与介质接触面大多有锈、氧化皮， 有的还有防腐层， 容器外部有漆， 检测时一定要对焊缝及两侧适当宽度进行认真清理、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， 影响缺陷显示， 造成漏检。目前打磨清理主要由使用单位进行， 对检验检测的要求了解不多， 故检验人员应事先将要求向打磨人员交待清楚， 事后应认真检查， 直到清理打磨完全符合要求方可探伤， 以保证磁粉探伤结果不受影响。

3.3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2 种， 前者由一定量磁膏分散于水中构成， 水悬液成本低， 配制简单， 喷洒方便， 目前应用较多；油悬液流动性好， 但成本高且有一定的危险性。由于容器介质多种多样， 有的容器盛装油等介质， 尽管进行清理打磨， 但不能做到完全彻底， 此时磁粉探伤如选择水悬液， 将无法完全润湿检测面， 致使磁悬液和磁粉不能自由流动， 造成无法探伤；或容器内本身较湿， 如选择油悬液，也将无法润湿， 因此应根据设备具体情况， 选择磁悬液。

3.4操作方法应正确

如使用交叉磁轭探伤时， 应连续行走探伤， 不仅效率高， 而且可靠性高， 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， 始终在一个变化着的旋转磁场作用下。 因此， 在被探面上任意方向的裂纹都有与有效磁场最大幅值正交的机会， 从而得到最大限度的缺陷漏磁场；相反， 如果使交叉磁轭固定分段对焊缝探伤， 就会使被探工件表面各点处于不同幅值和椭圆度的旋转磁场作用下， 结果将造成各点探伤灵敏度的不一致， 对某些地方裂纹的探伤灵敏度降低。

3.5交叉磁轭的磁化行走方向与磁悬液喷洒方向的配合

为了避免磁悬液的流动而冲刷掉缺陷上已经形成的磁痕， 并使磁粉有足够的时间聚集到缺陷处， 规定喷洒磁悬液的原则是：在检测球罐环缝时， 磁悬液应喷洒在行走方向的前上方， 在检测球罐的纵缝时， 磁悬液应喷洒在行走方向的正前方。

3.6使用黑光灯的注意事项

黑光灯刚开启， 输出能量达不到最大值， 所以检验工作应在开启3 min后进行， 并尽量减少黑光灯的开启次数。滤光片如有损伤， 应及时更换， 并保持滤光片的清洁。

参考文献

[1] 王宗伟. 磁粉检测技术[J]. 黑龙江科技信息. 2013（36）

[2] 郭佳琦. 磁粉检测方法在压力容器定检中的应用[J]. 价值工程. 2014（15）