在用承压设备内壁磁粉检测方法探讨

　　磁粉检测是利用铁磁性物质在缺陷处形成的漏磁场,与磁粉相互作用,在适合的光照条件下形成目视可见的缺陷显示,主要用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测,是在用特种设备检测中最常用的无损检测方法之一。磁粉种类按观察方式分为荧光和非荧光两种,非荧光磁粉主要由铁粉制成,在阳光或灯光下观察;荧光磁粉是在铁粉外面粘附一层荧光染料,在暗区黑光灯下观察。目前国内多数特种设备检验检测机构采用非荧光磁粉,荧光磁粉应用不多。

　　新标准JB/T 4730.4-2005《承压设备无损检测》第4部分《磁粉检测》中,增加了在用承压设备磁粉检测时采用荧光磁粉的内容,具体条文如下:“对在用承压设备进行磁粉检测时,如制造时采用高强度钢以及对裂纹(包括冷裂纹、热裂纹、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检测方法进行检测”。

　　1　裂纹尺寸与磁痕显示

　　磁粉检测时,裂纹是通过其形成的磁痕而被发现的,在一定范围内,裂纹的长度、宽度及深度尺寸(不论是单项或多项)与所形成磁痕显示有着非常明确的对应关系。越长、越宽、越深,所产生的漏磁场越大,形成的磁痕显示越明显,越容易被发现;越短、越窄、越浅则越不容易被发现。对于细小的疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹及晶间腐蚀裂纹等,能提供的缺陷显示尺寸太小,目视很难发现,为提高对细小缺陷的识别能力,保证检测结果的可靠性,需要采用灵敏度高的检测方法。

　　2　人眼对光的响应

　　波长决定了光的颜色,能量决定了光的强度。在电磁波辐射范围内,只有波长400 nm～760 nm的辐射能引起人们的视感觉,这段光波叫做可见光。按波长由大到小顺序排列,依次为红、橙、黄、绿、青、兰、紫七色光。人眼对各色光的敏感度是不同的,根据测定结果,波长为555的黄绿色光光谱光视效率为1,对人眼最敏感,其它均小于1。不同可见光照度下,人眼平均响应曲线如图1所示。

　　曲线a为1000 lx明亮条件下观察,人眼敏感度为1;曲线b为暗室中,平均照度10 lx条件下观察,人眼的敏感度增加到30;曲线c在全暗中,平均照度1 lx条件下观察,眼睛的敏感度高达800,比曲线a增加800倍。

　　非荧光检测时,在可见光下观察磁痕,相当于图1中曲线a。荧光检测时,在暗室或全暗条件下观察磁痕,相当于曲线b、c。比较可知,荧光磁粉检测较非荧光磁粉检测对人眼的响应有相当大的优势,同时荧光磁粉在320 nm～400 nm的紫外光(被称为黑光)激发下,产生波长范围510 nm～550 nm的黄绿色荧光,具有很高的光谱光视效率,使得荧光法对缺陷有更高的显现性。