磁粉探伤技术在特种设备在用压力容器检测中的应用

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年第29卷第6期   作者:朱飞琳
[导读] 特种设备在用压力容器的具体状态对使用安全有显著的影响。结合实践进行分析可知当存在损伤的压力容器被利用的时候,
        朱飞琳
        江苏省特种设备安全监督检验研究院泰州分院靖江所,江苏 靖江 214500
        摘要:特种设备在用压力容器的具体状态对使用安全有显著的影响。结合实践进行分析可知当存在损伤的压力容器被利用的时候,特殊的利用环境会导致压力容器出现崩坏或者时候爆炸等不安全事故,所以为了规避事故的发生,通过科学、有效的技术利用进行特种设备在用压力容器检测非常必要。磁粉探伤技术是目前设备检测实践中应用比较广泛的一种技术,对该技术的具体利用进行分析,强调技术使用的专业性,这对于发挥技术价值有突出的现实意义。文章对磁粉探伤技术在特征设备在用压力容器检测中的具体应用进行分析,旨在为实践提供帮助。
        关键词:磁粉探伤技术;特种设备;压力容器;检测
        引言
        压力容器检测是压力容器应用中非常重要的一项内容,其对于发现压力容器损坏,规避压力容器应用事故有积极的意义,因此在实践中需要关注压力容器的检测工作。结合目前的实践做分析会发现压力容器检测方法比较多,不同的方法所具有的特点和优势是不同的。结合压力容器检测过程中的无伤探测需要对压力容器的检测技术做确定,并基于检测技术的具体利用分析专业的检测步骤执行,这对于获取科学、有效的检测结果有突出现实意义。
        1 磁粉探伤技术
        磁粉探伤技术是目前设备检测实践中利用的一种比较普遍的检测技术,就这种检测技术的具体原理分析来看,其所采用的主要是工件缺陷位置存在的漏磁场和磁粉的相互作用[1]。对当前实践中的磁粉探伤技术应用进行分析会发现,当钢铁制品的表面或者是近表面存在着明显的缺陷,比如裂纹等,其磁导率会与钢铁本身的磁导率存在明显的差异。在这些材料被磁化后,材料不连续磁场会出现畸变的情况,这样,材料会存在漏磁场。在检测的过程中,漏磁场会队磁粉形成吸引,所以在缺陷位置处会有明显的磁粉堆积情况产生。采用合适的光照进行磁粉照耀,缺陷的位置以及形状会一目了然。观察和解释磁粉的具体堆积,这就是磁粉探伤技术的本质。
        总结现阶段实践中广泛利用的磁粉探伤技术会发现其存在着显著的优势,主要表现为:1)对钢铁材料或者是工件表面裂纹的检验具有比较高的灵敏度;2)设备和操作比较的简单;3)在检测的时候具有比较快的速度,在大型设备或者是工件探伤实践中有突出的现实应用效果;4)磁粉探伤所消耗的成本比较低。当然,磁粉探伤技术也存在着明显的缺陷,主要表现为:1)只有在铁磁性材料中才能够发挥作用,这限制了其使用;2)这种方法仅仅能够显现出缺陷的长度以及形状,所以在确定深度的时候,这种方法表现出了明显的局限性。3)在利用磁粉探伤技术进行工件探伤之后,如果剩磁对工件的具体状态造成了影响,还需要对其进行退磁或者是清洗处理。
        2 检测方案的确定
        在压力容器探伤工作开始之前需要对压力容器的材质、焊接工艺以及热处理工艺等进行明确,同时还要对压力容器的使用工况、介质以及压力波动情况进行了解。在了解了这些内容的基础上制定更加合适的探伤方案,探伤结果的获取会更加的真实。结合目前的实践工作,在进行探伤方案拟确定的时候需要强调如下内容。
        第一是需要明确磁粉探伤的具体使用时机。一般来讲,磁粉探伤技术的具体利用需要在超声探伤之前进行,这样可以保证表面缺陷漏检问题的规避,而且对于超声探伤的定性定量也有显著帮助。
        第二是对重点检测部位进行确定。基于断裂力学观点对缺陷进行评价,判断其是否满足安全使用的具体要求。结合安全使用的具体需要,磁粉探伤不能够影响压力容器的稳定使用。结合相关的要求,在对重点缺陷部位进行探伤的时候需要对探伤的检测部位进行确定,一般为:1)几何不连续的位置,比如孔或者是接管的周围、壁厚的突变处等。2)应力不连续的部位,比如焊态容器的残余应力区等。3)金相不连续的部位。
