47013.12-漏磁检测.ppt

山东省特种设备检验研究院 承压设备无损检测承压设备无损检测 第第1212部分：漏磁检测部分：漏磁检测 山东省特种设备检验研究院山东省特种设备检验研究院 王春茂王春茂 NB/T 47013.12-2015 山东省特种设备检验研究院 主要依据和参考材料 NB/T 47013.12 标准条文 标准编制过程 2 3 4 . 标准编制背景 1 山东省特种设备检验研究院 1. 标准编制背景 漏磁检测（magnetic fluxleakage testing,简称MFL）是指 铁磁材料被磁化后，起表面和近表面缺陷在材料表面形成漏 磁场，通过磁场传感器检测漏磁场以发现缺陷的无损检测技 术。 由于漏磁场强度与缺陷深度和大小有关，因此可以通 过磁场传感器（通常由霍尔元件或线圈等磁场传感器） 测得漏磁场信号分析来获得构件上产生缺陷的情况。 山东省特种设备检验研究院 1. 标准编制背景 由于漏磁场检测是用磁传感器检测缺陷，相对也磁粉 等方法，有以下优点： 1、 漏磁检测主要是传感器获得信号，计算机进行处理判 断，易于实现自动化。 2、 相对于磁粉的肉眼观察，漏磁借助计算机自动进行缺 陷的判断和报警，减少人为因素有更高的检测可靠性。 3、 可以实现缺陷的初 步量化。 4、 高效、无污染、自 动化检测可以获得很高 的检测效率。 5、 在管道检测中，在 厚度达到30mm的壁厚 范围内，可以同时检测 内外壁缺陷。 山东省特种设备检验研究院 1. 标准编制背景 目前漏磁检测方法应用越来越广泛 山东省特种设备检验研究院 1. 标准编制背景 漏磁检测在承压设备中的使用范围广 大型承压设备的内外表面快速检测与评价 板材检测、管道检测、在役容器检测等 承压设备的制造、安装和使用的各阶段 目前现状： 承压设备漏磁检测标准缺失，严重滞后于需求 国外相关标准已逐步完善 国内仪器研发、科技项目实践足以支持制定标准 山东省特种设备检验研究院 2. 标准编制过程 u2012年10月 成立标准起草工作组； u2012年12月 资料整理、调研，标准初稿讨论； u2013年 3月 标准初稿二次讨论 u2013年 4月 形成征求意见稿； u2013年 8月 形成标准送审稿，提交容标委； u2013年11月 汇总、处理审查意见，形成标准报批稿； u2015年 4月 发布公告，2015年9月1日实施。 山东省特种设备检验研究院 3. 主要依据和参考资料 在制钢管元件漏磁检测参照了GB/T 12606 钢管漏磁探伤方法（该标准 等同引用了ISO 10893（ISO 9402/9598） EN10246.4 Non-Destructive Testing of Steel Tubes - Part 4: Automatic Full Peripheral Magnetic EN10246.5 Non-destructive testing of steel tubes. Automatic full peripheral magnetic transducer/flux leakage testing of seamless and welded ASTM E570铁磁性钢管制品漏磁通量检验的标准推荐操作法 ASME V Arc.16 在用管道漏磁内检测主要针对长输管道和部分工业管道内检测，同时考 虑了GB/T 27699 钢制管道内检测规范 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 1 范围 1.1 NB/T 47013的本部分规定了铁磁性制承压设备、 铁磁性无缝钢管和焊管（埋弧焊除外）的漏磁检测及 结果评价方法。 1.2 本部分适用于有涂层或无涂层的铁磁性材料承压设 备与元件母材内外表面产生的腐蚀和存在的机械损伤 等体积性缺陷的漏磁检测，被检工件的厚度一般不超 过30mm，管件直径不小于9mm。 1.3 承压设备的裂纹检测和常压储罐漏磁检测可参考本 部分。 对于埋弧焊管，国际上通用的准则是不宜采用漏磁检测。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 2 规范性引用文件 下列文件对于本部分的应用是必不可少的。凡是注日期 的引用文件，仅注日期的版本适用于本部分。凡是不注日期 的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本部 分。 