最新磁粉检测工艺的设计规程.docx

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最新磁粉检测工艺的设计规程

标准

磁粉检测工艺规程

制定

2015/08/21

1目的

本工艺规程是根据NB/T47013—2015《承压设备无损检测》的第1部分：

通用要求和第4部分：

磁粉检测，并结合我公司的实际情况进行制定。

凡按国内规范设计、制造的锅炉、压力容器需作磁粉检测时，均应执行本工艺。

本工艺自实施之日起，代替CKM-163003/06C。

2适用范围

本工艺适用于铁磁性材料制承压设备对接接头、角接接头、搭接接头、T型接头以及承压部件母材表面或近表面缺陷的检测，检测厚度在2mm至200mm。

文件编制部门

质控部

编制人

校对人

部门负责人

会签栏

审批人

生效日期

分发部门

部门

份数

部门

份数

经理部

4

管理部

0

技术部

2

生产管理部

0

制造部

1

质控部

2

采购部

0

财务部

0

营业部

0

修订编号年月日修订记录

R02007.11.18

R12009.07.01标准改版

R22010.06.01换版

R32011.05.19换版

R42012.07.01换版

R52013.07.01换版

R62014.06.06换版

R72015.08.21换版

3本工艺依据下列标准、法规及技术文件

GB/T12604.5无损检测术语磁粉检测

TSGZ8001-2013特种设备无损检测人员资格考核与监督管理规则

GB/T11533标准对数视力表

GB/T23907无损检测磁粉检测用试片

NB/T47013.1-2015承压设备无损检测第1部分：

通用要求

NB/T47013.4-2015承压设备无损检测第4部分：

磁粉检测

TSGG0001-2012锅炉安全技术监察规程

GB/T16507-2013锅壳锅炉

GB/T16508-2013水管锅炉

TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程

TSGR0005-2011移动式压力容器安全技术监察规程

GB150-2011压力容器

4名词术语

4.1公称厚度：

检测对象名义厚度，不考虑材料制造偏差或加工减薄。

4.2相关显示：

糍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。

4.3非相关显示：

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。

4.4伪显示：

不是由漏场吸附磁粉形成的磁痕显示。

4.5纵、横向缺陷：

缺陷磁痕长轴与工件（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。

5检测人员

5.1磁粉检测人员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。

5.2磁粉检测人员必须按TSGZ8001-2013《特种设备无损检测人员资格考核与监督管理规则》要求进行培训考核，取得磁粉检测资格证书。

并且由公司向中国特种设备检验协会进行执业注册后，只能从事磁粉检测方法与等级的无损检测工作。

5.3磁粉检测人员资格级别分为Ⅰ级（初级）、Ⅱ级（中级）和Ⅲ级（高级）。

5.4质量等级评定及检测报告签发应有取得Ⅱ级或Ⅲ级资格证的人员担任，且资格证应在有效期内。

6磁粉检测程序

a）预处理；清理影响检测与评定的相关因素及为了提高对比度而施加反差增强剂。

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）后处理；磁粉检测以后，对影响后续加工和使用的磁粉与反差增强剂进行清理。

7工艺规程涉及的相关因素项目及其范围

工艺规程除满足NB/T47013.1的要求外，对下列相关因素的具体范围或要求进行规定，当下列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）磁膏（类型、颜色、供应商）；

g）磁悬液施加方法；

h）最低光照强度；

i）非导电表面反差增强剂（使用时）。

8操作指导书的编制及相关要求

8.1无损检测操作指导书编制至少包含以下内容。

a）操作指导书编号；

b）依据的工艺规程及其版本号；

c）检测技术要求：

执行标准、检测时机、检测比例、合格级别和检测前的表面准备；

d）检测对象：

承压设备类别，检测对象的名称、编号、规格尺寸、材质和热处理状态、检测部位（包括检测范围）；

e）检测设备和器材：

名称和规格型号，工作性能检查的项目、时机和性能指标；

f）检测工艺参数；

g）检测程序；

h）检测示意图；

i）数据记录的规定；

j）编制者（级别）、审核者（级别）；

k）编制日期。

8.2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，在以下内容发生改变时，应重新编制操作指导书并进行工艺验证。

