前言：在電站鍋爐定期檢驗中，除進行宏觀檢驗、壁厚測量外，還要利用各種無損檢測手段對焊縫區(qū)域、管孔周圍及彎管外弧進行檢測。而使用最多的方法就是磁粉探傷，由于磁粉探傷方法具有工藝簡便、效率高、檢測靈敏度高、缺陷顯示直觀等優(yōu)點，因此，被廣泛地應(yīng)用于電站鍋爐定期檢驗中。實踐證明，定期檢驗中檢出的大量缺陷，多數(shù)是由磁粉探傷檢測出來的，因而，磁粉探傷的準確性直接影響電站鍋爐定期檢驗的質(zhì)量。

　　1.磁粉探傷的基本原理、優(yōu)點和局限性

　　具有鐵磁性的材料和工件被磁場磁化后，由于缺陷、幾何形狀等不連續(xù)性的存在，使材料和工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在材料和工件表面的磁粉，形成肉眼可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。這就是磁粉探傷的基本原理。

　　磁粉探傷具有可檢測出鐵磁性材料表面和近表面開口和不開口的缺陷，能直觀地顯示出缺陷的位置、形狀、大小，具有很高的檢測靈敏度，檢測工藝簡便、速度快、成本低、污染輕，不受工件大小和幾何形狀的影響，檢查缺陷重復性好等優(yōu)點。

　　同時，磁粉探傷又有其局限性，表現(xiàn)在只能檢測鐵磁性材料、不能檢測奧氏體不銹鋼材料和奧氏體不銹鋼焊縫及非鐵磁性材料，只能檢測表面和近表面缺陷，點狀缺陷和與工件表面夾角小于20°的分層不易被發(fā)現(xiàn)，易產(chǎn)生非相關(guān)顯示，用通電法和觸頭法磁化時易產(chǎn)生電弧燒傷工件。

　　2.電站鍋爐用鋼(鐵磁性與非鐵磁性材料)簡介

　　2.1 鍋筒

　　高壓、超高壓及亞臨界鍋爐鍋筒，通常采用屈服強度等級為400MPa或更高強度等級的鋼種。如SA299(ASME)、A299、14MnMoVg、A302(ASTM)、BHW38(德國)、13MnNiMoNb等，皆屬鐵磁性材料。

　　2.2 集箱、蒸汽管道

　　集箱、蒸汽管道用鋼應(yīng)具有足夠高的蠕變強度、持久強度、持久塑性和抗氧化性能。如15MoG、12CrMoG、12CrMoV、12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB(鋼102)、15NiCuMoNb5(WB36)、10Cr9Mo1VNb(P91)等，皆屬鐵磁性材料。

　　2.3 受熱面

　　過熱器管和再熱器管用鋼應(yīng)具有足夠高的蠕變強度、持久強度、持久塑性，并在高溫、長期運行過程中，具有相對穩(wěn)定的組織和性能，以及高的抗氧化性能。如12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB(鋼102)、1Cr18Ni9(304)、SUS304 TP(JIS)、TP304H(ASME)、1Cr19Ni11Nb(347)、SUS347TP(JIS)、TP347H(ASME)等。其中多為鉻鎳奧氏體不銹熱強鋼，屬非鐵磁性鋼。

　　3.磁粉探傷在電站鍋爐定期檢驗中的應(yīng)用

　　目前，磁粉探傷被廣泛地應(yīng)用于電站鍋爐各種承壓、承重部件及焊縫表面缺陷的檢測。

　　磁粉探傷磁化方法有多種，一般根據(jù)被探工件特點選擇，如周向磁化的常用方法有通電法、中心導體法、偏置芯棒法、觸頭法、感應(yīng)電流法、繞電纜法等，縱向磁化的方法有線圈法、永久磁鐵法，多向磁化有交叉磁軛法、交叉線圈法等。不同方法有不同的特點，如觸頭法是用兩支桿觸頭接觸工件表面，通電磁化，在平板工件上磁化能產(chǎn)生一個畸變的周向磁場，用于發(fā)現(xiàn)與兩觸頭連線平行的不連續(xù)性，用較小的磁化電流就可在工件局部得到必要的磁場強度，靈敏度高，使用方便。

