在役壓力容器磁粉探傷工藝探討

　　3　探傷操作方法與質(zhì)量控制

　　任何探傷操作方法都是在以工件得到有效磁化的同時(shí),獲得較好的磁痕顯示為目的。用磁軛法探傷要達到這個(gè)目的,必須對磁極與被檢表面的接觸間隙、磁軛在工件上的行走速度、磁粉施加時(shí)機及被檢表面可見(jiàn)光照度等要點(diǎn)進(jìn)行全過(guò)程的質(zhì)量控制。

　　3.1　磁極與工件接觸間隙的控制

　　容器的外觀(guān)通常制作成球形或圓筒形結構。如采用外側裝置有固定行走滾輪的旋轉磁場(chǎng)交叉磁軛探傷臥式容器環(huán)縫,由于幾何形狀的影響,同一焊縫部位在容器內外探傷時(shí)其磁化效果可能不一樣:在外表面探傷時(shí)(如圖1左邊所示),交叉磁軛面對是凸的曲面,行走滾輪失去支撐作用,磁極與工件完全接觸或間隙較小,磁路中磁阻較小,被檢表面得到有效的磁化,探傷靈敏度高。

　　在內表面探傷時(shí),交叉磁軛面對是凹面(如圖1右邊所示),如果不對滾輪位置調整,由于外側滾輪的支撐,磁極與工件之間存在縫隙L0,磁路中因縫隙產(chǎn)生漏磁場(chǎng)使磁阻增大,導致被檢表面的磁通量減小,另一方面將擴大磁極周?chē)奶絺^,探傷靈敏度降低。

　　以下通過(guò)圖1為例,計算不同寬度的縫隙對磁場(chǎng)強度的影響:

　　設圖左邊外表面探傷時(shí),磁軛與被檢表面完全接觸,形成環(huán)型回路長(cháng)度為L(cháng),磁極截面積為S,線(xiàn)圈總匝數為N,各匝中電流強度為I,磁導率為μ,根據磁路定律得回路中的磁通量

　　式中　R—總磁阻

　　圖右邊在內表面探傷時(shí),磁軛與被檢表面存在接觸縫隙L0,它的存在使總磁阻R增加了L0/S0,這時(shí)工件磁通量為

　　式中　L0—縫隙寬度

　　S0—縫隙截面積

　　以圖1的探傷為例,設L=440mm,N=1000,I=5A,μ=600,計算磁極與被檢表面存在的縫隙分別為0、1mm、2mm時(shí),磁場(chǎng)強度H各為多少?當縫隙較窄的情況下,縫隙內的磁感應強度近似等于鐵心內的磁感應強度(B=B0=H),并設S0=S,則可用磁感應通量Φ表示H,由公式(2)得

　　以上計算表明,當每個(gè)磁極與工件之間縫隙為1mm時(shí),磁場(chǎng)強度是沒(méi)有縫隙時(shí)的26%,縫隙為2mm時(shí)是15%,磁場(chǎng)強度隨著(zhù)縫隙的增大而急速下降,導致工件磁化達不到規范要求,可能發(fā)生漏檢。因此,通過(guò)調整磁極方位使接觸間隙最小(一般不超過(guò)1.5mm),是控制磁化質(zhì)量的重要手段。特別是圓筒形結構的容器,在內部面對碟型封頭拼縫與環(huán)縫的丁字接頭處探傷時(shí),磁極與工件接觸縫隙更大,必要時(shí)應拆除滾輪,用分段磁化操作來(lái)保證探傷靈敏度。