a）检测区域和和表面要求；

b）检测环境要求；根据检测场地确定检测方法及光照度。

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。

9磁粉检测安全要求

a）磁粉检测时应注意用电安全，通电前检查电源插头、电源线、插座保证完好，与磁粉机可靠连接；

b）使用触头法磁粉探伤仪进行检测时，操作人员要穿绝缘老保鞋，戴绝缘手套且附近不能放置易燃易爆物品，以防火灾；

c）使用不符合要求的有毒磁粉等材料引起的有害影响。

10磁粉检测设备和辅助器材以及相关设备、器材校准周期

10.1检测设备和主要器材应附有产品质量合格证明文件

10.2CKM磁粉检测使用仪器设备为

a）XDYY-111A型交流磁轭式探伤仪；

b）CY-2000多用磁粉探伤仪。

c）TES-1330A光照度计。

10.3辅助器材：

a）提升力试块；

b）A1型标准灵敏度试片；

c）磁场指示器；

d）磁悬液浓度测定管；

e）2～10倍放大镜。

11磁粉检测器材：

a）磁膏：

HB-1型水溶性黑磁膏加水配制，磁悬液沉淀浓度为1.2～2.4ml/100ml。

供应商为吴江宏达探伤器材有限公司（附有详细说明书、各项参数与合格证明书）。

b）非导电表面反差增强剂（使用时）；

反差增强剂：

FC-5型，供应商为吴江宏达探伤器材有限公司。

12标准试件

12.1标准试片

磁粉检测时一般选用A1型标准试片，表面有锈蚀、褶折或磁特性发生改变时不得继续使用。

12.2标准试片使用方法

标准试片适用于连续磁化法：

a）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；

b）使用时，应将试片无人工缺陷的面朝外。

为使试片与被检面接触良好，可用透明胶带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；

c）用完后，可用溶剂清洗并擦干。

干燥后涂上防锈油，放回原装片袋保存；

d）标准试片使用时，所采用的磁粉检测技术和工艺规程，应与实际应用的一致。

12.3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。

13磁化电流类型、磁化方向

13.1磁化电流为交流电；

13.2磁化方向

13.2.1纵向磁化

检测与工件轴线方向垂直或夹角≥45°的线性缺陷时，应使用纵向磁化法。

常用线圈法与磁轭法。

13.2.2周向磁化

检测与工件轴线或母线方向平行或夹角＜45°的缺陷时，应使用周向磁化法。

常用触头法。

13.2.3复合磁化

主要为交叉磁轭法。

14磁化规范

14.1线圈法

14.1.1线圈法产生的磁场方向平行于线圈的轴线。

其有效磁化区域：

低充填因数线圈法为从线圈中心向两侧分别延伸至线圈端外侧各一个线圈半径范围内；中充填因数线圈法为从线圈中心向两侧分别延伸至线圈端外侧各100mm范围内；高充填因数线圈法或缠绕电缆法为从线圈中心向两侧分别延伸至线圈端外侧各200mm范围内；

14.1.2超过上述区域时，应采用标准试片确定。

14.1.3低充填因数线圈法。

当线圈的横截面积大于等于被检工件横截面积的10倍时，使用下述公式：

偏心放置时，线圈的磁化电流按式

（1）1计算（±10%）：

式

（1）：

I=45000÷N（L/D）

正中放置时，线圈的磁化电流按式

（2）计算（±10%）：

式

（2）：

I=1690R÷N[6（L/D）-5]

以上各式中：

I——施加在线圈上的磁化电流，A；

N——线圈匝数；

L——工件长度，mm；

D——工件直径或横截面上最大尺寸，mm；

R——线圈半径，mm。

14.1.4高充填因数线圈法或缠绕电缆法。

即线圈的截面积小于或等于2倍被检工件截面积（包括中空部分）；其线圈的磁化电流按式（3）计算（±10%）：

式（3）：

I=35000÷N[（L/D）+2]

