在役壓力容器磁粉探傷工藝探討
對在役壓力容器(以下簡稱容器)進行定期檢驗時,常借助無損探傷手段檢查裂紋。在射線、超聲、磁粉、滲透等常規(guī)探傷方法中,磁粉法因具有工藝簡單、檢查速度快及對裂紋缺陷敏感等優(yōu)點而廣為應(yīng)用。由于容器結(jié)構(gòu)、使用介質(zhì)特性和現(xiàn)場環(huán)境條件會影響探傷結(jié)果的可靠性,如何選擇合理的工藝和操作方法使探傷取得成效,是本文所探討的問題。
1 工藝準(zhǔn)備
著手探傷之前,根據(jù)容器實際情況做好相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作,這是探傷能否取得成效的關(guān)鍵。
1.1 磁化設(shè)備及探傷方法的選擇
容器磁粉探傷有以下特點和要求:
(1)與一般機械零件區(qū)別的是容器屬較大型的焊接構(gòu)件,其體積、重量都很大,要求磁化設(shè)備能對工件進行局部磁化的同時又具備較高的探傷效率;
(2)容器屬承壓設(shè)備,是在各種介質(zhì)和環(huán)境下操作,為保證其運行安全,對存在缺陷控制嚴(yán)格,要求采用的探傷設(shè)備和方法有較高的綜合探傷靈敏度;
(3)探傷必須在容器的使用現(xiàn)場進行,被檢表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工件不可轉(zhuǎn)動,要求探傷設(shè)備既輕便又能在惡劣的現(xiàn)場條件下使用。
根據(jù)上述特點和要求,容器對接焊縫選用旋轉(zhuǎn)磁場交叉磁軛在工件上進行連續(xù)行走磁化、濕法探傷;對于角焊縫、結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位及小型容器焊縫選擇帶活絡(luò)關(guān)節(jié)的電磁軛在同一部位作兩次互相垂直的磁化、濕法探傷。
1.2 磁粉材料的選用
對于磁粉材料、磁懸液的選用及配制,應(yīng)根據(jù)容器的焊縫結(jié)構(gòu)及被檢表面狀態(tài)進行選擇。
(1)探傷對接焊縫通常選用磁膏配制的水基磁懸液,應(yīng)選與被檢表面有較大反差顏色的磁膏。配制磁懸液時,一般先把磁膏與少量的水混合研磨成糊狀,再按規(guī)定加入足量的水,使磁懸液均勻,濃度符合要求。
(2)在對盛裝油性介質(zhì)的容器探傷時,如果被檢表面的油膜難以處理干凈,則應(yīng)選用高閃點、低濃度的無臭味煤油載液(亦可選用50%煤油+50%變壓器油)配制磁懸液。
(3)對位于仰立部位焊縫的探傷,宜用粘性較大的油載液(30%煤油+70%機油)來配制磁懸液,以防止探傷時磁懸液流淌速度太快造成漏檢。
1.3 現(xiàn)場準(zhǔn)備
在目前容器磁粉探傷多數(shù)為手工操作的情況下,惡劣的現(xiàn)場環(huán)境條件將直接影響探傷人員的技術(shù)發(fā)揮,這樣只有通過充分的準(zhǔn)備工作,從而提供必要的現(xiàn)場安全操作條件,以保證探傷過程不受干擾?,F(xiàn)場準(zhǔn)備工作按原勞動部《在役壓力容器檢驗規(guī)程》所規(guī)定的內(nèi)容逐條落實。
1.4 被檢表面準(zhǔn)備
被檢表面狀態(tài)對缺陷檢出靈敏度影響很大,清潔的工件表面是探傷取得成效的前提。諸多容器發(fā)生破壞事故的教訓(xùn)表明,使用中產(chǎn)生的危險性缺陷大多位于與介質(zhì)接觸的內(nèi)表面,因此容器內(nèi)部的介質(zhì)污跡、銹蝕和氧化皮必須清理干凈并經(jīng)探傷人員檢查合格。
容器外表面薄的漆層(指厚度在500μm以下的防腐漆層)可進行清洗而無須打磨,文獻〔1〕通過實驗驗證了容器帶漆進行磁軛法探傷影響較小;在美國ASME《鍋爐及壓力容器規(guī)范》第V卷中,提出磁粉探傷采用涂覆方法來提高表面對比度〔2〕。薄漆層能提供磁痕觀察的對比度,如果進行不必要的打磨不僅耗費大量的人力和物力,而且對容器防腐層造成永久性的損害。多次打磨會使壁厚減薄,反而對容器安全使用壽命帶來不利影響。
2 綜合性能試驗
由于容器內(nèi)外探傷部位分別處于平、橫、立、仰的全位置狀態(tài),在工件上用A型標(biāo)準(zhǔn)試片校核綜合性能靈敏度時,試片應(yīng)貼于操作條件最為惡劣、對探傷靈敏度影響最不利的仰立部位(如球形容器內(nèi)上極板焊縫,臥式容器內(nèi)表面頂端焊縫)來校核綜合性能靈敏度。
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