NB-T47013.4承压设备磁粉

中国二冶集团有限公司承压设备无损检测（磁粉检测）主讲人：燕旭兵中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司1范围1.1NB/T47013的本部分规定了承压设备焊缝及其原材料、机加工部件磁粉检测方法及质量分级要求。1.2本部分适用于铁磁性材料制板材、复合板材、管材、管件和锻件等表面或近表面缺陷的检测，以及铁磁性材料对接接头、T型焊接接头和角接接头等表面或近表面缺陷的检测，不适用于非铁磁性材料的检测。1.3承压设备有关的支承件和结构件，也可参照本部分进行磁粉检测。GB/T5097无损检测渗透检测和磁粉检测观察条件GB11533标准对数视力表GB/T12604.5无损检测术语磁粉检测GB/T23906无损检测磁粉检测用环形试块GB/T23907无损检测磁粉检测用试片JB/T6063无损检测磁粉检测用材料JB/T8290无损检测仪器磁粉探伤机JB/T8290承压设备无损检测第1部分：通用要求范围及规范性引用文件中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司3术语和定义GB/T12604.5和NB/T47013.1界定的以及下列术语和定义适用于本部分。3.1相关显示relevantindication磁粉检测时由缺陷产生的漏磁场吸附磁粉而形成的磁痕显示，一般也称为缺陷显示。3.2非相关显示non-relevantindication磁粉检测时由截面变化或材料磁导率改变等产生的漏磁场吸附磁粉而形成的磁痕显示。3.3伪显示falseindication不是由漏磁场吸附磁粉形成的磁痕显示。3.4复合石兹化combinatorialmagnetization在工件中产生一个大小和方向随时间成圆形、椭圆形或螺旋形变化的磁场的磁化方法。3.5纵、横向缺陷longitudinal/transverseflaw缺陷磁痕长轴方向与工件（轴类或管类）轴线或母线的夹角大于或等于30°时，按横向缺陷处理；其他按纵向缺陷处理。术语和定义中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4一般要求4.1检测人员4.1.1从事磁粉检测的人员应满足NB/T47013.1的有关规定。4.1.2磁粉检测人员的未经矫正或经矫正的近（小数）视力和远（距）视力应不低于5.0(小数记录值为1.0),测试方法应符合GB11533的规定；并一年检查一次，不得有色盲。4.2磁粉检测程序磁粉检测程序如下：a)预处理；b)磁化；c)施加磁粉或磁悬液；d)磁痕的观察与记录；e)缺陷评级；f)退磁；g)后处理。磁粉检测人员要求及检测程序中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.3检测工艺文件4.3.1检测工艺文件包括工艺规程和操作指导书。4.3.2工艺规程除满足NB/T47013.1的要求外，还应规定下列相关因素的具体范围或要求；当相关因素的一项或几项发生变化并超出规定时，应重新编制或修订工艺过程。a)被检测对象（形状、尺寸、材质等）；b)磁化方法；c)检测用仪器设备；d)磁化电流类型及其参数；e)表面状态；f)磁粉（类型、颜色、供应商）；g)磁粉施加方法；h)最低光照强度；i)非导电表面反差增强剂（使用时）；j)黑光辐照度（使用时)。检测工艺文件中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.3.3应根据工艺规程的内容和被检工件的检测要求编制操作指导书，其内容除满足NB/T47013.1的要求外，至少还应包括：a)检测区域和表面要求；b)检测环境要求；c)检测技术要求：灵敏度试片显示，磁化方法，磁化规范，磁化时间等；d)磁粉或磁悬液的施加方法；e)磁痕观察条件；f)退磁要求。4.3.4操作指导书在首次应用前应采用标准试件进行工艺验证，以确认是否能达到标准规定的要求。4.4安全要求4.4.1电流短路引起的电击或在所用相对较低电压下的大电流引起的灼伤。4.4.2使用荧光磁粉检测时，黑光灯激发的黑光对眼睛和皮肤产生的有害影响。4.4.3使用或去除多余磁粉时，尤其是干磁粉，其悬浮的颗粒物等被吸入或进入眼睛、耳朵导致的伤害。4.4.4使用不符合要求的有毒磁粉等材料引起的有害影响。4.4.5易燃易爆的场合使用通电法和触头法引发的火灾检测工艺文件及安全要求中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.5设备和器材4.5.1设备磁粉检测设备应符合JB/T8290的规定。