1、LOGO钢制大容积无缝气瓶磁粉自动探伤中国特种设备检测研究院中国特种设备检测研究院张君鹏张君鹏LOGO 内 容大容积气瓶简介大容积气瓶简介1气瓶制造过程中的主要缺陷气瓶制造过程中的主要缺陷2自动磁粉探伤自动磁粉探伤3自动磁粉探伤工艺自动磁粉探伤工艺4LOGO1、大容积气瓶简介1.1大容积气瓶的使用大容积气瓶的使用v工业气体的发展及洁净能源天然气的普及，压缩气体和天然气的异地间输送与日俱增。v20世纪60年代成功开发出单体容积在500升以上的大容积钢质无缝气瓶。v国内常用的大钢瓶的公称工作压力有16.6MPa、20MPa、25MPa三种。单个气瓶的容积一般都在500L以上，最大可达2600L。气
2、瓶长度一般在5m以上，最长可达12.19m（40英尺）。其直径一般为355mm、406mm、559mm，以559mm为最常见。LOGOLOGO1.2大气瓶的结构大气瓶的结构 大容积气瓶从结构上可分为：筒体（瓶体）、大容积气瓶从结构上可分为：筒体（瓶体）、瓶肩、瓶颈、瓶口瓶肩、瓶颈、瓶口图2气瓶的结构图瓶肩瓶颈瓶口筒体（瓶体）LOGO1.3大容积气瓶的制造：大容积气瓶的制造：大钢瓶采用铬钼钢材料的大直径无缝钢大钢瓶采用铬钼钢材料的大直径无缝钢管制造，国际上该种气瓶也多采用铬钼钢管制造，国际上该种气瓶也多采用铬钼钢制造。制造大钢瓶材料的主要牌号为制造。制造大钢瓶材料的主要牌号为4130X（30Cr
3、Mo）及）及4145（42CrMo）（或（或SA372 Gr J CL 110），生产过程主），生产过程主要有以下几个步骤：要有以下几个步骤：LOGO7Pipes Entering Exam.Retest of Chemical ComponentPipe Wall Thickness Exam.Material Id.and Issuance Burnishing Inside WallMaterial Identification&Issuance Cutting Hot SpinningLayout&Marking transferSaw Machine Cutting Lay out
4、End Rough Machining Burning Cylinder ShoulderA入厂检验入厂检验化学分析复验化学分析复验钢管壁厚检测钢管壁厚检测材料核对与材料核对与 发放发放打磨内壁打磨内壁划线并标记移植划线并标记移植切割切割旋压成形旋压成形划线划线锯床切割锯床切割端部粗加工端部粗加工打磨瓶肩打磨瓶肩钢瓶制造工序流程图LOGO8Marking Transfer Sealing Cylinder EndQuenching Furnace Quenching Tempering Tension Test&Fattening Test Straightness Exam.Airless
5、Shot-blastingNumerical End Threading 100%MT(longitudinal&transversal)Hardness TestB标记移植标记移植 堵瓶口堵瓶口淬火炉淬火炉淬火淬火回火回火直线度检测直线度检测硬度检测硬度检测力学性能检测力学性能检测外表面抛丸外表面抛丸磁粉检测磁粉检测瓶口螺纹加工瓶口螺纹加工LOGO9Shot-blasting Inside wallHot Drying Inside Wall Water Jacket Hydrostatic Test Internal Inspection Cylinder Wall Thickness E
6、xam.Mark Stamping Airless Shot-blastingSpray Painting Drying Lacquering Thickness Exam.Final Exam.UT Inside Cleaning 清理内部清理内部内表面喷砂内表面喷砂外测法水压试验外测法水压试验内表面吹干内表面吹干内表面检验内表面检验超声检测超声检测钢瓶壁厚检测钢瓶壁厚检测打钢印标记打钢印标记外表面抛丸外表面抛丸喷漆喷漆烘干烘干漆膜厚度检测漆膜厚度检测最终检查最终检查OVERLOGO2、气瓶制造过程中的主要缺陷在气瓶制造过程中容易产生缺陷的工序是端部成型过程和热处理过程。2.1端部成型产生的