　　盡管磁粉探傷方法多種多樣，但由于電站鍋爐定期檢驗中的磁粉探傷主要是針對焊縫(對接焊縫、角焊縫)、管孔、彎管外弧等部位，，故無法使用固定式設(shè)備，只能用便攜式設(shè)備分段探傷，致使電站鍋爐定期檢驗對磁粉探傷方法的選擇受到限制。目前常用的方法有以下幾種：

　　3.1 磁軛法：應(yīng)用較為廣泛，該方法設(shè)備簡單，操作方便，活動關(guān)節(jié)磁軛法可檢角焊縫，使用中為檢出各個方向的缺陷，必須在同一部位至少作兩次互相垂直的探傷，且應(yīng)將焊縫劃分為若干個受檢段，檢測操作時應(yīng)有一定的重疊，此方法效率低，操作不當可能造成漏檢。

　　3.2 交叉磁軛法：是目前電站鍋爐定期檢驗中應(yīng)用最廣的一種方法，可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，探傷效率高，靈敏度高，操作簡單，一次磁化可檢出各方向的缺陷，適于長的對接焊縫(如鍋筒縱環(huán)焊縫)、大直徑管道彎管外弧面的探傷，對角焊縫則不適用。

　　3.3 觸頭法：屬單方向磁化方法，電極間距可以調(diào)節(jié)，可根據(jù)探傷部位情況及靈敏度要求確定電極間距和電流大小，對于角焊縫可靈活調(diào)節(jié)，該方法和磁軛法一樣，同一部位也要進行兩次互相交叉垂直的探傷。

　　3.4 線圈法：對于管道圓周焊縫可以用繞電纜法探傷，屬縱向磁化，可發(fā)現(xiàn)焊縫及熱影響區(qū)的縱向裂紋。

　　在電站鍋爐定期檢驗中使用最多的方法是交叉磁軛法和磁軛法兩種。對于鍋筒對接的縱、環(huán)焊縫，交叉磁軛法操作方便、靈敏變高、效率高。對于接管角焊縫，交叉磁軛法無法檢驗，活動關(guān)節(jié)磁軛法能較好的解決與筒體或管道垂直的接管角焊縫探傷，對于成一定角度的接管角焊縫探傷，則存在一定的困難，而觸頭法和線圈法則能較好的解決此問題。

　　4.磁粉探傷應(yīng)注意的幾個問題

　　盡管磁粉探傷靈敏度高，但如果操作不當也會造成漏檢，不但發(fā)揮不出磁粉探傷的優(yōu)勢，反而會因漏檢而給電站鍋爐的安全運行帶來隱患。操作中應(yīng)注意以下幾個問題：

　　4.1 檢測面的清理打磨。檢測時一定要對焊縫及兩側(cè)適當寬度進行認真清理、打磨，以徹底去除覆蓋物，露出金屬光澤為合格，否則會掩蓋缺陷，影響缺陷顯示，造成漏檢。

　　4.2 正確選擇磁懸液。目前采用的濕法磁懸液主要有水懸液和油懸液兩種。水懸液成本低，配制簡單，噴灑方便，目前多用;油懸液流動性好，但成本高且有一定的危險性。應(yīng)根據(jù)設(shè)備和環(huán)境具體情況，來選擇水或油懸液。

　　4.3 操作方法應(yīng)正確。如使用交叉磁軛探傷時，應(yīng)連續(xù)行走探傷，不僅效率高，而且可靠性高，不能采取固定分段對焊縫探傷。此外，對磁懸液的噴灑也應(yīng)合理、科學，應(yīng)嚴格按JB/T4730.4—2005標準的要求，即探傷環(huán)縫時，磁懸液應(yīng)噴灑在行走方向的前上方，檢查縱縫時，應(yīng)噴灑在行走方向的正前方。

　　4.4 盡量使用交流電磁軛。為了解決現(xiàn)場接電源問題，近幾年可充電的直流電磁軛的使用率越來越多，但對于工件表面因疲勞引起的微小裂紋的檢測，由于交流電的趨膚效應(yīng)，交流電磁軛的檢測靈敏度更高、更有效。

　　4.5 使用其他探傷方法進行復核。有時，因工件變截面、金相組織不均勻、材料磁導率突變、非鐵磁性的奧氏體焊縫等因素的存在，而產(chǎn)生的非相關(guān)顯示，有必要使用滲透等探傷方法進行復核。

　　總之，磁粉探傷在電站鍋爐定期檢驗中的應(yīng)用還需要我們繼續(xù)研究、探索，使之在實際工作中發(fā)揮更大的作用。