GB/T 12604.5 无损检测术语 磁粉检测 GB/T 12604.6 无损检测术语 涡流检测 GB/T 12606 钢管漏磁探伤方法 GB/T 20737 无损检测通用术语和定义 GB/T 27699 钢制管道内检测规范 NB/T 47013.1 承压设备无损检测第 1 部分：通用要求 NB/T 47013.3 承压设备无损检测第 3 部分：超声检测 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 3 术语和定义 GB/T 12604.5、GB/T 12604.6、GB/T 20737 和 NB/T 47013.1界定的以及下列术语和定义适用于本部 分。 3.1 缺陷当量 defect equivalent 与特定或俗成的数值相当的量，本部分特指依据获 得的信号特征给出缺陷的量值。 3.2 缺陷量化 defect sizing 依据获得的信号特征给出缺陷的几何尺寸描述。 漏磁检测结果是缺陷的当量值 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 4 一般要求 4.1 检测人员 从事漏磁检测的人员应按NB/T 47013.1 的有关规定取得 相应资格等级资格证书，同时具备电磁学的基础知识，方可 从事相应资格等级规定的检测工作。 4.2 设备和器材 4.2.1 漏磁检测系统 4.2.1.1漏磁检测系统应至少包括电源、磁化装置、磁场传感 器、扫查装置、信号采集单元、信号显示（或报警）单元、 信号存储装置等，必要时还应有退磁装置和位置记录装置。 4.2.1.2 漏磁检测系统应具有对发现的缺陷位置和深度进行 分析和显示的功能。 目前承压设备主要有三类常用的漏磁检测系统 山东省特种设备检验研究院 承承压设备压设备压设备压设备 漏磁漏磁 检测检测检测检测 系系统统统统 在制钢钢管 元件漏磁 检测设备检测设备 在用压压 力管道漏 磁内检测检测 设备设备 在用承 压设备压设备 漏磁外检检 测设备测设备 5.NB/T 47013.12 标准条文 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 4.2.2 试件 4.2.2.1 校准试件 4.2.2.1.1 校准试件主要用于漏磁检测仪器各个独立通道的功能测 试，调节检测灵敏度、调整检测参数和保证检测结果准确性。 4.2.2.1.2 校准试件应采用与被检测对象相同或铁磁性能相近的材 料制作。 4.2.2.2 对比试件 4.2.2.2.1 对比试件主要用于实际检测中缺陷信号当量或量化的评 价和确定验收等级。 4.2.2.2.2 对比试件应与被检对象具有相同或相近规格、牌号、热 处理状态、表面状态和电磁性能。 电磁特性更容易受材料因素影响，如晶粒大小、组织结构和均 匀性等。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 4.2.2.3 制作要求 4.2.2.3.1 试件表面不应沾有异物，且无影响校准的缺陷。 4.2.2.3.2 试件上加工的人工缺陷应采用适当的方法进行测 定，并满足相关标准或技术条件的要求。 4.2.3 垫片 应采用已知厚度的非导磁性材料。推荐厚度为 0.5mm 的整数倍。 非导磁性材料垫片的推荐厚度为0.5mm的整数倍，只是针 对试件的制作。在具体应用过程中应考虑到设备的穿透能 力来确定垫片的最大厚度；此外，垫片的厚度应于实际工 件接近为宜。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 4.2.4 被检工件 4.2.4.1 被检工件表面应无厚铁锈或污垢等固体残留 物以及可能影响检测的其他障碍物，如不能满足要 求，应加以清除，清除时不应损坏被检工件表面。 4.2.4.2 应考虑被检工件表面涂层厚度对检测灵敏度 的影响。 漏磁信号受提离影响较大，在检测实施过程中，应根据仪器 指标确定最大提离值。在最大提离范围内，发现灵敏度下降 ，应考虑是否是涂层厚度发生变化。 4.3 检测工艺文件 4.4检测环境 4.5 安全要求 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 5 在制钢管元件漏磁检测 在制钢管元件漏磁检测按GB/T 12606 执行。 GB/T 12606-1999版等同引用了ISO 9402/9598，目前 最新版等同引用了ISO 10893 该部分规定了铁磁性无缝钢管和埋弧焊以外的铁磁性焊 接管（以下简称钢管）的探伤原理、探伤设备、探伤方式 、对比试样及刻槽尺寸、探伤条件、探伤步骤、探伤判定 和探伤报告。 适用于外径不小于9mm的钢管外表面的纵向、横向漏磁 检测。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 6 在用承压设备漏磁外检测 6.1 范围 本章规定了外径不小于38mm，壁厚不大于20mm 的在用铁 磁性无缝钢管、压力容器壳体母材等从外部进行的漏磁检测 ，也适用于压力容器从内部进行的漏磁检测。 