中華人民共和國專業(yè)標準

                                                    ZB K54 002--87

                      汽輪機葉片磁粉探傷方法

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    本標準適用于汽輪機用磁性材料葉片成品的濕法磁粉探傷。

1目的

    進行葉片的磁粉探傷,主要是為了發(fā)現葉片表面及近表面的裂紋、發(fā)紋等線狀缺陷。

2名詞、術語

    本標準所用的名詞術語符合JB 3111《無損檢測名詞術語》第三部分中的規(guī)定。

3人員要求

    應由具有磁粉探傷I級以上資格證書者進行磁粉探傷,由具有磁粉探傷II級以上資格證書者簽發(fā)報告,以保證探傷結果的可靠性。

  注:NDT人員資格等級與ISO標準規(guī)定順序一致。I級*低。

4設備

4.1葉片探傷用磁粉探傷機應符合GB 3721《磁粉探傷機》1)中的技術要求。推薦采用固定式磁粉探傷機。對被檢葉片,按本標準7.1--7.6條的規(guī)定,該機應能產生足夠強的磁場。

  注: 1)按該標準的*新版本執(zhí)行。

4.2磁粉探傷機應安裝周向磁化電流和縱向磁化安匝數等指示表,指示誤差不得超過示值的±5%。每年至少校準指示表一次。

4.3具有何種方式的磁化裝置,則應具有何種方式的退磁裝置。

4.4磁粉撒布裝置應包括儲液箱及噴灑機構。儲液箱應安裝攪拌器。

4.5應具有剩磁檢查儀。

4.6應安裝照明燈,被檢區(qū)域的光照并不得低于350lx。

5葉片的表面準備

5.1被檢葉片的表面應干燥、無污物和銹斑等。

5.2被檢葉片表面的表面粗糙度Ra*大允許值為1.60μm。

5.3如果要對葉片進行表面處理(如電鍍、噴涂等),磁粉探傷應在表面處理前進行。

5.4如果必須在表面處理后進行磁粉探傷,可由供需雙方協商解決。但用直接通電法時,須保證通電觸點處露出金屬本底,確保通電良好。

6磁粉及其磁懸液

    葉片磁粉探傷允許采用熒光磁粉或非熒光磁粉。

6.1當用磁性秤量法檢驗磁粉時,被稱出的磁粉試樣的質量應不少于7g。

6.2應選擇與葉片表面有高反差色澤的非熒光磁粉。

6.3非熒光磁粉的粒度指標不得低于300目。熒光磁粉的粒度指標不得低于150目。

6.4磁懸液

6.4.1磁懸液中非熒光磁粉的濃度應為12--25g/L。熒光磁粉的濃度為0.5--2.0g/L。一般磁懸液都應具備如下性能:無剌激性氣味,對皮膚無剌激性,在工作狀態(tài)下磁懸液的運動粘度不高于10平方毫米/秒。水磁懸液對葉片表面應具有良好的潤濕性,對葉片無腐蝕作用,磁粉分散性好。油磁懸液閃點不得低于60℃。

6.4.2在正常情況下,油磁懸液半月測定一次,水磁懸液一周測定一次。當氣候炎熱干燥時,要適當增加對水磁懸液的測定次數,測定方法見附錄。不符合本標準6.4.1條規(guī)定范圍的應重新配制。

6.5推薦配方

6.5.1水磁懸液

   水磁懸液的成分如下:                                                  g/L

    水磁懸液的配制方法如下:

    按上表規(guī)定的成分比例,先將OP--10用少許水調釋,重復幾次,直至OP--10完全溶解。再放入亞硝酸鈉、三乙醇胺和消泡劑。每放入一種成分要充分攪拌,構成載液。用少量載液將干磁粉調釋成糊狀,再將配好的載液倒入,加水充分攪拌后即可使用。

6.5.2油磁懸液

    將煤油與變壓器油以7:3的比例混合。選用少量上述混合液體將干磁粉調釋成糊狀,再用混合液體將其稀釋至12--25g/L。

7磁化方法及其規(guī)范

    葉片的磁粉探傷采用連續(xù)法。每一葉片都應在其周向/橫向及縱向兩個方向進行磁粉探傷,其方法可在本標準7.1--7.5條中選用。

7.1直接通電法(周向磁化)及其規(guī)范

7.1.1用電極將葉片兩端面夾緊,保證觸點處接觸良好,如圖1。電流較大時,在電觸點處加鉛墊或銅墊,以免**葉片。

7.1.2施加交流磁化電流強度的大小用下式計算

                    I=15--17D ---------------------------------------------------------(1)

