磁粉检测在压力容器检验中的运用特点研究

沈英杰 李赞 朱旭晨

摘要：磁粉检测相较于其他检测技术，更适合被用来对压力容器进行檢测，这是因为该技术既不会使容器结构被破坏，带来不必要的麻烦，还能够保证检测结果可如实反映容器情况。除磁粉检测外，可被用来检测压力容器的技术，还有渗透检测、射线检测等，在开展相关工作时，有关人员应以实际情况为依据做出选择，保证检测效果达到预期。

关键词：磁粉检测;压力容器;特点

1 磁粉检测介绍

1.1 检测原理

作为满足无损检测要求的一项技术，磁粉检测得到广泛运用的原因，主要是其兼具高灵敏度和不会给被检工件造成损伤的优势。在工业持续发展的当下，社会各界对产品结构及质量所提出要求较过去更高，对安全检测而言，要想发挥出应有作用，主要是引入更加先进且可靠的技术，即———无损检测技术。

1.2 优点与不足

通过实践可知，磁粉检测具有明显的优点与不足，在实际应用时，有关人员应做到全面考虑，以此来确保技术优势得到应有发挥。

1.2.1 优点

（1）具备重复检测条件。（2）检测难度较小，可为周围环境提供保护，尽量缩短检测所需时间，在降低检测成本的基础上，使检测工作取得更为可观的效益。（3）被检容器规格及形状所带来影响可以忽略不计。（4）确保压力容器现有缺陷所对应大小及位置得到直观展示，技术人员可根据所掌握信息，尽快对其性质做出判断。（5）磁粉检测可被用来对0.1mm长度的缺陷和微米裂纹进行检测，灵敏度较其他方法更高。

1.2.2 不足

磁粉检测的不足同样十分突出，具体表现在以下方面：只能对磁铁性材料进行检测;只能被用来检测表面以及近表面缺陷。磁化方向会使检测受到一定程度的制约，如果缺陷和磁化的方向相近、缺陷表面和工件所形成角度未达到200°，仅凭借磁粉技术，通常无法确保缺陷被直接检测出来。对上覆特殊物质的工件而言，磁粉检测同样不适用，且检测结果较易被几何形状所影响，进而得出与实际情况不符的最终结论。

2 磁粉检测方法

2.1 分类磁化

磁粉检测所用磁化方法有三种，分别是：其一，纵向磁化。工件经由磁化获得与中心线垂直的磁力场线，通常被用来检查与中心线垂直的横向缺陷;其二，横向磁化。工件经由磁化所得到磁线和轴向的位置关系为垂直，可被用来对与工件平行的纵向缺陷焊接线进行检查。其三，联合磁化。该方法强调同时运用上述方法进行检测，通过分别对工件缺陷进行检查的方式，明确亟待处理的问题，为后续工作提供参考[2]。

2.2 无损检测

对现有检测方法进行分析可知，无损检测领域所涵盖方法较多，例如，涡流检测、渗透检测以及磁粉检测，上述方法所遵循检测原理和适用范围均有极为明显的差异，在开展相关工作时，技术人员应以实际情况为依据做出选择。简单来说，就是明确现有技术的优点与不足，再结合被检材料特点，确定可使自身优势得到充分发挥的基础，为检测效率提供保障。

若被检容器是磁性容器，缺陷多分布在表面还有近表面，技术人员便可采取磁粉检测法，若被检容器形状或材质会给磁粉检测带来制约，则应酌情选用其他无损检测方法，保证检测工作能够顺利进行。

3 压力容器检测要点

3.1 制作工艺卡

压力容器指的是能够承受特压力、具有良好密闭性、被用来对液体和气体进行承装的设备，在工业等领域均已得到广泛运用，石油化学跨领域所用压力容器数量约为国内现有压力容器总量的1/2，对压力容器加以运用的方向可被归纳如下：其一，对带有特定压力的液体、气体进行贮存及运输;其二，为反应、传热还有传质工艺的推进助力。民用领域对其加以运用的形式，以压缩机和辅机为主，例如，空压机、蒸发器和冷却器等。

作为对特定主体进行检测所形成作业文件，工艺卡是控制检测质量的主要工具，对磁粉检测有重要意义，只有保证工艺卡正确且得到有效实施，才能使检测质量达到预期。检测工作开始前，在工艺规程指导下，结合受检工件所表现出特点，对检测工艺卡进行制作[3]。有关人员应保证技术文件正确且完整，均为有效批次，待通过审核，便可开始制作工艺卡的工作。

3.2 重视质量控制

探伤操作的最终目的是既做到有效磁化工件，又使磁痕得到理想显示。若技术人员计划使用磁轭法、交叉磁轭法进行探伤，关键是对探伤全过程进行控制，真正做到以探测工艺卡为依据，按部就班的完成各操作环节。现行标准规定，若电磁轭极的间距是200mm，对应交流电磁轭的提升力不得少于44N，直流电磁轭提升力应达到177N，磁化有效区域为两侧连线50mm范围内。此外，探伤过程需保证两次检测重合，且重合长度为15mm及以上。该方法可被用来对距表面6mm深的区域进行探测，应用前景广阔。

3.3 配置磁悬浮液

常见磁粉有荧光磁粉、非荧光磁粉，而常见磁悬液也有两种，分别是水磁悬液、油磁悬液，根据检测压力容器特点和需求，对上述磁粉、磁悬液进行组合并应用，其灵敏度往往有细微差异存在。

3.4 其他要点

3.4.1 处理检测表面

基于压力锅炉所开展检测工作，磁粉的作用主要是检测表面缺陷。作为人工制品的压力锅炉等容器，其锈蚀情况和氧化程度均会影响到磁粉的感知，磁粉流阻和泄漏缺陷，通常会因此而受到影响。随着磁性粉末被磁场所吸收，检测灵敏度必然有所减弱，这并不利于后续工作的进行。由此可见，若技术人员计划采用磁粉检测方案，先要彻底清理表面油漆、铁锈和油脂，保证被检区表面和附近30mm范围内，均符合清洁且干燥的要求，为磁粉检测提供理想环境。

3.4.2 重视人员作用

对压力容器接头、零部件和原材料进行检测的人员，在从事相关工作前，应以现行规定为依据，通过培训以及考核的方式，获得检测资格，并根据自身所处资格等级，开展相应的工作。虽然磁粉检测的灵敏度极高，但极易由于操作失误，导致大量泄漏的情况出现，进而给容器性能带来不利影响，这也是安全事故的诱因之一。由此可见，人员经验和能力均会直接影响到检测结果，有关单位应当对此有所了解。

4 结论

随着工业的发展，对产品质量与结构进行安全检测的重要性逐渐为人们所熟知，在此背景下，以磁粉检测为代表的无损检测，开始被运用在各个领域。对工作环境较为特殊的压力容器而言，常规检测技术往往无法使灵敏度与安全性兼顾，对不会给其结构带来负面影响的磁粉检测加以运用成为大势所趋，未来该技术仍然是研究的重点，应引起重视。

参考文献

[1]邱春.磁粉检测在压力容器检验中的应用研究[J].福建冶金，2020，49（06）：55-56.

[2]金志刚.压力容器检验中磁粉检测的特点分析[J].化工管理，2020（12）：45-46.

[3]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（05）：124-125.