泸州市特种设备监督检验所 四川省泸州市 646000
摘要：在无损检测当中，磁粉检测是非常重要的一种技术。合适的检测时机，有利于压力容器缺陷在早期被发现，减少损失防和防止事故的发生。在工业生产过程中，磁粉检测得到了非常广泛的应用，特别是在现代工业发展的条件下，加强结构和产品质量的检测非常重要。本文对磁粉检测的原理进行分析，并且加强实际检测的对比工作，重点分析磁粉检测在容器检测过程中的特点和应用，加强磁粉检测的推广工作。
关键词：磁粉检测；无损检测技术；容器检验；特征优势
1 压力容器检验中磁粉检测概述
1.2 压力容器检验内涵
压力容器检验主要指的是特种设备检验检测机构根据相关安全技术规范、标准对压力容器的安全状况等级进行评定。压力容器的可靠性对设备的安全运行有及其重要的直接影响。压力容器容易出现且危害最大的缺陷主要为表面裂纹，尤其是在焊缝及其熔合区的裂纹。由于裂纹有很大曲率比，是压力容器失效的主要因素。压力容器在使用过程中受介质、温度、载荷等诸多因素的影响，很容易在截面突变部位产生应力集中，往往会在设备表面的位置产生危害极大的裂纹。在实际检验的时候，一是要加强宏观检验工作，对宏观检验有怀疑的地方选择可靠的无损检测方法进行进一步检测。二是分析可能出现缺陷的位置，因不同的结构、材质、生产工艺、介质、温度、压力对压力容器会产生不同的失效模式，同时分析可能出现缺陷的位置和方向，有针对性的进行检测。检验的程序一般为检验方案的制定，检验前的准备，检验实施，缺陷处理，检验检测结果的汇总，出具报告。
1.2 磁粉检测原理
铁磁性材料检测的表面无损检测，磁粉检测是非常重要的一种无损检测手段。铁磁性材料被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场，不连续处漏磁场能够对磁粉进行吸附形成磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。可以将漏磁场的情况及时发现，进而对压力容器进行有效的无损检测。
1.3 磁粉检测的优点
磁粉检测的优势在于能够直观的显示缺陷的位置、大小、形状和严重程度，灵敏度很高，能检测微米级宽度的缺陷，这种方法具有污染少，工艺简单，检测速度快，而且成本较低，效率高、检测缺陷的重复性好等诸多优点。
1.4 磁粉检测法的局限性
磁粉检测的局限在于只适用于铁磁性材料的检测，只能发现表面和近表面缺陷。检测的灵敏度和磁化方向关系很大，如果缺陷与磁化方向平行或者缺陷与表面夹角小于20°的时候，缺陷难以发现。受工件几何形状和表面覆盖层影响较大等。
2 磁粉检测在压力容器检验中的运用要点
磁粉检测的磁化方法，压力容器检验中主要运用有线圈法、触头法、磁轭法和交叉磁轭法。《固定式压力容器安全技术监察规程》要求对M36及以上的螺柱重点检测螺纹及过渡部位有无环向裂纹。压力容器用高压螺栓是受力的关键零件，环向裂纹对螺栓的危害要比纵向裂纹大很多，采用线圈法纵向磁化、湿法、剩磁法和低浓度荧光磁悬液检测能有效把表现的微小裂纹检测出来。对在用压力容器进行磁粉检测时，如果制造时采用高强度钢以及对裂纹（冷裂纹、热裂纹、再热裂纹）敏感的材料；或者长期工作在腐蚀介质环境下，有可能发生应力腐蚀裂纹的场合，宜采用检测灵敏度高的荧光磁粉检测方法进行检测。对装过易燃易爆介质的容器，绝得不能使用通电法和触头法在容器内对焊缝进行磁粉检测，防止打火引起燃烧或爆炸。
压力容器用钢板一般为低碳钢正火状态交货，具有较低的含碳量，低矫顽力，高磁导率，宜采用连续法。因此一般压力容器检测采用磁轭法或者交叉磁轭法。在检测前，应充分了解工件在使用中的状态，应力集中部位、易开裂部位及裂纹的方向。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆磁粉检测以后需要记录磁痕，以便观察疲劳裂纹的扩展。
2.1 磁轭法在压力容器检验中的运用