式中各符号意义同式

（1）。

14.1.5中充填因数线圈法。

即线圈大于2倍而小于10倍被检工件截面积；其线圈的磁化电流按式（4）计算：

式（4）：

NI=[（NI）h（10-Y）+（NI）l（Y-2）]/8

式中：

（NI）h——式（3）高充填因数线圈计算的NI值。

（NI）l——式

（1）或式

（2）低充填因数线圈计算的NI值。

Y——线圈的横截面积与工件横截面积之比。

14.1.6上述公式不适用于长径比（L/D）小于2的工件。

对于长径比（L/D）小于2的工件，若要使用线圈法时，可利用磁极加长块来提高长径比的有效值或采用标准试片实测来决定电流值。

对于长径比（L/D）大于等于12的工件，公式中（L/D）取12。

14.1.7当被检工件太长时，应进行分段磁化；每次磁化有效磁化范围不超过其有效磁化区域，

且应有一定的重叠，重叠区长度应不小于分段检测长度的10%。

检测时，磁化电流应根据标准试片验证。

14.1.8空心工件检测时，公式

（1）至（3）的D应由有效直径Deff代替。

有效直径Deff为：

a）对于圆筒形工件按式（5）：

式（5）：

Deff=[（D0）2-（Di）2]1/2

式中：

D0——圆筒外直径，mm；

Di——圆筒内直径，mm。

b）对于非圆筒形工件按式（6）：

式（6）：

Deff=[4（At-Ah）/π]1/2

式中：

At——零件总的横截面积，mm2；

Ah——零件中空部分的横截面积，mm2。

14.2磁轭法

a）磁极间距应控制在75mm～200mm之间，其检测有效度宽度为两极连线两侧各1/4极距；

b）磁化区每次应有不少于10%的重叠；

c）采用磁轭法磁化工件时，其磁化规范应经标准试片验证。

14.3触头法

a）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，其检测有效度宽度为触头中心线两侧各1/4极距；

b）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（为了防止电弧烧伤工件表面和提高导电性能，应将工件和电极接触部分清除干净，必要时应在电极上安装接触垫）。

c）两次磁化间应有不少于10％的磁化重叠。

d）磁化电流类型为交流电，磁化电流参数按表1计算，并经标准试片验证。

表1触头法磁化电流值（AC）

工件厚度T，㎜

电流值I/A

T＜19

（3.5～4.5）倍触头间距

T≥19

（4～5）倍触头间距

14.4磁轭法

a）磁极间距应控制在75mm～200mm之间，其检测有效度宽度为两极连线两侧各1/4极距；

b）磁化区每次应有不少于10%的重叠；

c）采用磁轭法磁化工件时，其磁化规范应经标准试片验证。

c）采用磁轭法磁化工件时，其磁化规范应经标准试片验证。

15质量控制

15.1每次检测工作开始前，用标准试片验证磁粉检测设备及磁悬液的综合性能（系统灵敏度）。

15.2磁悬液浓度按照11条规。

15.3磁悬液润湿性能

检测前，应进行磁悬液润湿性能核查。

将磁悬液施加被检工件表面上，如果磁悬液的液漠是均匀连续的，则磁悬液的润湿性能合格；如果液漠被断开，则磁悬液的润湿性能不合格。

15.4磁粉检测设备的电流表（CY-2000多用磁粉探伤仪），至少半年校准一次。

当设备进行重要电气修理或大修后，或者设备停用一年以上应重新进行校准。

15.5交流电磁轭的提升力至少半年检查一次；磁轭损伤修复后应重新核查。

当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至少应有45N的提升力。

15.6用于核查提升力的试块重量每年校准一次，使用、保管过程中发生损坏，应重新进行校准。

15.7光照度计至少每年校准一次。

16被检工件表面准备

16.1工件表面

a）工件被检区表面及其相邻至少25mm范围内应干燥，并不得有油脂、污垢、铁锈、氧化皮、纤维屑、焊剂、焊接飞溅或其它粘附磁粉的物质；表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性，否则应做适当的修理，修理后的被检工件表面粗糙度Ra≤25μm；

