压力容器在用磁记忆检测

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1、压力容器在用磁记忆检测杨英春（宣城市特种设备监督检验中心，安徽宣城242000）摘要：在用压力容器的应力集中部位在温度、压力和介质作用下会产生裂纹等危险性缺陷。采用金属磁记忆检测技术能准确快速发现在用压力容器应力集中部位，实现在役压力容器损伤的早期诊断，为保证压力容器安全运行作贡献。关键词:压力容器在用磁记忆检测应力集中损伤1、引言压力容器在使用过程中，受到压力、温度、介质的共同作用，会在应力集中部位形成疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹及损伤，从而影响压力容器的安全运行。因而在压力容器在用检验中发现应力集中部

2、位，并对这些部位作进一步检查，分析其对压力容器的安全性能的影响，对压力容器安全运行具有重要意义。传统的无损检测方法如超声、射线、磁粉、渗透等检测方法只能检测到一定尺寸的宏观缺陷，对于可能引发裂纹等损伤的应力集中部位的发现和诊断却无能为力。金属磁记忆检测技术很好的解决了这一问题。2、磁记忆检测技术的原理铁磁性材料制作的压力容器受到温度、压力和介质作用，其材料内部会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆的重新取向，并在应力和应变集中区形成最大漏磁场的变化。即磁场的切向分量具有最大值，而法向分量Hp

3、改变符号且具有零值点。这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后继续保留，从而通过漏磁场法向分量Hp=0的测定，便可准确推断压力容器的应力集中部位和部件。3、磁记忆检测的特点磁记忆方法检测具有以下特点：3.1、传统的无损检测方法如超声、射线、磁粉、渗透等检测方法只能检测到一定尺寸的宏观缺陷，对于受到压力、温度、介质作用引发疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹及损伤的应力集中部位的早期诊断无能为力。磁记忆检测技术的特点可以在裂纹产生之前，或裂纹尚在萌生的早期阶段，就能发现其所在的危险区域。所以，他是目前能对压力容器应力

4、应变状态进行早期检测、评价的唯一可行的无损诊断的方法。3.2、常规的无损检测一般需要对检测部位或附近进行打磨，去除表面的防腐涂层和氧化膜，大量的打磨不仅增加了在用压力容器的定检周期、费用和劳动强度，也破坏了容器表面抗腐蚀的保护膜。磁记忆检测不需要对被检工件的表面进行清理或其他预处理，可以在保持金属原有状态下检测。3.3、传统的无损检测方法具有设备体积大、劳动强度大、操作复杂、对人员素质要求高等缺点，且每种检测方法都有各自的局限性。而磁记忆检测利用利用铁磁性材料制作的压力容器在地磁场中的自磁化现象而不

5、需要专门的磁化设备，设备轻便，提离效应好，操作快速便捷，灵敏度高，重复性与可靠性好。可快速查找出应力集中的危险区域，适用于大面积的普查。3.4应力集中部位无应力释放的情况下，有载时磁记忆信号的幅度与梯度比无载时高。4、磁记忆检测在在用压力容器检验中的应用磁记忆检测的原理和特点表明，磁记忆检测在压力容器在用检验中有巨大的应用价值和应用前景。压力容器由于存在焊接残余应力、制造缺陷、结构和材料内部不连续等原因，不可避免的存在应力集中，这些应力集中部位在介质、压力和温度共同作用，很容易产生应力腐蚀开裂和疲劳

6、开裂。由磁记忆原理可知，应力集中部位(或金属组织最不均匀处),漏磁场的垂直(法向)分量Hp具有符号发生变化,并有过零现象，漏磁场符号变换线(Hp=0),相当于应力和变形集中线，并采用漏磁场的法向分量梯度（dH/dx）对应力集中水平进行定量评估。所以充分利用压力容器在用磁记忆检测，在缺陷产生之前，诊断出以上应力集中区域，并对应力集中程度较严重部位作进一步检查，分析其对压力容器的安全性能的影响，可以极大的保证压力容器运行安全性和可靠性。4.1定期检验在压力容器定期检验时，采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝、

7、封头圆弧过度区域、高压经固件、容器结构不连续处、机械损伤部位和其他应力集中可疑部位进行快速扫查，当发现对漏磁场法向分量Hp=0的部位，且存在较大的漏磁场梯度时，在该处做好标记。对磁记忆检测诊断出的高应力部位（做好标记的部位），采用超声、射线、磁粉、渗透等检测方法，必要时采用硬度检查及金相组织分析进行重点复查，确定该部位是否存在损伤或发生损伤的程度。经验表明，当漏磁场梯度dH/dx大于10时，表明该处应力集中程度严重，应采用超声、射线、磁粉、渗透、硬度和金相组织分析等方法复查，确保高应力危害部位不漏检

8、，使压力容器安全状况评定更加可靠。对进行重点复查未发现缺陷和损伤的部位及经磁记忆检测法向分量Hp=0的部位，但漏磁场梯度较小而未进行复查的部位进行记录存档，列入下一次检修优先检测的重点，可能的情况下对这些部位实行磁记忆在线监控，为安全使用提供可靠保障。4.2在线检验磁记忆检测，在应力集中部位无应力释放的情况下，有载时磁记忆信号的幅度与梯度比无载时高，因此压力容器在线磁记忆检测效果更好。通过对压力容器焊缝及其他应力集中可疑部位的在线扫查，可以总体上了解压力容器的应力分布