10 特种设备磁粉检测通用工艺规程和工艺卡

10  特种设备磁粉检测通用工艺规程和工艺卡

10.1  特种设备磁粉检测通用工艺规程

10.1.1通用工艺规程的特点：

1.通用工艺规程应根据相关法规、产品标准、有关的技术文件和JB/T4730.4-2005等相关检测标准要求编制；

2.针对检测机构的特点和检测能力进行编制；

3.磁粉检测通用工艺规程应涵盖本单位（制造、安装或检测单位）产品的检测范围；

4. 通用工艺规程应有一定覆盖性、通用性和可选择性；

4.通用工艺规程一般为原则性条款，以文字说明为主；

5.通用工艺规程Ⅲ级人员编写，检测责任师（Ⅲ级人员）审核，技术负责人批准。

10.1.2通用工艺规程的内容：

磁粉检测通用工艺规程至少应包括以下内容：

（a）适用范围；

（b）引用标准、法规；

（c）检测人员资格；

（d）检测设备、器材和材料；

（e）检测表面制备；

（f）检测时机；

（g）检测工艺和检测技术；

（h）检测结果的评定和质量等级分类；

（i）检测记录、报告和资料存档；

（j）编制（级别）、审核（级别）和批准人；

（k）制定日期。

10.2  特种设备磁粉检测工艺卡

10.1.1检测工艺卡的特点：

1.特种设备磁粉检测工艺卡应根据磁粉检测通用工艺规程、产品标准、有关的技术文件和JB/T4730.4-2005等检测标准的要求编制；

2.检测工艺卡针对某一具体产品或产品上的某一部件而单独编写的，一般为一件一卡；

3.检测工艺卡制定的是有关磁粉检测的细节和具体参数条件，多为图表形式；

4.检测工艺卡Ⅱ级或Ⅱ级以上人员编写，检测责任师（Ⅱ级或Ⅱ级以上人员）审核；

5.检测工艺卡用以指导相关检测人员进行磁粉检测操作。

10.2.2检测工艺卡的内容：

磁粉检测工艺卡一般应包括以下内容：

（a）工艺卡编号（一般为流水顺序号）；

（b）产品部分：产品名称，产品编号，制造、安装或检验编号，承压设备类别，规格尺寸，材料牌号，热处理状态及表面状态；

（c）检测设备与材料：设备种类、型号、检测附件、检测材料；

（d）检测工艺参数：检测方法、检测比例、检测部位、标准试块或标准试样（片）；

（e）检测技术要求：执行标准、验收级别； 

（f）检测程序；

（g）检测部位示意图：包括（检测部位、缺陷部位、缺陷分布等）；

（h) 编制（级别）和审核（级别）人；

（i）制定日期。

10.2.3编制磁粉检测工艺卡时主要磁化方法的选择：

1.焊缝表面：

①交叉磁轭法——对接焊缝；

②磁轭法——对接焊缝、角焊缝；

③绕电缆法（线圈法）——管子对接环焊缝、角环焊缝，且仅检测平行于焊缝的缺陷；

④触头法——对接焊缝、角焊缝。

2.焊缝坡口及炭弧气刨面：

①焊缝坡口——触头法；

②碳弧气刨面——交叉磁轭法；

③层间检测——交叉磁轭法。

3.螺栓：

线圈法（纵向磁化），剩磁法、荧光湿法主要检查横向缺陷。

4.三通或四通管件：

绕电缆法（线圈法），(注意:电缆的绕向)。

5.轴类件（包括同径、变径、塔形类）：

轴向通电法。

（注意：变径、塔形类件，根据尺寸不同，分别通电检查。顺序是从最小直径到最大直径逐阶磁化）。

6.起重吊钩：

①绕电缆法（线圈法）——检查横向疲劳缺陷；

②触头法——检查纵缺陷。

7.铸钢件：

  ①在固定式探伤机上至少两个方向磁化，并用湿法检验——精密铸钢件体积小、重量轻；

  ②触头法、磁轭法 ——砂型铸钢件一般体积和重量较大，壁较厚 。

10.2.3“特种设备磁粉检测工艺卡”编写的一般格式和内容：

1. 特种设备磁粉检测工艺卡”编写的形式一：

表1    承压设备磁粉检测工艺卡

                                                    No.GT-MT-001

注1．被检表面要求：

a.清除并打磨焊缝及热影响区,Ra≤25μm；

b.除去漆层，露出金属光泽；

c.打磨掉工件表面与电极接触处的非电导覆盖层；

d.使用干法检测时：清除油污等，工件表面要干净和干燥。

注2．油基载液使用：

a.对腐蚀应严加防止的某些铁基合金（如经过加工的某些轴承或轴承套）；

b.水可能会引起电击的地方；

c.在水中浸泡可引起氢脆的某些高强度钢；

d.油基载液可填写“LPW-3号煤油”。

注3．偏置芯棒法：

交流电I=(8~15)D中的D＝d＋2T,   每次有效检测区宽度约为4d，重叠10%。

