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压力容器 ut 超声 检测 习题 练习

资源描述：

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内容简介：

一、前言 在用压力容器定期检验中，除进行宏观检验，壁厚测定外，还常常利用无损检测手段对焊缝区域进行检测。其中运用最多的是磁粉探伤，由于磁粉探伤方法简单、效率高、成本低、检测灵敏度高，缺陷显示直观，因此，成为容器定检中首选的检测方法。定检中检出的大量缺陷几乎都是由磁粉探伤首先发现的，因而，磁粉探伤的准确性直接影响容器定检的可靠性和容器的安全使用。 二、磁粉探伤的原理及特点 磁粉探伤是利用铁磁性材料被磁化后，由于不连续的存在，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视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。磁粉探伤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，且能直观的显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度，检查缺陷的重复性好。在管材、棒材、型材、焊接件、机加工件、锻件探伤中得到了广泛的应用，尤其是在压力容器的定检中更是发挥着独特的作用。压力容器定期检验规则规定，在用压力容器的检验方法以宏观检查测厚、表面无损检测为主，JB4730-94压力容器无损检测标准更是规定，对于铁磁性材料表面应优先选用磁粉探伤。 三、磁粉探伤方法及在容器定检中的应用现状 由于压力容器用材料大多为碳素钢或低合金钢，剩磁小，故压力容器磁粉探伤一般采用连续法，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。 磁粉探伤磁化方法有多种，一般根据被探工件特点选择，如周向磁化的常用方法有通电法、中心导体法、偏置芯棒法、触头法、感应电流法、环型件绕电缆法等，纵向磁化的方法有线圈法、永久磁铁法、多向磁化有交叉磁轭法、交叉线圈法等。不同方法有不同的特点，如触头法是用两支杆触头接触工件表面，通电磁化，在平板工件上磁化能产生一个畸变的周向磁场，用于发现与两触头连线平行的不连续性，用较小的磁化电流就可在工件局部得到必要的磁场强度，灵敏度高，使用方便。 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，故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局限，目前常用的方法有以下几种： 1、磁轭法：应用较为广泛，该方法设备简单，操作方便，活动关节磁法可检角焊缝，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、交叉磁轭法：是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。 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及灵敏度要求确定电极间距和电流大小，对于角焊缝可灵活调节，该方法和磁轭法一样，同一部位也要进行两次互相交叉垂直的探伤。 4、线圈法：对于管道圆周焊缝可以用绕电缆法探伤，属纵向磁化，可发现焊缝及热影响区的纵向裂纹。 5、平行电缆法：能发现与电缆平行的裂纹，但此方法灵敏变低，在新的JB4730承压类设备无损检测报批稿中已将此方法删除。实际在我区压力容器定检中主要使用的只有交叉磁法和磁轭法两种。对于容器对接的纵、环焊缝，此两种方法操作方便、灵敏变高、效率高处于无可替代的地位，对于接管角焊缝，交叉磁法无法检验，活动关节磁轭能较好的解决与容器筒体垂直的接管角焊缝探伤，对于成一定角度的接管角焊缝以及球罐柱腿与球壳板角焊缝探伤，则存在一定的困难，而触头法和线圈法则能较好的解决此问题。事实上，由于接管处受力状况复杂，角焊缝较对接焊缝更容易出现问题，故如何解决好角焊缝探伤问题，如何引入和运用好触头法、线圈法是一个值得深入探讨和引起重视的问题。 四、磁粉探伤在容器定检中应注意的几个问题 尽管磁粉探伤灵敏度高，但如果操作不当也会造成漏检，不但发挥不出磁粉探伤的优势，反而会因漏检而给压力容器的安全运行带来隐患，对检验单位的声誉造成不良影响。根据作者在压力容器定检中磁粉探伤的体会，认为容器定检中磁粉探伤应注意以下几个问题： 1、检测面的清理打磨。一般容器内部与介质接触面大多有锈、氧化皮，有的还有防腐层，容器外部有漆，检测时一定要对焊缝及两侧适当宽度进行认真清理、打磨，以彻底去除覆盖物，露出金属光泽为合格，否则会掩盖缺陷，影响缺陷显示，造成漏检。目前配合检验单位进行打磨清理的单位和人员大多素质较低，对探伤不了解，故检验人员应事先将要求向打磨人员交待清楚，事后应认真检查，直到清理打磨完全符合要求方可探伤，以保证磁粉探伤结果不受影响。 2、正确选择磁悬液。目前采用的湿法探伤磁悬液主要有水悬液和油悬液两种，前者 由一定量磁膏分散于水中构成，水悬液成本低，配制简单，喷洒方便，目前多用；油悬液流动性好，但成本高且有一定的危险性。由于容器介质多种多样，有的容器盛装油等介质，尽管进行清理打磨，但不能做到完全彻底，此时磁粉探伤如选择水悬液，将无法完全润湿检测面，致使磁悬液和磁粉不能自由流动，造成无法探伤，或容器内本身较湿，如选择油悬液，也将无法润湿，因此应根据设备具体情况，选择磁悬液，最好两种都配制，检验时根据需要选用。 3、操作方法应正确。如使用交叉磁轭探伤时，应连续行走探伤，不仅效率高，而且可靠性高，因交叉磁轭连续行走，磁化场随着交叉磁轭在工件表面移动，对于工件表面有效磁化场内任意一点来说，始终在一个变化着的旋转磁场作用下，因此，在被探面上任意方向的裂纹都有与有效磁场最大幅值正交的机会，从而得到最大限度的缺陷漏磁场；相反，如果使交叉磁轭固定分段对焊缝探伤，就会使被探工件表面各点处于不同幅值和椭圆度的旋转磁场作用下，结果将造成各点探伤灵敏度的不一致，对某些地方裂纹的探伤灵敏度降低。此外，对磁悬液的喷洒也应合理、科学，如探伤球罐，检查环缝时，磁悬液应喷洒在行走方向的前上方，检查纵缝时，应喷洒在行走方向的正前方。 4、探伤前应了解容器材料及焊接工艺。如作者曾在某厂检查一台乙烯分馏塔冷凝器，该容器设计温度-80100，属低温压力容器，筒体材质为A207，封头材质为A203GRD，在进行100磁粉探伤时发现筒体纵、环焊缝及筒体与设备法兰连接焊缝熔合区存在大量磁痕显示，非常规则，走向与焊缝基本平行，经局部打磨后复探，磁痕显示更加清晰，磁痕宽度增加，但较松散，当时判断为大面积熔合区裂纹，且为贯穿裂纹，但该设备并未发现泄漏现象，后用渗透探伤复验，无缺陷显示，经仔细查阅制造资料，发现该设备系采用3.5Ni低温钢，焊接时使用的是奥氏体非导磁填充材料，从而在焊缝和母材交界的熔合区成为导磁材料和非导磁材料的界面，在此处形成新的N极、S极，吸引大量磁粉聚集，造成裂纹的假象。因此，在容器检验前一定要认真查阅制造资料，弄清材料和焊接工艺方可探伤。 五、对我区今后磁粉探伤的几点建议 针对目前我区容器定检中磁粉探伤的应用现状，特做以下几点建议： 1、应大胆引入和采用触头法、线圈法，以更好的解决角焊缝等探伤问题。 2、在容器内部探伤时，采用荧光磁粉，因荧光磁粉在紫外光照射下，能发出波长范围在510-550nm为人眼接受最敏感的色泽鲜明的黄绿色荧光，