制造过程中压力管道磁粉检测技术研究

卢政国 任雅斌

摘要：为了能够最大限度地确保压力管道综合质量与性能的可靠，就需要在制造过程当中，对压力管道进行详细检测。文章依据这一实际情况，以制造过程中压力管道的检测工作为研究对象，以磁粉检测技术的应用为着眼点，针对磁粉检测技术的主要应用要点及其相关问题展开了较为详细的分析与阐述，希望能够引起各方人员的特别关注与重视。

关键词：制造过程；压力管道；磁粉检测；无损技术

中图分类号：TG115 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0018-02

无损检测从理论上来说，是一种在不造成被测物体损伤、破坏的前提条件下，对材料内部以及表面缺陷所存在的问题加以合理的检测。无损检测所应用的检测介质包括射线、超声波、电磁以及渗透这四个方面。同常规意义上的检测技术相比，无损检测基础的优势表现在了以下两个方面：首先，无损检测不会对被检测对象的外观、性能产生影响，因而对于处于制造过程中的压力管道有良好的适应性；其次，无损检测的检测区域较广、检测速度较快。传统意义上的组织性检验单次仅能够完成对一个区域的检测工作，而无损检测则与之不同，能够对所有需要检查的区域进行快速检测。因此，对于压力管道而言，可最大限度地保障检测的有效与可靠。在各种无损检测技术当中，又以磁粉检测技术的重要性最为突出。

1 应用磁粉检测技术检测压力管道的价值

在现阶段的技术条件支持下，压力管道的构造大多比较的复杂，且管道外形存在一定的不规则特征。特别是在压力管道的制造过程当中，压力管道的表面、近表面缺陷通过超声、射线、渗透等检测方式从效率和灵敏度方面都不是很高，而需要以表面磁粉检测的方式，确保检测效果。具体来说，在制造过程当中，对压力管道焊缝层间进行磁粉检测技术需要重点关注以下两个方面的问题：首先，需要对磁粉检测的基本程序进行规范，结合实践工作经验来看，磁粉检测所涉及到的主要环节包括以下七个方面：预处理阶段→磁粉及磁悬液施加阶段→磁化阶段→磁痕观察与记录→缺陷评级→退磁阶段→后处理阶段；其次，在应用磁粉检测技术进行压力管道无损检测的过程当中，能够对提高压力管道表面检测的深度，通过对直流、脉动电流磁粉探伤机的应用，还可显著提高压力管道焊缝检验质量。

2 压力管道磁粉检测技术的应用要点

磁粉检测技术的核心在于：在整个磁场环境中，利用铁磁材料被磁化的反应，在表面或者是近表面缺陷位置产生磁漏，以此种方式进行探伤处理。将铁磁性材料放置于磁铁N、S两极之间，会导致磁力线的形成与通过。针对外观均匀且一致的材料而言，磁力线的分布呈现为均匀性、平行性状态。反之，若压力管道在制造过程中，表面存在一定的裂纹、气孔或者夹渣，则磁力线在穿越这部分区域的过程中，会存在明显的差异，由此可以直观地判定压力管道中存在的缺陷之处。具体而言，在压力管道应用磁粉检测技术进行无损检测的过程当中，需要重点关注以下三个方面的问题：

（1）压力管道中的磁轭法应用要点分析：在有关压力管道的制造过程当中，无损检测的核心在于对所制造压力管道外观焊缝进行检测。在当前技术条件支持下，磁粉检测技术的应用仪器多表现为便携式磁轭探伤仪器。此种磁粉检测仪器的主要优势在于：结构简单、重量轻、使用便捷。基于以上优势，使得该仪器在压力管道的磁粉检测过程当中得到了极为广泛的应用。从实际应用的角度上来说，磁轭法应用中可以通过单关节或者双关节的方式，对压力管道进行纵向磁化处理，完成包括对接焊缝、角焊缝以及坡口等相关区域的无损检测工作。但需要注意的是：磁轭法作用下，需要针对同一部位进行两次或者两次以上的垂直独立检测工作，因此可能存在检测故障、漏检等方面的问题。

（2）压力管道中交叉磁轭法的应用要点分析：相对于压力管道而言，在制造过程当中，交叉磁轭法的应用多是通过对磁场进行旋转处理的方式，达到工件磁化目的。目前，多将交叉磁轭法作用于对焊缝、母材以及局部封头部件的检测工作。在现行JB4730标准规范下，规定在基本条件允许的情况下，使用交叉磁轭法进行磁粉检测工作。结合实践工作经验来看，由于交叉磁轭法的应用可以获取旋转性磁场，不但对压力管道无损探测的灵敏度以及可靠度水平较高，同时也表现出了极高的探伤效率。不但如此，基于旋转磁场方式磁化工件的处理技术多为完全连续磁化法。此条件作用之下，磁轭的行走速率大多表现在平均每分钟2～3min范围之内。同时，为了确保磁粉检测数据反应的真实与可靠，就要求对磁极端面与工件表面的间隙进行严格的控制（现行标准中要求磁极端面与工件表面之间的间隙距离严格控制在1.5mm范围之内）。同时，从检验方位的控制角度上来说，磁粉检测中，检验部位的合理方向应当确定为下行或斜下行方位。在磁悬液的喷洒过程当中，需要确保磁粉能够有充足的实践进行集聚反应，防止对已形成的磁痕造成冲刷，影响检测结果。

（3）压力管道应用磁粉检测技术进行无损检测中的关键问题：在对待检测压力管道进行磁化处理的过程当中，可以以交流电或者直流电方式进行磁化处理。若采取的是交流电磁化，则受到电流集肤效应的影响，在对压力管道表面缺陷进行探测的过程当中，所表现出的灵敏度水平极高；若采取的是直流电磁化，则受到磁化均匀性的因素影响，导致浅层表面下的深度缺陷能够得到及时且有效的发现，以确保无损检测质量的有效与可靠。

3 结语

在现阶段的技术条件支持下，绝大部分压力管道所处的使用环境条件均比较的恶劣。特别是在压力管道的制造过程当中，某个环节处理稍微不当，就可能导致压力管道在后续运行过程中的出现质量以及性能上的缺陷问题。为此，就需要在制造阶段，对压力管道进行可靠的无损检测，及时发现存在于压力管道制造中的问题与不足，并加以有效的处理。总而言之，本文针对有关制造过程中，压力管道磁粉检测技术应用方面所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。

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