1引言

磁粉检测是承压设备制造、检验中最常用的无损检测方法之一，它适用于铁磁材料的表面和近表面缺陷的检测，能直观地显示缺陷的形状、位置和尺寸，并可大致确定其性质。磁粉检测受工件大小和几何形状的影响较小，能检测出工件各个方向的缺陷，它的检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹及其它缺陷。有关理论研究和试验结果认为，磁粉检测可以检出的最小裂纹尺寸大约为：宽度1μm，深度10μm，长度1mm。虽然实际现场应用时可检出的裂纹尺寸远达不到这一水平，会比上述数值要大的多，但是在射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测这四种常规无损检测方法中，对表面裂纹检测灵敏度最高的仍然是磁粉检测[1]。磁粉检测是铁磁类压力容器表面检测时首选的无损检测方式，《固定式压力容器安全技术监察规程》[2]（以下简称《固容规》）3.2.10.2.1条规定：焊接接头的表面裂纹应当优先采用表面无损检测；铁磁性材料制压力容器焊接接头的表面无损检测应当优先选用磁粉检测。作为一名检验人员，在检验工作中，发现磁粉检测中存在几个具有代表性的问题，希望通过本文，能够对各位同行有点启发，共同提高无损检测质量。

2现状

（1）企业内无损检测工作存在重射线检测轻表面检测的现象。由于射线检测需要保留有底片，方便事后复查以和考察相关人员的履职情况，因此各单位普遍对射线检测比较重视，而表面检测由于不需要保留检测痕迹，一般仅能通过检测记录体现检验过程和检验结果，因此不少单位对表面检测工作比较敷衍，致使相关人员能力比较欠缺，缺乏有效的监督考评机制以及设备投入不够（通常只配备少量的磁轭和交叉磁轭探伤机）。（2）压力容器磁粉检测的主要流程也是磁粉检测的重要影响因素。磁粉检测的主要流程为：检测人员根据磁粉检测工艺规程编制操作指导书并经审核通过；现场检测人员根据检测操作指导书进行检测，填写检测记录并经相应责任人员签字认可；检测人员根据检测记录出具检测报告，后交由审核人员审核通过；审核合格的报告交驻厂监检员审查后，即作为压力容器质量证明书的组成部分，随出厂资料交付客户。虽然记录、报告看似经过了重重检查或审查，但仍存在一定问题：一是相关工作人员很难发现自己长久以来一直存在的问题。二是监检人员依照《固容规》6.2.2.6.1条的要求，只需要审查检测人员是否持有相应的检测资格证书以及检测工艺和检测报告的批准程序，不需要审核报告的内容，因此也很难发现检测过程中存在的问题。三是压力容器的的使用单位，一般没有无损检测方面的专业技术人员，并且通常也不会去检查制造厂提供资料的内容是否存在问题。综合以上几方面的原因，造成很多企业在磁粉检测上的错误认识一旦形成，便会长期存在于以后制造的产品中。

3存在的问题以及解决办法

检验中发现的问题主要存在于磁轭法检测方面。虽然检测规范要求在采用磁轭法时，其磁化规范应采用标准试片验证，但本文列举的这些问题还是应该引起重视，从一定程度来说，出现本文所述问题的企业在检测时可能根本未进行标准试片验证。检验中发现的问题主要在以下几个方面：

3.1小径管的环焊缝检测方面

检验中经常发现许多单位对小径管的对接焊缝采用便携式磁轭探伤机进行检测，由于小径管的直径较小，在检测对接焊缝的横向缺陷时，缺陷可能被过度背景影响而导致缺陷漏检。便携式电磁轭探伤机是压力容器焊缝检测中最常用的检测设备之一，其通过将磁轭的两磁极与工件表面接触，使工件局部得到磁化，由于两磁极间的磁感应线大体上平行于两磁极的连线，因此利用磁轭法检测有利于发现与两磁极连线垂直的缺陷。该设备具有结构简单、操作方便的优点，磁轭与工件之间采用非电接触，可以通过改变磁轭方位，发现任何方向的缺陷，检测灵敏度也较高。但是在磁极附近25mm范围内，由于磁通密度过大会产生过度背景，有可能掩盖相关显示[3]，因此《承压设备无损检测第四部分：磁粉检测》[4]（以下简称《承压设备磁粉检测》）第4.10.5.1条规定：“磁极间距应控制在75mm-200mm之间。”也就是说磁轭间的最小间距应为75mm（通过《承压设备磁粉检测》附录B可知磁极间距应理解为两磁极之间磁力线通过的最短路程）。同时，由于磁轭法对平行于磁力线的缺陷灵敏度较低，为了确保缺陷检出率,《承压设备磁粉检测》附录B要求在采用磁轭法检测时，对受检焊缝在进行了一次垂直于焊缝方向的检测后，还要在与焊缝平行或相割（管板角焊缝）位置再进行一次检测。在检测小径管对接焊缝的横向缺陷时，磁力线在工件上通过的最短路程会大于磁极间的距离，假设将两磁极置于接管直径位置，在不考虑磁力线因为通过磁轭与接管接触部位的两侧焊缝可能导致受检部位磁场强度降低的情况，要使磁力线通过的最短距离为75mm，通过计算可知可检测的小径管的最小外径为48mm，当然实际检测时还需要进行灵敏度测试，确保灵敏度符合标准要求。因此，用磁轭法检测小径管的对接焊缝时，应考虑小径管的外径，确保能够检测到小径管焊缝的横向缺陷，如果小径管的外径太小，可选用其它磁化规范或通过设计变更，改用其它表面检测方法。