7、缺陷：端部成型产生的缺陷：采用滚轮或刮板式旋压机或模锻设备，将加热好的管端旋压或锻压成所需形状和尺寸，成型产生的主要缺陷类型是裂纹，折皱，折叠，产生的位置主要在瓶肩、瓶颈和瓶口。LOGO气瓶滚轮旋压LOGOLOGOLOGO2.2热处理产生的缺陷：热处理产生的缺陷：将成形后的大钢瓶进行热处理，以获得所需的机械性能。热处理方法为“淬火后回火”（即调质），主要缺陷是裂纹，缺陷可产生在气瓶的任何部位。LOGOHeat Treatment LOGO3、自动磁粉探伤3.1大容积气瓶磁粉探伤特点大容积气瓶磁粉探伤特点 大容积气瓶相对体积较大、重量大、探伤范围大（全表面）、数量多，手动探伤工作量大，因此大气瓶
8、磁粉探伤自动化，是完成对其磁粉探伤的必然选择。3.2自动磁粉探伤概念自动磁粉探伤概念 自动探伤是相对手动而言的，磁粉探伤装置在无人干预的情况下，自动完成探伤的部分操作或控制的过程，其目标是“稳，准，快”。采用自动化技术可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动工作环境中解放出来，极大地提高探伤工作效率。LOGO大气瓶自动磁粉探伤主要表现在以下几个方面：气瓶搬运及上、下探伤机机械化；气瓶转动自动化；磁化装置移动和磁化过程自动化；磁悬液喷施自动化；气瓶退磁自动化。LOGO4、自动磁粉探伤工艺4.1探伤时机探伤时机 气瓶磁粉探伤，应安排在瓶口粗加和调质热处理后进行。4.2气瓶表面处理气瓶表面处理 气瓶表
9、面在磁粉探伤前应除去氧化层或除油漆后进行。4.3气瓶磁化方法及规范气瓶磁化方法及规范4.3.1线圈法（整体）与通电法：1）磁化原理：LOGOv 将气瓶置于一个可开合的笼式线圈中，给线圈通交流电，使其在气瓶上产生纵向磁场.v 同时在气瓶两端通以交流电，（如图6）使其外表面产生周向磁场.v 因所通电流的相位不同，在气瓶表面形成的复合磁场大小和方向随时间而变化，所以可检出气瓶表面和近表面各个方向的缺陷。LOGOLOGO2）磁化装置的基本结构示意图1.控制面板和磁化电流指示表 2.周向磁化电缆 3.线圈磁化电缆 4.辅助观察灯5.机身 6.磁悬液收集桶 7.搅拌装置 8.操作按钮 9.手动喷淋接管 1
10、0.气缸2 11.滚动架 12.工件 13.磁化线圈 14.喷淋管 15.电极夹持头 16.气缸1 17.警灯LOGOLOGO3）磁化规范：以直径559mm长10.97m气瓶为例，周向磁化通电流约为700012000安培，纵向磁化通电流约为6001000安培，供电电流大约为10001500安培。4）探伤操作：打开笼式线圈气瓶吊至探伤机上闭合笼式线圈加紧瓶口电极通电磁化 并喷淋磁悬液停喷淋磁悬液并停止通电磁化松开瓶口电极观查磁痕电动转动气瓶（重复步骤4至6遍）退磁打开笼式线圈气瓶吊离探伤机。LOGO5）特点：可对气瓶整体磁化，探伤效率较高，但每次可观查的范围只有1/6到1/4，耗电量大，瞬态电流
11、非常大，需要单独设置供电设施，气瓶瓶口容易被电弧击伤，操作复杂。LOGO4.3.2线圈法（局部）与磁轭感应法：1）磁化原理：将气瓶置于一组（两个）螺线管式线圈和感应磁轭中，给线圈通交流电，使其在气瓶上产生局部纵向磁场，同时在感应磁轭中通以交流电，使其在气瓶外表面局部产生周向磁场，因所通电流的相位不同，在气瓶表面形成的复合磁场大小和方向随时间而变化，所以可检出气瓶表面和近表面各个方向的缺陷。LOGOLOGOLOGO2）磁化装置的基本结构示意图钢瓶电流方向电缆线圈线圈铁芯线圈铁芯LOGOLOGO3）磁化规范：以直径为559mm长10.97m气瓶为例，周向磁化供电电流不大于30A、纵向磁化供电电流不
12、大于40A，钢瓶表面磁场强度达到大于2400A/m，总电流不大于70A。4）探伤操作：气瓶吊至探伤机上调整磁化装置位置并在两端支撑气瓶加紧瓶口连接机构连续进行自动操作（气瓶转动、磁化装置移动、通电磁化、喷淋磁悬液）观查磁痕停喷淋磁悬液、停止通电磁化、磁化装置复位气瓶停止转动松开瓶口连接机构调整磁化装置位置并在中部支撑气瓶气瓶吊离探伤机。LOGO5）特点：气瓶转动、磁化装置移动、通电磁化、喷淋磁悬液、观查磁痕等是同时连续进行，探伤效率高，耗电量较小，不需要单独设置供电设施，操作简单。4.3.3系统灵敏度校验系统灵敏度校验：每8小时或换班时应采用人工缺陷试片，对整个磁粉检测系统灵敏度进行一次校验，校验时将纵向和周向磁化电流先开通其中一相，校验符合标准要求后将关闭，再接通另一相，校验符合标准要求后，将两项同时接通再进行校验。LOGOLOGOLOGO磁粉新设备运用v低频磁化技术(0.25Hz)深度较大缺陷检测，用于大工件探伤。v直流逆变磁化技术 轻型磁轭，电池直流供电，逆变交流磁化，灵敏度与普通交流磁轭相同，不用接电源，比适合用于高空，容器和锅炉内部检测。LOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGO
