氯气干燥器带颈对焊法兰双头螺栓横向缺陷磁粉检测技术应用

氯气干燥器带颈对焊法兰双头螺栓横向缺陷磁粉 检测技术应用

欧阳金良 1 李建全 1 欧阳坡 2 张秋红 2

1无锡宏邦检测有限公司 2无锡中特检测科技有限公司

摘要：铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，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，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。对各种工程材料、零部件和产品进行有效的检测，借以评价它们的完整性、连续性、及安全可靠性。渗透检测是产品制造中实现质量控制、节约原材料、改进工艺、提供劳动生产率的重要手段，也是设备维护中不可或缺的手段。制定合理科学的检测工艺，从而提高危险缺陷的检出率，提高设备安全运行率，提高生产经济效益。

关健词：磁粉检测；氯气干燥器；带颈对焊法兰；双头螺栓横向缺陷

客户委托我公司检测一台氯气干燥器带颈对焊法兰双头螺栓设备，用户对该设备使用2年后停机开展复检；预防安全事故发生；保障设备安全运行，委托我公司对设备进行检测，经研究讨论之后决定采用磁粉检测对双头螺栓检测。下面是这台氯气干燥器带颈对焊法兰双头螺栓磁粉检测工艺。

1．螺栓概况

规格为M50×3×300；材质为35CrMoA；数量为30只。热处理状态为：860°C油淬+250～270°回火。其矫顽力:1376A/m，剩余磁感应强度:1.11T。检测标准：NB/T47013.4-2015标准Ⅰ级合格。

2. 设备、磁粉、载液及浓度

2.1 使用设备为固定式磁粉探伤机，型号CJW-3000,配断电相位控制器。

2.2使用YC-2荧光磁粉、LPW-3油基载液配制荧光磁悬液；配制的荧光磁悬液浓度为0.5g/L。

2.3线圈（长200mm，5匝，内径200mm）

3. 磁化规范

3.1 采用线圈磁化剩磁法湿法检测。因为螺栓淬火后，剩磁和矫顽力都符合剩磁法的条件。如用连续法检测，螺纹本身就相当于横向裂纹，螺纹吸附磁粉形成过度背景，使缺陷无法观察，容易造成缺陷漏检、误判。

3.2 关于磁化规范计算

纵向磁化（线圈法、螺栓中心放置）所需磁化电流计算如下：

由于：L/D=300/50=6.0＜15，且＞2；

线圈直径为200mm；长度为200 mm ;匝数5，有效磁化区域长度400mm，工件长度是300mm,工件有效磁化范围不超过有效磁化区域长度，可以一次磁化完成。

Y=（π×100²） /（π×25²）=16＞10；所以采用低填充正中放置计算线圈磁化电流。

I N=1690R/{6（L/D）-5}；

所以：I =1690R/ N {6（L/D）-5}

=1690×100/5{6（300/50）-5}=1091（A）

经计算得：I=1091（A）

3.3 检测时，使用磁场强度计测量螺栓表面切线磁场强度≥14.4KA/m。经验证，灵敏度达到检测要求。

4. 检测步骤

4.1 预清洗

清除工件表面影响磁痕显示的物质，螺栓表面涂有防锈油，因此应使用酒精、丙酮或清洗剂等来彻底清除螺栓上的油脂，可在被检测表面施加反差增强剂FC-5，反差增强剂应薄而均匀。

4.2 磁化

用线圈法进行纵向磁化，检查横向缺陷，重点检查螺栓圆角，螺纹之间、以及靠近螺杆两侧的螺纹部分。磁化通电时间控制在0.25s～1s。磁化时，注意断电相位控制器的使用。施加磁悬液之前，任何强磁性物体不得接触螺栓表面。

4.3 磁悬液的施加

4.3.1 采用喷洒的方式施加磁悬液，喷洒次数一般为2-3次，保证螺栓各部位的得到充分润湿。

4.3.2 注意施加磁悬液时（后）任何铁磁性物体不得靠近、接触螺栓；

4.3.3 在检测横向缺陷时，必须等螺栓磁化后施加磁悬液，施加磁悬液的速度应慢一点，注意防止已经形成的缺陷磁痕被正在施加的磁悬液冲洗掉。

4.4 磁痕显示的观察

4.4.1 荧光磁粉检测，磁痕显示的观察在暗室进行，暗室的可见光照度应不大于20lx。所用黑光灯在螺栓表面辐照度≥1000μw/cm²。为了辨认细小的磁痕显示，使用2～10倍放大镜辅助辨认微小磁痕显示。除能确认磁痕是由于工件材料局部磁性不均或操作不当造成的之外，其他磁痕显示均应作为缺陷磁痕处理。

4.4.2 检测人员进入暗室，至少经过5min的暗室适应后，才可以进行荧光磁粉检测。

4.4.3 观察时不允许佩戴对检测结果评判有影响的眼镜或滤光眼镜。

4.4.4 观察好的工件应分类放置处理区别；要有明显标牌识别，以免混乱。

4.5 磁痕显示的记录

4.5.1对磁痕显示用照相法进行记录、用草图法进行标识。

4.6 退磁

4.6.1 为防止螺栓的剩磁影响附近的精密仪表或设备的使用，检测完成后，对螺栓进行交流电退磁。操作时应注意：

4.6.2 退磁用的磁场强度应不低于磁化时所用的磁场强度；

4.6.3 交流电接通线圈后，将螺栓从通电的磁化绕圈中缓慢抽出线圈，直至螺栓离开线圈1m以上时，再切断电流。或将工件放入通电的磁化线圈内，将线圈中的电流逐渐减小至零或将交流电直接通过工件并同时逐步将电流减到零。进而退磁。退磁后，使用袖珍式磁强计测量螺栓的剩磁(JCZ-5测量范围0～0.5mT）；退磁后剩磁强度应≤0.3mT(240A/m)。

4.7后处理

清除掉螺栓上的磁粉后，重新涂上防锈油。

5. 结论

5.1本次共检测螺栓30只，其中1只发现裂纹缺陷磁痕显示依据NB/T47013.4-2015标准验收不合格；采取更换同型号螺栓处理，其它29只符合NB/T47013.4-2015标准Ⅰ级的质量要求。对螺栓进行定期开展复检，保证了产品质量，防止安全事故发生。

5.2设备维护人员应定期复检重点或可疑部位，可预防安全事故发生率，提高设备安全运行率，提高生产经济效益。

5.3依据《中华人民共和国特种设备安全法》和TSG08-2017《特种设备使用管理规则》的要求，针对本单位设备特点，建立安全管理制度并有效实施。在特种设备管理制度中明确人员管理，岗位责任及人员安全教育培训工作等制度，特种设备日常检查、维护等工作的制度要求，坚决杜绝无证作业，违章作业等情况的出现。

5.4特种设备使用单位还应编制本单位设备的工艺操作规程和岗位操作规程，规程应有较强的可操作性，如应明确设备工艺操作指标、操作方法及日常巡检中重点检查的项目、部位及检查方法等。

参考文献：

【1】NB/T47013.4-2015,承压设备无损检测

【2】中华人民共和国特种设备安全法

【3】TSG08-2017,特种设备使用管理规则

作者简介：欧阳金良（1989-01），男，汉族，籍贯：湖南省邵阳市，当前职务：质量检验工程师，当前职称：工程师，学历：本科学士，研究方向：无损检测与理化检验专业技术

4 / 4