触头轴向通电磁粉探伤法检测炼油预制管道

雒里柯

（石河子特种设备检验检测所，新疆 832000）

1 问题的提出

在炼油生产装置上使用的无缝碳钢钢管一般工况条件比较恶劣。原油腐蚀性强，高温高压且介质比较复杂，一旦发生危险，后果不堪设想。炼油装置上的泵房管线比较多，在安装焊接过程中所涉及的弯头、三通和阀门等管配件比较多，从而使所用的管线长度都不是太长。而在管线采购时整根管子都在8m 以上，这就使得安装过程中经常涉及到对管线进行切割，从而造成下料后的管子端部存在与机械切割力垂直的纵向裂纹。另外，采用机械化程度高的焊接方法进行焊接时，坡口的制备也是经机加工铣床铣出来的，此时也可能在管子的端部产生纵向裂纹。再次，钢管在轧制过程中，如果遇到加热不良、表面存在杂质、热处理和加工不当等原因时，钢管容易产生裂纹，此时的裂纹方向一般与钢管纵向成一定的夹角（一般在15°～30°），呈螺旋形。所以在安装焊接前，对于用在重要位置或有疑问的钢管进行无损检测，控制裂纹的产生就十分重要。在多种检测方法中，磁粉检测因其对表面缺陷检测灵敏度高、成本低和缺陷显示直观等优点而得到了广泛应用。

2 磁化检测方法的选择

在石化厂装置上对在用设备和管道进行检测时，由于大部分检测工作都是发现问题进行维修后再检测，检测工作量不大，同时考虑到生产装置介质的危险性特点，基本上都采用磁轭法进行检测。而笔者在压力管道预制厂进行管道预制和自检自查时，由于工作量特别大，磁轭法在检测效率上就没有通电法高。因此，笔者在对预制管道焊接前进行纵向裂纹检测时，选用轴向通电法。

轴向通电法能使整根钢管均匀磁化。但轴向通电法要在钢管两头固定上夹钳，不同的管径，夹钳直径不一样，因此检测过程中装卸和更换夹钳十分不方便，当遇到大批量、规格多的钢管时，不能及时地进行检测。

3 触头轴向通电磁粉检测法的盲区

为了提高生产劳动效率，笔者对轴向通电法的工艺进行了改进。采用触头代替了夹钳，提高了劳动效率。但该方法在管子的端部存在漏检问题。

如图1所示，操作中发现，放在A，B，C三处的A－30／100试片都能清楚地显示出磁痕，这说明触头轴向通电磁化方法是可行的。因为最先检测的是ACB的弧面，此时触头接触点为A点，而ADB的弧面因磁悬液不断滴落而有可能将钢管下部的缺陷磁痕显示冲去，影响缺陷的观察。所以钢管的磁化应错开180°再进行一次。待ACB的弧面检测完毕，再把钢管的ADB弧面转到上面，进行另半部分的检测，此时接触点为D点。

用触头代替夹钳进行检测可以使检测速度提高很多，但在钢管的每一端存在着两处检测盲区。盲区形成的主要原因是触头与钢管为局部接触，电流在钢管内的分布不均匀，导致两端的磁场分布也不均匀。

根据相关无损检测标准中的计算公式，采用中等强度的磁化电流，对一根外径为89mm 的钢管进行检测试验。触头接触点为C点，将试片放在沿A和B（图1）纵向位置上。通过试验发现，靠近钢管端部280 mm 内的区域，试片都没有显示；在约300mm处，试片有了清楚的显示；再将试片放在D处纵向位置上，发现靠近钢管端部730 mm 内的试片都没有显示，在约750mm 处，试片才有了清楚的显示（图2）。CDD′弧面内的区域是无法检测的，但弧面外的区域是完全可以检测到的。而每根钢管的检测要错开180°各进行一次，触头接触点在D点，在进行另一次检测中，DCC′弧面外的区域完全可以检测到。综合起来，图2中的双阴影区可以检测到两次，只有CAD和CBD两处弧面不能被检测到，是盲区，但面积很小。对外径为89 mm 的钢管，两端盲区共4处，每处约210mm2。

为此，笔者在原有改进的基础上，采用加大触头直径的方法，增加与钢管的接触面积，来减少检测盲区。但要注意的是，触头端部的接触型面应有一定的弧度，以保证与钢管有良好的接触。在实际使用触头时，操作人员只要通过一定时间的练习，就可以有效地防止打火现象的产生，而使用夹钳一般情况下是无法做到的。

4 盲区的补充检测

由于在管子切割和坡口加工时，端部的裂纹对焊接质量的影响比较严重，为避免端部盲区裂纹的漏检，采用磁轭法作为触头轴向通电法的补充，以保证检测质量的可靠性和劳动效率。

通过以上方法的实际使用，笔者所在管道预制厂不仅在劳动效率上得到了提高，而且通过对材料的复验和坡口自检自查，使管道的焊接质量和整体安全性都得到了保证，触头轴向通电法磁粉检测在实际生产中具有重要的意义。