在磁粉检测的过程中，磁轭法是磁粉常见的一种方法。压力容器检测时主要对角接接头的检测。磁轭法相对比较简单而且实用，检测相对便利。通过调节磁轭的活动关节的角度来保证磁极与工件表面接触良好。
磁轭法进行检测时，应注意每次磁化的有效区域至少有10%的重叠，在停止施加磁悬液至少1秒后方可停止磁化。为了确保磁化效果至少反复磁化两次。
为了将不同方向的裂纹检测出来，需在同一部位在相互垂直的方向进行磁化，确保磁场方向与缺陷延伸方向垂直以获得较高的检测灵敏度。检测纵向缺陷时，将磁轭垂直跨过焊缝放置。检测焊缝横向缺陷时，将磁轭平行焊缝放置。为了确保检测的有效性，应在检测前和检测结束时，根据被检工件具体情况选择适宜的标准试片验证检测灵敏度是否符合要求。
2.2 交叉磁轭法在压力容器检验中的运用
压力容器磁粉检测中使用最为广泛的是交叉磁轭法。交叉磁轭法能够形成旋转磁场，一次磁化能够检测不同方位的缺陷，其检测灵敏度高、可靠性好并且检测效率高。
交叉磁轭法对压力容器对接焊缝进行检测时，四个磁极端面与检测面之间应保持良好贴合，最大间隙不应超过0.5mm。间隙过大会，将会在间隙处产生较大的楼磁场，这个楼磁场一方面会消耗磁势使线圈发热，另外一方面会将扩大磁极端面附近产生的检测盲区，从而缩小检测的有效磁化区域。交叉磁轭检测时的行走速度应尽量均匀，一般不大于4m/min。使用标准试片对交叉磁轭进行综合性能验证，验证时在移动的状态下进行。为了避免磁悬液流动而冲刷掉缺陷上已经形成的磁痕，在检测环焊缝时，磁悬液喷洒在行走方向的前上方，在检测纵焊缝时，磁悬液喷洒在行走方向的前上方。
2.3 磁粉检测在压力容器检验运用中的注意事项
不管是何种磁粉检测方法，在检测压力容器的过程中，一定要具体了解压力容器的特点以及各种检测方法的优缺点，只有如此才能确保检测的质量。例如在检测之前，一定要进一步了解压力容器的使用状况和材质，如果压力容器用材料是非铁磁性，则无法进行有效的检测。磁粉检测之前，需要按照相关标准对容器表面进行清理，使被检工件表面状态符合检测要求。在运用磁粉检测方法检测压力容器的过程中，还需要注意磁悬液的配置和选用，例如在磁粉检测的过程中，磁粉主要分为非荧光磁粉和荧光磁粉，常用的磁悬液主要分为油磁悬液和水磁悬液，磁粉的选择不同，造成其发挥的作用有较大区别。所以一定要依照压力容器的实际情况，合理对其进行配置，配置组合的不同对于压力容器的检测灵敏度也有相应的区别，低合金钢和碳钢所制成的压力容器的外表检测和禁油场区，一般情况下使用非荧光水磁悬液。水悬液具有很强的流动性，能够让磁粉迁移的速度加快，增强检测的灵敏度。使用的材料为高强度钢或者是一些对裂纹敏感的材料，在进行内部检测的过程中可以使用荧光磁粉检测法，在黑光的照射条件下，荧光磁粉会出现黄绿色的荧光，能够对检测结果进行直接观察，让检测灵敏度提高。
结束语
磁粉检测技术具有缺陷显示直观、成本较低而且效率比较高、灵敏度较高等诸多特点，铁磁性材料的表面无损检测优先选用磁粉检测。磁粉检测灵敏度受外加磁场强度、磁化方法、磁化电流类型、磁粉性能、磁悬液的类型和浓度、设备性能、设备形状、表面状态、缺陷的方向、性质和埋藏深度、工艺操作和检验人员素质以及环境条件的影响等因素的影响。每一种检测技术都有其能力范围和局限性，应根据压力容器的特点和缺陷性质进行合理优化选择合适的检测方法。
参考文献
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[4]宋志哲.磁粉检测
[5]NB/T47013-2015
论文作者:郭建东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/4
标签：磁粉论文; 压力容器论文; 裂纹论文; 缺陷论文; 表面论文; 灵敏度论文; 荧光论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;