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应用领域

典型应用案例二:在役铁磁性工件应力集中检测

一、概述
 

    磁记忆检测技术以全新快捷的检测方式,对在役工件由于疲劳损伤而导致应力集中,作出早期诊断。磁记忆检测技术可应用于锅炉压力容器、管道、汽轮机叶片、轴承、齿轮对、焊接部位及其它铁磁性金属构件的检测。

 

 

二、检测方案

 

1、 汽轮机叶片的磁记忆检测

    汽轮机叶片属高速转动部件之一,服役时承受较大的离心力、剪切力、扭转力和交变应力,因而极易在叶片的根部、拉筋孔周围产生高应力集中点和应力线,这些部件也是出现裂纹的高发区,若不能及早检出会导致叶片断裂,一旦发生叶片断裂还有可能导致该级叶片全部被打光,造成重大经济损失。因而对汽轮机叶片的早期诊断显得尤为重要。采用磁记忆方法检测时,将传感器放在叶片上,沿叶片长度方向匀速运动,找出叶片应力线,通过3~5片的检测,可大体找出该级叶片应力线所在部位,通常在叶片根部、叶片中拉筋孔部位和叶片外拉筋孔周围。然后采用涡流或磁粉探伤,重点检查应力线附近,这样就大大加快了探伤速度,减轻了劳动强度。检测时亦可将不可靠的零部件记录在案,以便日后对其进行定期检测。通过定期对设备部件检测,结果记录存档,可清楚地观察到,随着在役运行时间的增长,部件金属结构的变化轨迹,以便及时更换相应的部件。

 

 

 

2、 压力容器的磁记忆检测

    在役压力容器一般工作条件苛刻,即承受一定压力、温度、或腐蚀介质联合作用,长期服役会导致容器腐蚀减薄、变形、产生裂纹,从而引起容器泄漏、爆破,危机安全生产。在实施压力容器定期检验时,往往带有一定的盲目性,即进行磁粉探伤和射线探伤时,检测部位可能没有问题,而有问题的部位往往被忽略掉。采用磁记忆方法检测时,可采用笔式探头快速扫查压力容器表面,找出过零点并做出标记,然后再采用其它无损检测手段验证该部位属应力集中还是缺陷,减少了探伤的盲目性。

 

 

3、 焊缝部位的磁记忆检测

    电厂化工厂中焊缝很多,且许多焊口全为手工焊成,要保证全部焊接都是合格是十分困难的,需要无损检测人员按一定比例抽取或100%进行无损探伤检查,这无疑给探伤人员增加了劳动强度。若采用射线探伤还会给探伤人员的身体造成伤害。采用磁记忆检测方法,可快速、准确地对焊口进行预先检测,当发现有问题时,做出标记,再采用其它无损检测方法有针对性地进行探伤,以确定是焊接或受力引起的应力集中,还是由于缺陷而引起的应力集中形成磁性积累。

 

 

三、检测技术及特点

 

    在役设备的构件,由于其结构遗传性(生产制造中形成的微观结构)和运行中负荷的关系,金属的磁记忆以累积方式表现出来。运行中构件负荷作用力的大小和方向会引起金属磁化在量值和方向上的变化。金属磁记忆诊断技术就是根据该原理发展起来的。实验证明,在地磁的作用下,在役铁磁性工件的缺陷和夹杂部位,会产生磁畴归一现象,并在其上出现漏磁场。在缺陷位置和/或内应力相对集中的地 方,金属导磁率最小,其磁场切向分量具有最大值,而法向分量则改变符号,具有零值。对工件表面漏磁场法向分量进行扫描检测,便可确定应力集中区域,从而间接地判断该铁磁性工件存在缺陷的可能性。

 

磁记忆检测方法和传统检测方法相比,具有下列优点:

·既可检测出宏观缺陷又可检测出微观缺陷,并能进行未来危险的预报;

·无需专门的磁化装置就能对铁磁性构件进行可靠的检测;

·不需要对被检金属表面进行清理或其它预处理;

·检测提离效应影响很小;

·设备轻便,操作简单,灵敏度高,重复性与可靠性好。

 

 

四、推荐仪器和配件

 

1、推荐仪器有:EMS-2000+ 、EMS-2003 、EMS-2003+等;

2、推荐配件有:磁记忆双通道/四通道/八通道探头磁记忆带测距探头等。