压力容器检验中磁粉检测的应用

王帅 许光辉(山东省特种设备检验研究院枣庄分院，山东 枣庄 277000)

设备的运行安全受到了压力容器可靠性的直接影响，而对于压力容器所暴露出的缺陷来说，由于压力容器大多采用金属部件，并且受到加工水平的影响，使得其容易产生应力集中的现象，所产生的裂纹大多处于部件表面位置。在实际的检测过程中，应当对压力容器表面进行宏观检测，其中以附件安全的检测为主，有必要时还要对埋藏于材料内部的缺陷进行检测和分析。其中磁粉检测的主要优势在于进行部件的强度校核、耐压试验以及泄漏试验等。

1 磁粉检测的概述

1.1 原理

我们将磁粉检测又可以称之为磁粉检验或者磁粉探伤，隶属于常规的五种无损检测的方法之一。该种检测办法的主要原理是将磁性材料磁化之后借助磁性物质在工件表面以及近表面形成的磁力线局部变化形成漏磁场，因为工件的吸附作用能够对工件产生一定的吸附作用，从而产生适当光照下清晰可见的磁痕，进而明确显示出工件的不连续位置以及缺陷形状和受损的严重程度。对于铁磁性材料中存在的裂纹、发纹、白点、夹杂物以及折叠等缺陷能够清晰的检测出来，是一种灵敏度极高的检测技术。

1.2 优点及局限性

磁粉检测的优缺点主要为以下几种：第一，优越性，磁粉检测能够直观的显示出工件中缺陷的位置以及形状和大小，更能够准确显示出缺陷的基本性质，具有较高的灵敏性，能够检测出宽度仅为0.1um的表面裂纹；该种检测技术的应有范围极广，不会受到工件大小和集合类型的限制，所采用的工艺水平较为简单，检测速度较快，所需费用较为低廉；第二，局限性，磁粉检测法只能够应用于铁磁性材料的检测，仅仅能够完成材料表面和近表面的缺陷检测，受到磁化方向的限制作用较为明显，当工件缺陷的基本方向和磁化方向基本一致或者夹角小于20°时，往往不会发现缺陷的存在；当工件表面存在覆盖层时往往会对磁粉检测的最终结果产生较大影响。

2 磁粉检测方法在容器定检中的应用

2.1 磁轭法

该种检测办法的应用范围较为广泛，所需设备较为简单，实际操作简便，磁轭法能够检测出焊缝中存在的所有缺陷，但是对于同一位置的探伤必须进行两次互相垂直的检测，并且将所有的焊缝划分成为若干个受检的分段，在实际检测过程中受检段之间必须有一定的重叠量。但是该种办法检测效率较低，若操作不当将会出现漏检现象。

2.2 交叉磁轭法

由于交叉磁轭法能够产生旋转的磁场，所获得的探伤效率比较高，灵敏性强，操作简便，能够一次性检测出工件中存在的各种缺陷，但是对于角焊缝的检测却不适合，因此该种办法在容器定检中得到了极为广泛的应用。然而，该种办法需要380V的电压作为电源支撑，因此在石化行业中的应用受到了极大地限制。

2.3 触头法

触头法属于单向磁化法，对于电极之间的间距可以进行调节，而由于探伤部位的差距和灵敏度需求的不同，往往需要对电极间距和电流大小进行调节，能够在角焊缝的检测中进行使用，但是该种办法在进行检测时也需要对同一部位进行两次垂直探伤，经过两次垂直探伤能够准确了解到工件焊接部位的实际情况。

2.4 线圈法

我们可以通过线圈法完成对管道圆周焊接部位的无损检测，该种方法属于纵向磁化检测，能够及时发现焊缝以及热影响区存在的纵向裂纹。对于压力容器的定检往往会采用磁轭法和交叉磁法两种形式，由于这两种办法能够准确快速的反映出容器对于中存在的纵向和环向焊缝缺陷；而对于接管角焊缝来说，借助交叉磁法并不能完成基本的检测工作，而活动关节磁轭法则能够很好的完成这一检测任务，但是当接管焊缝存在着一定的角度时则需要借助触头法和线圈法完成检测。

3 磁粉探伤在容器定检中应注意的几个问题

采用磁粉探伤时应当注意以下几点：第一，保证交叉磁轭装置的磁极端面和检测面紧密贴合；第二，借助磁轭连续法进行检测时应当对同一部位磁化两次以上；第三，采用喷壶完成磁悬液的喷洒，，在实际喷洒时应保证气压适合，喷洒均匀；第四，在进行检测时，应当在磁化的同时进行观察，保证工件表面的白光照强度大于100lx，但是当受到其他条件限制时，可以适当降低检测条件，但是白光照强度不得低于500lx。

4 结语

综上所述，由于磁粉检测技术具有高灵敏性和高效率以及低成本和缺陷显示直观的特性，在实际的检测过程中能够首先发现缺陷目标，因此在压力容器的定期检测中无损检测技术成为了最重要的检测办法，当然还应当结合其他种类的检测手段，进而提升检测质量，与此同时，还应当进行其他先进技术的学习，从而有效提升所掌握的磁粉探伤水准。

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