磁粉检测技术的特点及其在压力容器检验中的应用

蒋鹏

（江西省锅炉压力容器检验检测研究院南昌分院，江西南昌，330006）

引言

磁粉检测技术在工业中应用极为普遍，它可以发现铁磁性材料表面和近表面的各种缺陷，如发纹、皱纹、气孔、夹杂、折叠等，其特点也广泛被人们运用。压力容器检验的应用范围较广，注意事项较多，覆盖了诸多领域，但工作时容易发生事故，引起爆炸。这就要求做好检验工作，对其性能和状态实时进行检测，以确保生产安全，从而降低容器失效的发生率。

1 磁粉检测技术的原理、特点、应用范围

1.1 磁粉检测的原理

磁粉检测技术是一种常规的无损检测技术，常用于铁磁性材料，以磁粉为显示介质，可对材料表面缺陷尺寸及程度进行观察显示。它的原理是当材料或工件被磁化后，如果材料表面和近表面存在不连续或者缺陷，在材料的表面就会出现漏磁场。此漏磁场将吸引、聚集检验过程中施加的磁粉，据此就可以发现被检材料表面和近表面的不连续或者缺陷，也就实现了对压力容器的无损检测。按照磁粉介质的不同，可分为湿法和干法。

1.2 特点

磁粉检验能够直观的显示出缺陷的位置，可检测出不连续宽度为 0.1μm的裂纹；同时还能够将缺陷的形状、大小等直接显示出来。综合使用多种磁化方法，几乎不受工件大小和几何形状的影响，能检测出工件各个方向的缺陷。检查缺陷的重复性好，单个工件检查速度快，工艺流程简单，成本低廉，保护环境。

其缺点在于：适用对象少，只能检测铁磁性材料，且并非全部铁磁材料都能使用此技术；检验深度不够，只能检验工件表面和近表面缺陷；若工件表面有油渍，或其他粘附磁粉的杂质，则检验效率会降低；而且工件的几何形状易产生非相关显示。

1.3 应用范围

表1 磁粉检测技术应用范围

2 磁粉检测技术在压力容器检验中的应用

2.1 人员要求

检测人员，必须为从事承压设备原材料、零部件和焊接接头的无损检测人员，并且取得相应的无损检测资格，经过相关部门认定。无损检测人员具有的等级检测资格，要与其相应的无损检测工作相匹配。表面磁粉检测虽然灵敏度高，也并不是万能的。如果由于操作不当，而造成漏检、错检，不仅会给压力容器安全运行带来隐患，还有可能对一系列运转带来问题隐患。同时，检测人员的实践经验、操作技能和工作责任心都对检测结果有直接的影响。在压力容器检验过程中，作业人员必须严格审查，进而工作。

2.2 准备工作

前期设备的准备，直接影响了实验的效率、准确度。首先是选择检验设备，因自身带有照明度，可提供足够的光亮观察磁痕。交流电具有集肤效应，可将冷却器的磁痕集中在表面，从而方便检验，所以选择使用交流电源。提前开展灵敏度、提升力等测试，按照要求校准设备，确保其性能正常。一切工作必须精细化、有条不紊的进行。

其次是选择磁粉材料，通常有干湿两种。干粉灵敏度低，可在空气中漂浮，若被人吸入，会伤害到人们的身体健康。若是一类或二类压力容器且为对接焊缝，适合使用非荧光黑磁膏与水配比成的磁悬液；若容器为搭接焊缝或接管角焊缝，适合使用非荧光油磁悬液。若是三类容器，或盛有有毒有害介质，适合选用荧光水磁悬液。

2.3 磁悬液选用与配制

磁粉分为荧光磁粉和非荧光磁粉两种，常用的磁悬液有水磁悬液和油磁悬液两种，不同的组合用于不同压力容器检测，则灵敏度会有所差异，优缺点也显而易见。非荧光水磁悬液适用于碳钢和低合金钢制压力容器的外表面检测禁止油场区。水悬液流动性好，有利于磁粉迁移，在充分润湿材料表面，无水断表面情况下，检测灵敏度较高。

在黑光照射下荧光磁粉会发生黄绿色荧光，这是一种正确现象，与材料表面颜色的对比度也高，适用于任何颜色的受检表面，容易观察，而且检测灵敏度高。磁悬液浓度的配制对磁粉检测的灵敏度影响很大，它的浓度太低或者太高都会直接影响到磁粉检测的灵敏度，导致缺陷漏检等，所以正确选用和配制磁悬液，是整个检测过程中的不可缺少的环节。

3 磁粉检测技术在压力容器检验中应注意事项

3.1 操作方法

①检测前充分了解容器材料、制造、使用情况；

②正确选择磁悬液：水悬液和油悬液两种；

③喷洒磁悬液的原则：在检测球罐横缝时，磁悬液应喷洒在检验行走方向的前上方，在检测球罐的纵缝时，磁悬液应喷洒在检验行走方向的正前方；

④使用交叉磁轭探伤时，应连续行走探伤，具有效率高，可靠性高的特点。

3.2 使用黑光灯的注意事项

黑光灯刚开启， 输出能量达不到最大值，所以检验工作应在开启 4min后进行，并尽量减少黑光灯的开启次数。滤光片如有损伤，应及时更换，并保持滤光片的清洁。

4 结束语

随着无损检测技术的发展，磁粉检测、渗透检测、超声波检测、射线检测等应用越来越多。其中，磁粉检验具有颇多特点，在压力容器中颇为适用。磁粉检测技术历史悠久，我们不能将它埋没于历史洪流中，其所具有的操作简单、直观、准确、价格低廉等优点，仍被航空、航天、石油等各行各业广泛使用，已经成为保证产品质量必不可少的无损检测手段之一。

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