在役电站锅炉大中口径管道定检中的磁粉检测

王 云，张 剑

（山西省电力公司电力建设四公司，山西 太原 030012）

0 引言

在役电站锅炉停机定检中，按照检验大纲要求对锅炉大口径厚壁管、蒸汽联络管、汽水连接管等中口径管，除进行宏观检验、壁厚测定外，还常常利用磁粉对焊缝区域、弯管背弧面进行检测。由于磁粉检测方法简单、效率高、成本低、检测灵敏度高，成为电站锅炉定检中常用的检测方法。定检中检出的大量缺陷尤其是疲劳裂纹几乎都是由磁粉检测发现的，以下是在某电厂600 MW机组检修中对锅炉大中口径管道磁粉检测的一些经验探讨。

1 磁化方法的选择

由于电站锅炉大中口径管材料大多为碳素钢或低合金钢，剩磁小，故磁粉探伤一般采用连续法。

磁粉检测磁化方法有多种，但由于管道定检主要针对焊缝，包括对接焊缝、角焊缝等，只能用便携式设备分段探伤，对磁化方法的选择受到局限。以下对几种便携式磁化方法进行分析。

a）交叉磁轭法：一次磁化即可检测出工件表面任何方向缺陷，而且检测灵敏度和效率都很高。因而在电厂压力容器定检中得到广泛应用，适合平板对接焊缝的检测。由于管道检验表面曲率小，常因磁极与工件接触不好、易悬空而不便使用。

b）触头法：可根据探伤部位情况及灵敏度要求确定电极间距和电流大小，对于角焊缝可灵活调节，设备轻便。不足之处在于接触不良易引起工件过热和电弧烧伤，由于检修现场各专业交叉施工，安全作业条件差，易引发火灾，因此实际使用也较少。

c）磁轭法：一般带有活动关节，该方法优点为设备简单、闭路磁化、非电接触、操作方便、改变磁轭方位可发现任何方向的缺陷，而且可检角焊缝；不足之处在于效率低，操作不当可能造成漏检。不过由于锅炉定检现场作业条件限制，而且一般定检比例均与抽检，检验任务不大，使得该磁化方法得到广泛应用。

d）由于交流电具有集肤效应，对表面缺陷有较高的灵敏度，所以现场锅炉管道焊缝定检磁粉检测方法一般为非荧光湿法连续法，磁化规范采用交流电磁轭。

2 磁粉检测工艺制定

a）磁粉检测设备、材料：CJE交流电磁轭探伤机，当使用磁轭最大间距时，至少应有45 N的提升力，且经校验合格。

辅助器材：磁场指示器、A1-30/100型标准试片、C-15/50型标准试片、2倍～10倍放大镜、现场便携照明用具、白光照度计、安全防护用品。

磁悬液：一般采用磁膏配制水磁悬液，磁膏中含有磁粉、润湿剂和防腐蚀剂等，可以与水直接配制。使用时，除应进行综合性能试验外，还必须测量磁悬液的浓度和进行水断试验。由于检修现场存在交叉作业，同一作业空间经常有其他专业进行打磨或焊接，故不用油磁悬液。

反差增强剂：由于锅炉管道往往分布在封闭系统内，可见光照度较低，人眼对细小缺陷的识别度较低。反差增强剂喷涂在工件上，干燥后可形成一层白色薄膜，在进行磁粉检测时薄膜与磁粉的色彩形成鲜明对比，增强视觉反差，使缺陷磁痕极易被发现，大大提高缺陷检测效率。

b）磁化规范：磁轭的磁极间距应控制在75～200 mm之间，检测的有效区域为两极连线两侧各50 mm的范围内，磁化区域每次应有不少于15 mm的重叠。采用磁轭法磁化工件时，其磁化电流应根据标准试片实测结果来选择。

c）工件表面：被检焊缝及母材表面如有油脂、铁锈、氧化皮或其他粘附磁粉的物质，应做适当的打磨修理。打磨后被检工件的表面粗糙度Ra≤25μm，焊缝打磨区域应包括热影响区。如管道背弧面有涂层，当涂层厚度均匀，不超过0.05 mm，且不影响检测结果时，经合同各方同意，可以带涂层进行磁粉检测。

3 进行磁粉检测的操作要点

a）在检测前先将反差增强剂喷涂在工件上，可形成一层白色薄膜。干燥后再磁化工件，注意不要近距离喷涂，否则涂层会出现过厚的现象。

b）按照JB/T4730.4—2005要求：采用连续法时，被检工件的磁化、施加磁粉的工艺以及观察磁痕显示都应在磁化通电时间内完成，通电时间为1～3 s，停施磁悬液至少1 s后方可停止磁化。

c）采用喷壶对磁悬液的喷洒也应合理。首先应确认整个检测面被磁悬液湿润后再施加磁悬液，不应使检测面上磁悬液的流速过快。检查环缝时，磁悬液应喷洒在行走方向的前上方；检查纵缝时，应喷洒在行走方向的正前方。

d）由于磁轭只能单方向磁化工件，因此，为了检出焊缝各个方向的缺陷，必须在同一部位至少做两次互相垂直的检测：检测焊缝纵向缺陷时，将磁轭垂直跨过焊缝位置；检测焊缝横向缺陷时，将磁轭平行焊缝放置。

e）缺陷磁痕显示的记录及评定遵照JB/T 4730.4—2005执行。

4 环境、人因及安全措施

a）现场采用便携式设备检测，由于条件所限可见光度最低需500 LX。

b）现场应通风良好，在密闭空间作业时应经常到通风处呼吸新鲜空气后再进行作业。

c）高空作业应搭设可靠的脚手架检测平台，检测人员检测时应系好安全带，佩戴必要的防护用品。

d）用喷罐时绝对不能对着火源、高温处喷洒，喷罐使用完毕后，应将罐身刺穿后废弃。检测完成应对检测区域认真清洗，做到“工完料尽场地清”。

e）检测人员必须是经考核取得相应资格的人员。检测人员的实践经验、操作技能和工作责任心是影响检测质量的关键因素之一，同时检测人员的视力和辨色能力也会直接影响到缺陷的检出能力。

综上所述，磁粉检测的准确性直接影响锅炉定检的可靠性和安全运行。通过严格落实磁粉检测工艺规程和措施，在某电厂B级检修中发现蒸汽连接管、汽水连接管弯头背弧面、焊缝多处裂纹缺陷，进行及时处理，保证了这些设备今后的安全运行。