本部分规定设备了在用铁磁性母材的从外部进行漏磁检测 。38mm的最小外径来源于所产生最小均匀漏磁场所需要的 最小空间距，20mm的最大壁厚来源于现有设备在外部进行 检测时，在保证内部腐蚀检出率情况下的最大壁厚。 对于换热器用管，才用本标准无法保证灵敏度，不建议采 用。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 6.2 检测系统 6.2.1 检测设备 检测设备一般由电源装置、磁化装置、探头装 置、扫查装置、信号处理装置、标记装置和记录装 置等组成。除应满足4.2.1 的要求外，还应满足 6.2.2至6.2.9的要求。 6.2.4 扫查装置 可采用手动或电动的方式进行扫查，可操作的 最大扫查速度不应低于0.3m/s。 漏磁检测中存在速度效应，但为了保证检测效率，速度不 应过低。手动扫查时，参考人的运动速度取最低位0.3m/s 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 6.2 检测系统 6.2.5 灵敏度 对于小于等于8mm 的壁厚，当涂层厚度小于 6mm 时，可探测到被检对象表面厚20%深的人工 缺陷；壁厚大于8mm 或涂层厚度大于6mm 时， 其检测灵敏度由用户与检测单位协商确定。 8mm壁厚和6mm涂层是应用过程中最常见的漏磁检测环 境，同时为了适用于储罐底板的漏磁检测，选择20%壁厚 的人工缺陷作为灵敏度。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 6.4 检测程序 6.4.7 检测 6.4.7.1 若以发现体积型缺陷为检测目的，可采用单一方向扫 查方式，若是以发现裂纹为检测目的，应采用正交扫查方式 。 6.4.7.2 扫查可以采用手动或自动模式进行，扫查速度应尽量 保持均匀。 6.4.7.3 扫查检测中应确认相邻扫描带之间的有效重叠（一般 不低于10%，可依据现场情况适当调整），不引起漏检。 本标准以体积型缺陷检测为主，也可用于表面裂纹检测，但由于漏磁磁 化的方向性，必须采用正交扫查来确保裂纹的检出，但检测效率较低， 一般不推荐有漏磁检测裂纹； 有效重叠区域是指传感器所覆盖的的区域，而不是磁化区域。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 6.5.1 检测数据评价 6.5.1.1 检测时应根据用户的要求确定需报警的缺陷当 量深度，在探测到超过此深度的缺陷信号时，仪器应 报警。 6.5.1.2 对于出现报警的部位，应在垂直原扫查方向 90的方向或其他多个方向进行再扫查验证，以确认 是否为真实缺陷。 漏磁检测时主要对缺陷形成的漏磁场进行分析判断是是否存 在缺陷，漏磁场的强度与缺陷的大小和深度有关。因此，对于 报警部位，可用多方向扫查验证，一方面能确定是否为真实缺 陷，另一方面可以确定缺陷的最大当量尺寸。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 7 在用压力管道漏磁内检测 7.1 范围 本章适用于输送介质为流体的陆上钢制压力管道不停 输情况下金属损失的漏磁内检测。输送介质为流体的海 底压力管道漏磁内检测可参考本章执行。检测在役压力 管道规格范围：管径219 mm1420mm，壁厚 6mm30mm。 管径主要考虑了现 有检测设备的通过 能力和最常用管道 的规格。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 7.2.2 设备类型 7.2.2.1 管道金属损失类型划分为一般金属损失、坑 状金属损失、轴向凹沟金属损失、轴向凹槽金属损 失、周向凹沟金属损失和周向凹槽金属损失。金属 损失类型定义见图1及表1 一般金属损失为 管道金属中损失 尺寸最大的，一 般长宽均超过3倍 的壁厚；当壁厚 小于10mm时， 一般金属损失的 的长宽度均超过 30mm。 山东省特种设备检验研究院 5.NB/T 47013.12 标准条文 7.4.5 检测数据的有效性评价 7.4.5.1 检测结束后，首先应对采集的数据进行 评估以确定其有效性，至少应包括如下内容： d)受速度效应影响的距离不超过管道总长度的 3%。 速度效应：当漏磁管道内的检测器在管道内运行速度过快时，会 使高速磁化部分感应产生涡流，该涡流会产生一个与原励磁磁场 方向相反的磁场，从而降低了该金属被磁化的强度。当磁化水平 降低到非饱和区时，信号会发生幅度衰减、失真，甚至是无法被 霍尔探头检测到的漏磁信号。因此，应根据仪器、管道的尺寸（ 厚度）、