无损检测在压力容器安全技术中的探讨.doc

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1、无损检测在压力容器安全技术中的探讨摘要:本文章着重探讨了磁粉检测技术在压力容器检测中的应用的情况,涉及无损检测技术,磁轨法、交叉法磁辄法、触头法、线圈法等检测方法,并对检测时的注意事项进行了相关阐述。关键词:无损检测技术;压力容器安全;应用压力容器检验的目的就是防止压力容器发生失效事故,特别是预防危害最严重的破裂事故发生。因此,压力容器检验的实质就是失效的预测和预防。其屮表曲无损检测主要分为磁粉检测和渗透检测。对于铁磁性材料《压力容器无损检测》(JB/T4730-2005)标准规定,应优先选用磁粉检测。这是由于磁粉检测相对于渗透检测具有灵敏度高、效率高、成本低、缺

2、陷显示直观的优点。同时在实际检验中大量缺陷儿乎都是由磁粉检测首先发现的,由此可见,磁粉检测方法是在用压力容器定期检验首选的无损检测方法。一、无损检测技术无损检测在承压设备上应用时,应在遵循承压设备安全技术法规和相关产品标准及有关技术文件和图样规定的慕础,根据承压设备结构、材质、制造方法、介质、使用条件和失效模式,选择最合适的无损检测方法。射线和超声检测适用于检测承压设备的内部缺陷;磁粉检测适用于检测铁磁性材料制承压设备表面和近表面缺陷;渗透检测适用于检测非多孔性金属材料和非金属材料制承压设备表面开口缺陷;涡流检测适用于检测导电金属材料制承压设备表面和近表面缺陷。凡

3、铁磁性材料制作的承压设备和零部件,应采用磁粉检测方法检测表面或近表而缺陷,确因结构形状等原因不能采用磁粉检测时,方可采用渗透检测。当采用两种或两种以上的检测方法对承压设备的同一部位进行检测时,应符合各自的合格级别,如采用同种检测方法的不同检测工艺进行检测,当检测结果不一致时,应以危险度大的评定级别为准。二、磁粉检测技术磁粉检测,又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法Z一。磁粉检测是利用铁磁性材料被磁化示,由丁不连续的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场(即磁感应线离开和进入表面时形成的磁场)吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目

4、视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状、大小和严重程度。可检出铁磁性材料中裂纹、发纹、白点、折叠、夹杂物等缺陷,具有很高的检测灵敏度。1・磁粉法的优点磁粉法的优点有:(1)能直观显示缺陷的形状、位置、大小,并可大致确定其性质;(2)具有高的灵敏度,可检出最小长度为0・1伽,宽度为微米级的裂纹;(3)几乎不受试件大小和形状的限制;(4)检测速度快,工艺简单,费用低廉。2•局限性局限性有:(1)只能用于铁磁性材料;(2)只能发现表面和近表面缺陷,可探测的深度一般在1〜2mm;(3)磁化场的方向应与缺陷的主平面相交,夹角应在45。-90°,有时还需从不同方向进行多

5、次磁化;(4)不能确定缺陷的埋深和自身高度;(5)宽而浅的缺陷也难以检出;(6)也不是所有铁磁性材料都能采用,铁素体钢当磁场强度HW2500AA1时,相对磁导率应是ur>;300,不锈钢的铁素体含量应大于>;70%;(7)检测后常需退磁和清洗;(8)试件表面不得有油脂或其他能粘附磁粉的物质。磁粉检测、渗透检测和涡流检测都属于表面无损检测方法,但其原理和适用范围区别很大,并且有各口的优点和局限性。作为容器检测人员应熟练掌握这3种检测方法,并能根据工件材料、状态和检测要求,选择合理的方法进行检测。例如磁粉检测对铁磁性材料工件的表面和近表面缺陷具有很高的检测灵敏

6、度,可发现微米级宽度的小缺陷,所以在容器检验中对于铁磁性材料工件表面和近表面缺陷的检测宜优先选择磁粉检测方法,确因工件结构形状等原因不能使用磁粉检测时,方可使用渗透检测或涡流检测。3.检测方法应用由于压力容器用材料大多为Q235、16MnR等碳素钢或低合金钢,具低剩磁、低矫顽力的特点,故在用压力容器磁粉探伤只能采用连续法,即在外加磁场磁化的同时,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。尽管磁粉探伤方法多种多样,但由于压力容器定检磁粉探伤主要是针对焊缝,包括对接焊缝、角焊缝等,一般无法使用固定式设备,只能用便携式设备分段探伤,致使压力容器定检对磁粉探伤方法的选择受到

7、局限,冃前常用的方法有以下几种:(1)磁轨法。应用较为广泛,该方法设备简单,操作方便,活动关节磁辘可检角焊缝,使用中为检出各个方向的缺陷,必须在同一部位至少作两次互相垂直的探伤,且应将焊缝划分为若干个受检段,检测操作时应有一定的重叠,此方法效率低,操作不当可能造成漏检。(2)交叉磁轨法。目前容器定检中应用最广的一种方法,可产生旋转磁场,探伤效率高,灵敏度高,操作简单,一次磁化可检出各方向的缺陷,适于长的对接焊缝探伤,对角焊缝则不适用。但由于需使用380V电源,在石化行业容器内部使用受到了一些限制。(3)触头法。属单方向磁化方法,电极间距可以调节,可根据探伤部位情况

8、及灵敏度耍

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