2. 特种设备磁粉检测工艺卡”编写的形式二：

表2承压设备磁粉检测操作要求及主要工艺参数

工序号		工序名称			操作要求及主要工作参数
1		预清理			（见注1）
2		磁化	设备选择		1)CXE交叉磁轭 2)CDX-Ⅱ磁粉探伤机 3)CJE交叉电磁轭CDX-Ⅱ磁粉探伤机
			磁化方法		1)磁轭法； 2)交叉磁轭法；3)轴向通电法；4)触头法；5)线圈法； 6)中心导体法
			磁化规范		1)提升力≥45N，磁轭的磁极间距应控制在75mm～200mm之间； 2)提升力≥118N，间隙0.5mm；3)I=15D=**A；4)I=5L=**A； 5)I=**A,(N=*)；6)I=15D=**A
			磁化次数		1)周向和纵向各一次； 2)每种磁化方法，均应考虑有效磁化区及其重叠。
			试片校核		1)固定式探伤机：先用E(B)型标准试块校验设备的综合灵敏度； 2)磁化规范最终以A1-30/100(C1-7/50、D1-15/50)标准试片确定， 放置区域在两磁极连线外侧的1/4处。
3		施加磁悬液	(1)磁悬液施加喷或浇洒均可，检测螺纹根部磁悬液浓度用0.5g/L； (2)**焊缝：磁悬液施加在交叉磁轭行走方向的前上方； **焊缝：磁悬液施加在交叉磁轭行走方向的正前方； (3)**焊缝：磁悬液喷洒时自上而下、自高而低分两个半圆进行磁化、喷洒；
4		磁痕观察与记录	光线			1)被检焊缝表面光照度≥1000lx；（500lx为100W灯泡距离30cm处的照度，大小与距离的平方成反比。） 2)黑光辐照度≥1000μW/cm2。
			检测环境			1)/ 2)在暗区进行，环境光≤20lx，至少3min暗区适应。
			辅助观察器材			必要时可采用2～10倍放大镜观察磁痕。
			磁痕记录内容			记录缺陷位置、形状、尺寸及数量。
			磁痕记录方式			照相、录像和可剥性塑料薄膜等方式记录，并应用草图标示。
			超标缺陷处理			发现超标缺陷后，清除至肉眼看不见，再采用磁粉检测复验，直至缺陷清除。
5		缺陷评级				确认是相关显示，按JB/T4730.4-2005第9条评级
6		退磁				1)可不退磁； 2)用线圈通过法退磁，退磁后使工件表面Br≤0.3mT.
7		后处理				清除残余磁粉或磁悬液（必要时反差增强剂）
8		检测报告				按JB/T4730.4-2005第10条出具磁粉检测报告
编制	（MTⅡ级或Ⅲ级）			审核	NDT责任工程师 (MTⅢ级)
	年  月  日				年   月   日

10.2.3“特种设备磁粉检测工艺卡”编写实例：

某液化石油气站一台在用的液化石油气储罐，材质为16MnR，规格为φ2000mm×18mm，其结构如图2所示。要求对该容器人孔接管C、D类焊缝外表面进行100%磁粉检测，检测标准为JB/T4730.4-2005，采用中等灵敏度探伤，合格级别为Ⅱ级，请回答下列问题。

现有如下探伤设备与器材：

1.CJE－1单磁轭探伤仪（交流电，磁轭带活动关节）。CDD-1000交流磁粉探伤仪，该探伤机配置长3m的软电缆，触头1付。

2.GD-3型毫特斯拉计。

3．ST-85型照度计

4．UV-A黑光辐照计

5．黑磁粉、BW-1型黑磁膏、水、油

6．A1-30/100、A1-15/100、C-8/50、 C-15/50型试片。

7．磁悬液浓度测定管

8．2-10倍放大镜。

解题思路：

①对于工艺题，解题时首先要读懂题意，弄清工件的结构、制造工艺、使用环境，确定可能产生的缺陷（横向、纵向、表面、近表面）；

②然后根据缺陷情况及题目要求确定磁化方法；

③再确定检测方法（连续——灵敏度最高、剩磁——效率高、湿、干）；

④最后才可能计算出磁化规范；

⑤同时，相应的设备选择、磁化时间、磁粉种类都能确定了。

表1承压设备磁粉检测工艺卡

特种设备磁粉检测工艺卡的填写内容说明：

产品或工件名称、材料牌号、规格尺寸、热处理状态：依据题意填写；

检测部位：具体标出检测部位和检测百分比。

被检表面要求：根据预处理要求填写。如果被检工件表面漆层厚，可填写“除去漆层，露出金属光泽”，或填写“打磨掉工件表面与电极接触处的非导电覆盖层”。使用干法检测时，可填写“清除油污等，工件表面要干净和干燥”。

检测时机：一般焊缝可填写“焊接完后”；对有延迟裂纹倾向的材料，应填写“焊后至少24h后”；对《GB12337钢制球形贮罐》的焊接接头，应填写“焊后至少36h后”。