        第三是确定探伤的比例。

结合目前的实践,在初检的时候需要在内外壁焊缝以及热影响区进行100%的磁粉探伤,当然也包括一些需要重点检测的位置。在返修后进行检查时,主要检查的区域是返修部位和返修缺陷两端各延长1m的范围。在通过水压试验之后,磁粉探伤的具体比例需要基于实践情况做针对性确定[2]。如果面对的是延迟倾向比较大以及含后处理表现不好的焊缝,那么在探伤的时候要尽可能的实现100%,这可以规避焊后延迟裂缝发生。
        第四是探伤部位的表面清理。对探伤部位的表面清理要求进行明确,并对表面清理的具体标准进行清晰界定,然后按照表面清理的规范执行相关的操作,这样可以实现探伤位置清理的科学、有效。
        第五是探伤灵敏度和标准的确定。对探伤的灵敏度进行确定,并对探伤的标准进行界定,这对于探伤工作的具体开展有重要意义。
        第六是进行设备和人员的配备。基于检测的具体需要对磁粉探伤检测实践中需要利用的设备进行配置,同时再配置操作设备以及记录结果的人员。需要注意的是在人员配置的时候需要强调人员的专业性。
        3 磁粉探伤技术的具体利用
        结合目前的特种设备在用压力容器检测的实践,会发现磁粉探伤技术能够满足检测的具体需要,因此在压力容器的检测实践中可以强调磁粉探伤技术的具体利用。结合目前的实践做分析,在进行压力容器检测的时候,磁粉探伤技术的具体利用主要有如下几种方法。
        第一是磁轭法。这种方法的具体应用比较的广泛,在应用中所利用的设备也比较简单,且操作便捷。就具体检测实施来看,通过活动关节磁轭能够实现对角焊缝的检测。在实践中,为了实现对各个方向上的缺陷检出,必须要在同一位置处进行至少两次的互相垂直探伤。为了获得更加准确的检测结果,需要将焊缝换分为若干个受检段,在践行检测操作的时候需要让受检段具有一定的重叠。分析总结这种方法的利用会发现其效率比较低,且这种方法容易发生漏检。
        第二是交叉磁轭法。这是现阶段容器定检当中使用作为广泛的一种方法。就此种方法的具体使用来看,其能够产生旋转磁场,所以探伤的效率比较高,灵敏度表现也比较堵突出。再者,这种方法的操作简单,通过一次磁化便能够将各个方向上的缺陷检出,所以在长的对接焊缝探伤检测中,这种方法具有突出适应性。当然,在对角焊缝的检测中,这种方法是不适合的。因为这种方法在利用的过程中会使用到380V的电源,所以具体使用会受到一些行业限制。
        第三是触头法。这种方法属于单向的磁化方法,在使用的过程中,电磁的间距能够进行调节,所以能够基于探伤的位置情况以及灵敏度的相关要求对电极的间距以及大小做确定。在角焊缝的检测中可以实现灵活的调节。就具体利用来看,此种方法和磁轭法的具体利用具有相同性,即在探伤的过程中需要在同一位置进行两次互相交叉的垂直探伤。
        第四是线圈法。在管道圆周或者是管教接焊缝检测的时候可以使用绕电缆法探伤,其属于纵向磁化方法。利用这种方法可以发现焊缝以及热影响区存在的纵向裂缝。在压力容器的具体检定中,主要使用的磁化方法只有磁轭法和交叉磁法两种。结合检测实践发现在容器对接、环焊缝的检测中,这两种方法的实际效果比较的显著,但是在检测存在一定角度的接管角焊缝的时候,这两种方法会表现出明显的局限性,此时就需要利用触头法或者是线圈法进行问题的解决。
        4 结束语
        综上所述,磁粉探伤技术在目前的特种设备在用压力容器检测实践中发挥着重要的作用,文章对磁粉探伤技术进行了具体的分析,并基于磁粉探伤技术的应用实践拟制了检测方案,同时对磁粉探伤技术的具体应用方法进行了强调,最终的目的是要指导实践工作。
        参考文献:
        [1]王巍.磁粉检测技术的特点及其在压力容器检验中的应用[J].经营者,2019:140.
        [2]王学容,张量.磁粉检测在压力容器检验中的运用特点分析[J].中国金属通报,2019:124-125.
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