4.5.2提升力当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至少应有45N的提升力；直流电（包括整流电）磁轭或永久性磁轭至少应有177N的提升力；交叉磁轭至少应有118N的提升力（磁极与试件表面间隙为小于等于0.5mm)。4.5.3断电相位控制器采用剩磁法检测时，交流探伤机应配备断电相位控制器。4.5.4黑光灯当采用荧光磁粉检测时，使用的黑光灯在工件表面的辐照强度应大于或等于lOOOgW/cm2,其波长应为315nm~400nm,峰值波长约为365nm。黑光源应符合GB/T5097的规定。4.5.5黑光辐光照度计黑光辐光照度计用于测量黑光的辐照度，其测量的波长范围应至少在315mn~40〇nm的内，峰值波长约为365mn。4.5.6光照度计光照度计用于测量被检工件表面的可见光照度。4.5.7退磁装置退磁装置应能保证工件退磁后表面剩磁小于或等于〇.3mT(240A/m)。设备和器材中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.5.8辅助器材一般包括下列器材：a)磁场强度计；b)A1型、C型、D型和Ml型试片、标准试块和磁场指示器；c)磁悬液浓度沉淀管；d)2倍~10倍放大镜；e)通电时间定时器；f)快速断电试验器；g)电流表。辅助器材中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.6磁粉、载体及磁悬液4.6.1磁粉磁粉应具有高磁导率、低矫顽力和低剩磁，非荧光磁粉应与被检工件表面颜色有较高的对比度。磁粉粒度和性能等其他要求应符合JB/T6063的规定。4.6.2载体湿法应米用水或低粘度油基载体作为分散媒介。若以水为载体时，应加人适当的防锈剂和表面活性剂，必要时添加消泡剂。油基载体的运动粘度在38℃时小于或等于3.0mm2/s，最低使用温度下小于或等于5.0mm2/s，闪点不低于94°C，且无荧光、无活性和无异味。4.6.3磁悬液磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加方法和被检工件表面状态等因素来确定。一般情况下，磁悬液浓度范围应符合表1的规定。测定前应对磁悬液进行充分的搅拌。磁粉类型配制浓度/(g/L)沉淀浓度（含固体量(mL/100mL)非荧光磁粉10-251.2-2.4荧光磁粉0.5~3.00.1-0.4表1磁悬液浓度中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.7标准试件4.7.1标准试片4.7.1.1标准试片主要用于检验磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能1显示被检工件表面具有足够的有效磁场强度和方向、有效检测区以及磁化方法是否正确。标准试片看A1型、C型、D型和Ml型，其规格、尺寸和图形见表2。A1型、C和D型标准试片应符合GB/T23907的规定。标准试件中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司表2标准试片的类型、规格和图形中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.7.1.2磁粉检测时一般应选用A1:30/100型标准试片。当检测焊缝坡口等狭小部位，由于尺寸关系，A1型标准试片使用不便时，一般可选用C:15/50型标准试片。为了更准确地推断出被检工件表面的磁化状态，当用户需要或技术文件有规定时，可选用D型或Ml型标准试片。4.7.1.3标准试片适用于连续磁化法，其使用要求如下：a)标准试片表面有锈蚀、褶折或磁特性发生改变时不得继续使用；b)试片使用前，应用溶剂清洗防锈油，如果工件表面贴试片处凹凸不平，应打磨平，并除去油污。c)使用时，应将试片无人工缺陷的面朝外，并保持与被检工件有良好的接触。为使试片与被检面接触良好，可用透明胶带或其他合适的方法将其平整粘贴在被检面上，并注意胶带不能覆盖试片上的人工缺陷；d)试片使用后，可用溶剂清洗并擦干，干燥后涂上防锈油ΐ放回原装片袋保存；e)标准试片使用时,所采用的磁粉检测技术和工艺规程，.应有实际应用的一致。