火力发电厂高温紧固螺栓的磁粉检验
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摘 要 介绍火力发电厂高温紧固螺栓，材质为35CrMoA-5，采用磁粉检验是发现小于1mm以下的微小裂纹缺陷的最有效的检验手段。
关键词 高温紧固螺栓 磁粉检验
中图分类号：TGll5.28 文献标识码：A
一、前言
为保证火力发电厂的安全运行，电力系统对高温紧固螺栓的检验做出了严格规定。如DL439-91《火力发电厂高温紧固件技术导则》中，第3.7条“对大于和等于M32的螺栓均需进行100%的超声波检验（必要时可用磁粉、着色和其它方法检查），不得有裂纹和影响强度的缺陷存在，有裂纹的螺栓应报废。”的规定。但是在实际检验中，我们发现：DL/T694-1999《高温紧固螺栓超声波检验技术导则》无法满足：发现小于1mm以下的微小裂纹缺陷的要求，其原因是：（1）纵波斜探头频率要求为2.5-5MHz（波长>1mm）；（2）探伤标准孔为 1mm；（3）由于超声波检验时，存在波的衍射，使得超声波探伤灵敏度约为 /2。
即存在微小裂纹缺陷的漏检问题。为避免隐患、发现问题，在螺栓安装前，我们采用了磁粉检验，检验的重点部位是螺栓的螺杆、靠近螺杆两侧的三个螺纹部分（其原因是螺栓的轴向载荷主要集中在这里，如图1）。
二、质量检验、验收的依据
1、JB/T4730.4-2005《承压设备无损检测》中第9.1条规定：（1）不允许存在任何裂纹和白点；（2）紧固件和轴类零件不允许任何横向缺陷显示。
2、DL439-91《火力发电厂高温紧固件技术导则》中第3.7条规定，即：不得有裂纹和影响强度的缺陷存在。
三、关于螺栓
规格为M80？？00；材质为35CrMoA-5的检验；数量为8只。热处理状态为：850～870癈油或水冷，540～620盎鼗稹F浣猛缌？1376A/m，剩余磁感应强度：1.11T。
四、设备、磁粉、载液及浓度、规范
1、使用设备为固定式磁粉探伤机（质量符合JB/T4730.4-2005相关要求），断电相位控制器。
2、使用YC-2荧光磁粉、LPW-3油基载液（质量符合JB4730.4-2005相关要求）配制荧光磁悬液；配制的荧光磁悬液浓度为0.5g/L。
3、用线圈（10匝）法纵向磁化，荧光磁悬液、剩磁湿法检验螺栓的横向裂纹等缺陷。其原因是：连续法纵向磁化螺栓后，螺纹本身就相当于横向裂纹，检验时极易吸附磁粉，形成过度背景；使缺陷无法观察，从而造成缺陷漏检、误判。
4、关于磁化规范。
纵向磁化（线圈法、螺栓中心放置）所需磁化电流计算如下：
5、检验时，使用磁场强度计测量螺栓表面切线磁场强度≥14.4KA/m。经验证，灵敏度达到检验要求。
五、检验步骤
1、预清洗。安装前的螺栓是用油脂来防锈的，因此应使用酒精、丙酮或清洗剂等来彻底清除螺栓上的油脂。
2、磁化。用线圈法进行纵向磁化，检验横向缺陷，重中之重是螺栓的靠近螺杆两侧的三个螺纹部分。磁化时间控制在0.25～1s。磁化时，注意断电相位控制器的使用。
3、磁悬液的施加。采用喷洒的方式施加磁悬液。检验时，应使用浓度为0.5g/L的磁悬液。喷洒次数一般为2～3次。
另外应注意：（1）应首先将整个螺栓用磁悬液润湿，再施加磁悬液；（2）同时注意施加磁悬液时（后）任何铁磁性物体不得靠近、接触螺栓；（3）在检验横向缺陷（剩磁法）时，必须等螺栓磁化后施加磁悬液，施加磁悬液的速度应慢一点，注意防止已经形成的缺陷磁痕被正在施加的磁悬液冲洗掉。
4、磁痕显示的观察。磁痕显示的观察在暗室进行，暗室的可见光照度应不大于20lx。所用黑光灯在螺栓表面辐照度≥1000 w/cm2。使用5倍放大镜辨认微小痕迹显示。
应注意的是：（1）检验人员进入暗区，至少经过3min的暗室适应后，才可以进行荧光磁粉检测；（2）观察开始前，检查黑光灯滤光板，不得有任何裂纹；（3）防止黑光灯对检测人员造成伤害。
5、记录。对磁痕显示用照相法进行记录、用草图法进行标识。
6、退磁。为防止磁化螺栓的剩磁影响附近的监控线路、仪表的使用精度。检验后，对螺栓进行交流电退磁。操作时应注意：（1）退磁时应使用不低于磁化时所用的磁场强度；（2）交流电接通线圈后，逐渐使螺栓远离线圈，直至1m以上，再切断电流，进而退磁。退磁后，使用袖珍式磁强计测量螺栓的剩磁应小于240A/m。
7、后处理。清除掉螺栓上的磁粉后，重新涂上防锈油脂。
六、检验结果
磁痕评定按JB/T4730.4-2005中第5条执行。
本次共计检验螺栓8只，未发现缺陷磁痕显示，全部达到JB/T4730.4-2005、DL439-91标准的质量要求。
七、总结
当螺栓表面有加工痕迹等不连续时，螺栓磁化后易形成漏磁场，产生非相关磁痕显示，因此在螺栓检验前预清洗时，应对此类不连续高度重视。
（作者单位：甘肃省第二安装工程公司）
参考文献：
[1]超声波探伤中国锅炉压力容器.安全杂志社.
[2]磁粉探伤中国锅炉压力容器.安全杂志社.
[3]火力发电厂金属技术监督规程.DL438-2000.
[4]火力发电厂高温紧固件技术导则.DL439-91.
[5]高温紧固螺栓超声波检验技术导则.DL/T694-1999.
[6]承压设备无损检测—渗透检测.JB/T4730.4-2005.