3.2角接接头检测方面

在面对不同类型、尺寸的焊缝检测时，许多单位的检测报告和工艺卡在磁轭间距栏有的按标准要求给一个范围值（如75mm-200mm），或者有的写一个固定的数据，因此常发现磁轭间距不符合标准要求的情况。在检测角接接头（如管板角接头和T型接头），当采用磁轭横跨焊缝的方式检测焊缝上的纵向缺陷时，磁力线实际通过的路程会大于磁极间的距离。有些单位不考虑实际磁力线通过的路程，机械的要求磁轭长度满足75-200mm，或者写一个固定的磁轭间距。这种情况可能导致检测范围内的磁场强度不足。由前文可知，要控制磁力相通过的路程75mm-200mm之间，则检测管板角接头和T型接头（接管与钢板或钢板与钢板之间呈90°）这类焊接结构的焊缝时，如果要确保磁力线通过的路程不超过200mm，则此时允许的磁轭间距最大为141.4mm。在检测管板角接头和T型接头这类焊缝时，应根据实际结构确定磁轭间距。

3.3坡口检测方面

在检验中还发现有的单位直接采用磁轭法检测焊接坡口，这种做法是不合适的。坡口检测主要是为了发现坡口上可能出现的分层、裂纹类缺陷，检测范围包括坡口面和钝边区域。分层属于轧制缺陷，它平行于钢板表面，一般分布在板厚中心附近，而坡口上的裂纹主要有两种，一种是沿分层端部开裂的裂纹，方向大多平行于板面，另一种是火焰切割裂纹。如采用磁轭式磁探机沿坡口长度方向进行检测，由于坡口检测主要是为了检测坡口表面的分层和裂纹类缺项，而该类缺陷的延伸方向一般与坡口平行，因此不利于缺陷的检出。如果受条件限制，可以通过连接辅助块的方法来改善磁化条件。还可以采用触头法检测坡口，触头法产生的磁场可以有效的检测到坡口表面的分层和裂纹，且操作方便，检测灵敏度高，需要注意的是，在采用触头法检测时触头应加铅垫或包铜编织网，以防打火烧伤坡口表面。也可以用交叉磁轭检测坡口的缺陷，检测时可把交叉磁轭置于靠近坡口的钢板表面上，利用旋转磁场的外侧磁场检验缺陷。以上方法使用时都应使用灵敏度试片试验检测灵敏度和有效磁化区。

3.4漏检方面

在检验中还发现个别单位存在漏检的情况。经常漏检的有：异种钢焊接接头；进行100%射线或超声波检测的容器上公称直径DN＜250mm的接管与接管对接接头，接管与高颈法兰对接接头；设计温度低于-40℃的或者焊接接头厚度大于25mm的低温容器上的E类焊接接头等。这几类焊缝未按《压力容器》[5]第4部分的要求进行表面检测。

4小结

本文主要阐述了磁轭法检测小径管对接焊缝、焊接坡口、管板角焊缝和T型接头焊缝时存在的问题，这几个问题比较常见且不容易被发现。在实际检验中还存在不少显而易见的问题，如缺少灵敏度试片、提升力试块保护不当、缺少检测磁悬液浓度的设备、没有光照度计、记录或报告内的磁悬液浓度明显有误、触头法检测时磁化电流计算有误、磁粉检测时间与焊接时间矛盾、明显的笔误等问题。希望通过文本能引起大家对磁粉检测重视，改变一些错误的认识，提高磁粉检测质量。