中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.7.2磁场指示器磁场指示器是一种用于表示被检工件表面磁场方向、有效检测区以及磁化方法是否正确的一种粗略的校验工具，但不能作为磁场强度及其分布的定量指示。其几何尺寸看见图1。8块饼形低碳钢片和铜板用炉内纤接焊在一起3.2mm中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.7.3中心导体磁化方法标准试块中心导体磁化方法标准试块应符合GB/T23906的规定。4.8磁化电流类型及其选用4.8.1电流类型磁粉检测常用的电流类型有：交流、整流电流（全波整流、半波整流）和直流。4.8.2电流值磁化规范要求的交流磁化电流值为有效值，整流电流值为平均值。磁化电流的波形、电流表指示及换算关系参见附录A。4.9磁化方向磁化方向包括纵向磁化、周向磁化和复合磁化。4.9.1纵向磁化检测与工件轴线或母线方向垂直或夹角大于或等于45°的线性缺陷时，应使用纵向磁化方法。纵向磁化可用下列方法获得：a)线圈法（见图2);b)磁轭法（见图3）中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.9.2周向磁化检测与工件轴线或母线方向平行或夹角小于45°的线性缺陷时，应使用周向磁化方法。周向磁化可用下列方法获得：a)轴向通电法（见图4);b)触头法（见图5);'c)中心导体法（见图6);d)偏心导体法（见图8)。中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司b)间距非固定式触头磁化a)间距固定式触头磁化中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司图6中心导体法工件缺陷图7交叉磁轭法中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司9.3复合磁化复合磁化法包括交叉磁轭法（见图7)、交叉线圈法和直流线圈与交流磁辄组合等多种方法。4.9.4焊缝的典型磁化方法磁轭法、触头法、绕电缆法和交叉磁轭法等典型磁化方法参见附录B。4.10磁化规范4.10.1磁场强度磁场强度可以用以下几种方法确定：a)用磁化电流表征的磁场强度按4.10.6.3〜4.10.6.5所给出的公式计算；b)利用材料的磁特性曲线，确定合适的磁场强度；c)用磁场强度计测量施加在工件表面的切线磁场强度。连续法检测时应达到2.4kA/m~4.8kA/m,剩磁法检测时应达到14.4kA/m。d)用标准试片（块）来确定磁场强度是否合适。中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.10.2轴向通电法和中心导体法4.10.2.1轴向通电法和中心导体法的磁化规范按表3中公式计算。检测方法磁化电流计算公式交流电直流电、整流电连续法/=(8~15)Z)/=(12~32)Z)剩磁法/=(25~45)Z)/=(25~45)£)注：D为工件横截面上最大尺寸，单位为mm。表3轴向通电法和中心导体法磁化规范中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.10.2.2中心导体法可用于检测环形或空心圆柱形工件内、外表面与电流流向平行或夹角小于等于45。的纵向缺陷和端面的径向缺陷。外表面检测时应尽量使用直流电或整流电。4.10.3偏心导体法对大直径环形或空心圆柱形工件当使用中心导体法时，如电流不能满足检测要求应采用偏心导体法进行分区域检测即将导体靠近内壁放置，依次移动工件与芯棒的相对位置分区域检测。每次外表面有效检测区长度约为4倍芯棒导体直径（见图8),且有一定的重叠，重叠区长度应不小于有效检测区长度的10%。其磁化电流按表3中公式计算，式中D的数值取芯棒导体直径加两倍工件壁厚。导体与内壁接触时应采取绝缘措施。中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司说明：A-—磁场；F——缺陷。图8偏心导体法检测有效区中国二冶集团有限公司中国二冶集团有限公司4.10.4触头法4.10.4.1当采用触头法局部磁化工件时，电极间距应控制在75mm~200mm之间，其检测有效宽度为触头中心线两侧各1/4极距。4.10.4.2检测时通电时间不应太长，电极与工件之间应保持良好的接触，以免烧伤工件。4.10.4.3两次磁化区域间应有不小于10%的磁化重叠。4.10.4.4磁化电流按表4计算，并经标准试片验证。工件厚度t