b）被检工件表面有非磁性涂层，能够保证涂层厚度不超过0.05mm，经公司技术负责人同意和标准试片验证不影响磁痕显示时可带涂层进行磁粉检测，并归档保存验证资料。

16.2安装接触垫

采用触头法磁化时，为了防止电弧烧伤工件表面和提高导电性能，应将工件和电极接触部分清除干净，必要时应在电极上安装接触垫。

16.3反差增强剂

为增强对比度，经标准试片验证后，可能使用反差增强剂。

16.4检测时机

a）焊接接头的磁粉检测应安排在焊接工序完并经外观检查合格后进行。

对于有延迟裂纹倾向的材料（制造工艺文件注明），至少应在焊接完成24小时后进行焊接接头的磁粉检测。

b）需要热处理的受检件应在最终热处理完成后进行。

（工艺另有要求除外）

17检测方法

17.1施加磁粉的载体：

湿法（非荧光）；

a）应确保整个检测面被磁悬液湿润；

b）磁悬液的施加可采用喷、浇等方法，不宜采用刷涂法，磁悬液流速不能过快；

17.2施加磁粉的时机：

连续法；

磁悬液的施加和磁痕显示的观察应在通电时间内完成，且停施磁悬液至少1S后方可停止磁化；磁化通电时间为1S～3S，且至少应反复磁化二次。

17.3磁化方法：

磁化方法包括纵向磁化、周向磁化、复合磁化。

18磁痕显示的分类、观察和记录

18.1磁痕的分类和处理

18.1.1磁痕显示分为相关显示、非相关显示和伪显示。

18.1.2长度与宽度之比大于3的缺陷磁痕，按线性磁痕处理；长度与宽度之比不大于3的缺陷磁痕，按圆形磁痕处理。

18.1.3长度小于0.5mm的磁痕不计。

18.1.4两条或两条以上缺陷磁痕在同一直线上且间距不大于2mm时，按一条磁痕处理，其长度为两条磁痕之再加间距。

18.2观察

18.2.1缺陷磁痕的观察应在磁痕形成后立即进行。

18.2.2非荧光磁粉检测时，缺陷磁痕的评定应在可见光下进行，且工件被检表面可见光照度应大于等于1000lx；现场检测时，由于条件所限可见光照度应不低于500lx。

18.2.3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。

为辨认细小的磁痕显示，观察时应辅以2倍～10倍的放大镜。

18.3记录：

根据检测部位画出草图，有相关显示在草图中标出，并标注尺寸，如有特殊需要另附加照片与文字描述。

19复验

当出现下列情况之一时，需要复验：

a）检测结束时，用标准试片或标准试块验证检测灵敏度不符合要求时；

b）发现检测过程中操作方法有误或技术条件改变时；

c）合同各方有争议或认为有必要时;

d）对检测结果有怀疑时

20退磁

a）根据NB/T47013.4标准检测后的受检件一般不作退磁；

b）除另外专门规定。

21质量分级

21.1不允许任何裂纹显示；

21.2焊接接头的质量分级按表2进行：

表2焊接接头质量分级

等级

线性缺陷磁痕

圆形缺陷磁痕

（评定框尺寸为35mm×100mm）

Ⅰ

l≤1.5

d≤2.0,且在评定框内不大于1个

Ⅱ

大于Ⅰ级

注：

l表示线性缺陷磁痕长度，单位为mm；d表示圆形缺陷磁痕长径，单位为mm。

21.3其它部件的质量分级按表3进行:

表3其它部件的质量分级

等级

线性缺陷磁痕

圆形缺陷磁痕

（评定框尺寸为2500mm2,其中一条矩形边长最大为120mm）

Ⅰ

不允许

d≤2.0,且在评定框内不大于1个

Ⅱ

l≤4.0

d≤4.0,且在评定框内不大于2个

Ⅲ

l≤6.0

d≤6.0,且在评定框内不大于4个

Ⅳ

大于Ⅲ级

注：

l表示线性缺陷磁痕长度，单位为mm；d表示圆形缺陷磁痕长径，单位为mm。

22检测记录和报告

22.1磁粉检测记录至少应包括以下内容：

a）记录编号；

b）检测技术要求：

执行标准、合格级别、执行的工艺规程和操作指导书编号；

c）检测对象：

承压设备类别，检测对象的名称、编号、规格尺寸、材质和热处理状态、检测部位和检测比例、检测时的表面状态、检测时机；

d）检测设备、器材的名称、型号和编号；

e）磁粉种类、磁悬液浓度和施加磁粉的方法；

f）磁化方法、电流类型和磁化规范；

g）环境条件；

h）检测灵敏度校验、标准试片或标准试块；

i）检测部位或其示意图；

j）原始检测数据；

k）检测数据的评定结果；

l）检测人员和复核人员签字；

m）检测日期和地点。

22.2磁粉检测报告至少应包括以下内容：

a）报告编号、委托单位；

b）检测技术要求：

执行标准和合格级别；

c）检测对象：

承压设备类别，检测对象的名称、编号、规格尺寸、材质和热处理状态、检测部位和检测比例、检测时的表面状态、检测时机等；

d）检测设备和器材：

名称和规格型号；

e）检测工艺参数；

f）检测部位示意图；

g）检测结果、质量等级评定、检测结论；

h）编制（级别）和审核（级别）；

i）编制日期。