检测设备：根据工件尺寸、形状等选择合适的设备，如填写“CXE交叉磁轭，CJX-2000型交流探伤仪，CJE交流电磁轭”。

标准试片（块）：承压设备一般选用“A1-30/100试片”，灵敏度要求高时选用“A1-15/100试片”，根据被检工件表面较小或是曲面可选用“C1-30/100试片”，有条件最好选用“M1试片”。

当采用固定式探伤机检测时，交流探伤机用“E型试块”，直流探伤机用“B型试块”进行综合性能试验。

检测方法：承压设备检测对裂纹敏感材料和可能发生应力腐蚀裂纹的或重要产品和工件时填写“荧光磁粉”，其余填写“非荧光磁粉”。因为承压设备磁粉检测一般对质量要求高，所以用“湿法”，一般不用“干法”。凡经过热处理（淬火、回火、渗碳、渗氮及局部正火等）的高碳钢和合金结构钢，矫顽力在1KA/m，剩磁在0.8T以上者，才可进行“剩磁法”检测，尤其高压螺栓螺纹根部或筒形件内表面检测必须用“剩磁法”。其余用“连续法”检测。

光线及检测环境：使用荧光磁粉检测时，暗区的“环境光照度<20lx”，“黑光辐照度≥1000μW/cm2”。使用非荧光磁粉检测时“可见光照度>1000lx”，无法满足时也“不得低于500lx”。

缺陷磁痕记录方式：用“照相”、“贴印”“录像”或“可剥性塑料薄膜”等。

磁化方法：根据工件尺寸、结构、外形和欲发现缺陷的方向，选择“磁轭法”、“交叉磁轭法”、“轴向通电法”、“触头法”、“线圈法”、“中心导体法”等方法中的一种或几种组合来行检测。

电流种类：根据产品或工件，对发现缺陷的要求，并根据3.1.5条如何选用磁化电流的原则填写选用的“AC”、“DC”、“FWDC”和“HW”等磁化电流。

磁化规范：电磁轭填写提升力，如交流电磁轭的“提升力≥45N”，交叉磁轭填写“提升力≥118N，间隙0.5mm”、触头法填写“I=5L=1000A”，轴向通电法（连续法）填写如“I=15D=1500A”，线圈法（连续法）填写如“I=2000A，（N=5）”。“磁化规范最终以A1-30/100试片上的磁痕显示确定”。

磁粉、载液及磁悬液浓度：

磁粉有荧光磁粉和非荧光磁粉，对在用承压设备进行检测时,如制造时采用高强度钢以及对裂纹（包括冷裂纹、热裂纹和再热裂纹）敏感的材料，或是长期工作在腐蚀介质环境下，有可能发生应力腐蚀裂纹的场合，其内壁宜采用荧光磁粉方法进行检测。可填写经过认证的“YC2荧光磁粉”其余填写“HK-1黑磁粉”等。

载液油基载液优先使用如下场合：①对腐蚀应严加防止的某些铁基合金（如经过加工的某些轴承或轴承套）；②水可能会引起电击的地方；③在水中浸泡可引起氢脆的某些高强度钢。油基载液可填写经过认证的“LPW-3号煤油”其余可填写“水载液”。

磁悬液浓度，现场磁粉检测一般填写“配制浓度”，如非荧光磁悬液填写“10g/L-25g/L”。在固定式探伤机磁粉检测时，一般填写“沉淀浓度”，如荧光磁悬液，填写“0.1mL/100mL-0.4mL/100mL”也可用磁悬液喷罐，可填写经过认证的“HD-BW黑水磁悬液”或“HD-YL荧光磁悬液”。

磁悬液施加方法：一般可用“浇法”和“喷洒”，剩磁法用“浸法”灵敏度更高。

检测方法标准：填写“JB/T4730.4-2005”。

质量验收等级：共分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别，根据承压设备产品或工件验收级别内容填写，如“Ⅰ级”。

磁粉检测质量评级要求：

（1）对于焊接接头可填写“不允许存在任何裂纹”（焊接接头不产生白点）。

如对于Ⅱ级焊接接头可填写“不允许线性缺陷磁痕”、“圆形缺陷磁痕（评定框尺寸为35mm×100mm），长径d≤3.0mm，且在评定框内不大于2个”。

（2）对于受压力部件和材料可填写“不允许存在任何裂纹和白点”，紧固件和轴类零件填写“不允许任何横向缺陷显示”。如对于Ⅲ级受压加工部件和材料可填写“线性缺陷磁痕长度ι≤6.0mm”，“圆形缺陷磁痕（评定框尺寸为2500mm2，其中一条矩形边长最大为150mm）长径d≤6.0mm，且在评定框内不大于4个”。

磁化方法附加说明：填写①磁化顺序；②某焊缝用磁轭法，某焊缝用交叉磁轭法等；③磁（电）极间距，与被检测表面间隙大小；④周向和纵向使用磁化方法；⑤计算公式，N=         ，Y=          ，L/D=          。

编制审核和审批：填写应符合相关法规或标准的规定。