式中:I--交流磁化電流強度的有效值,A;

     D--葉片的等效直徑,mm。D等于葉片*大橫截面上的周長Cmax除以π。

    當葉片帶有鉚釘頭時,磁化電流取本規(guī)范的上限。

7.2線圈法(縱向磁化)及其規(guī)范

      電極

       圖1 直接通電法周向磁化                 圖2 線圈法縱向磁化

7.2.1將葉片平行于線圈軸線置于線圈中,如圖2。

7.2.2用下式計算磁化力

                 45000     

            NI=---------±10%,AW-----------------------------------(2)

                  L/D

式中:N--線圈匝數;

     I--線圈中工況下的交流電流強度有效值,A;

     L--葉片的總長,mm;

     D--葉片的等效直徑,mm。

7.2.3有效磁場范圍為從線圈兩端面各延伸約所用線圈半徑長度之內的范圍,如圖3。長葉片應以不超過有效磁場范圍作分段檢查,其重迭區(qū)域應不小于50mm。

7.2.4當L/D大于15時,該值取為15。L/D小于3或L小于150mm時,可用絕緣板將緊密串接起來的葉片托起置于線圈中;選擇磁化力時,用串接起來的葉片長度之和代替式中的L,D不變。

7.3磁軛法(縱向磁化)及其規(guī)范

7.3.1兩磁極夾住葉片的兩端面,如圖4。

 圖3 有效磁場范圍示意圖                  圖4 磁軛法縱向磁化

7.3.2用下表計算磁化力:

 注:表中NI--工況下磁極的磁化力。其中I為直流電流強度,單位A。

7.4對總長度小于1500mm的葉片,可采用間接通電法。施加的磁化電流應保證被檢所有葉片的表面上能清晰地顯示出A-30/100標準試片人工缺陷的磁痕。

7.5在保證探傷靈敏度的前提下,允許采用綜合磁化法。

7.6當使用其它各類的磁化電流時,其峰值應等于本標準7.1--7.3條中規(guī)定電流的峰值。

7.7探傷靈敏度的檢驗

    為管采用何種方法進行磁粉探傷,都必須用A-30/100標準試片檢查探傷靈敏度。試片應緊密貼合在葉片*大橫截面的表面且磁化過程中磁場弱的部位,如圖5。

                          圖5 試片放置的示意圖

8退磁

    葉片經磁粉探傷后,應進行退磁處理。采用每一種方法磁化后,都應隨即采用同種方法退磁。退磁后葉片表面的*大磁場強度不得超過1000/2πA/m(空氣中相應的磁感應強度為2ｘ10的負4次方T)。

9報告

    葉片磁粉探傷的書面報告至少應包括如下內容:

    a. 葉片的名稱、尺寸、材料牌號和熱處理狀態(tài);

    b. 設備名稱、磁化電流種類;

    c. 表面狀況;

    d. 磁粉種類(熒光、非熒光)、粒度指標和顏色;

    e. 磁懸液種類;

    f. 磁化方法及其規(guī)范;

    g. 試片顯示情況;

    h. 探傷結果;

    I. 操作者和簽發(fā)報告者的姓名;

    j. 探傷日期。

                               附  錄 A

                   磁懸液中磁粉濃度的測定方法及要求

                                (參考件)

     取彌散均勻的磁懸液100mL注入磁懸液測定管,靜止30min,以0.1mL精度讀出沉淀磁粉的毫升數,即為磁粉的沉淀量。依此法預先作出一條同一載液的沉淀量---磁粉濃度曲線,如圖A1。

                       圖A1沉淀量---磁粉濃度曲線

    測定時,與沉淀量相應的磁粉濃度如果不符合本標準6.4.1條的規(guī)定,應重新配制(也可適量加入磁粉或載液,使磁懸液符合本標準6.4.1條的規(guī)定)。

    油磁懸液每半年至少更換一次,水磁懸液每三個月至少更換一次。氣候炎熱干燥時及磁懸液使用頻繁時,更換次數要增加。

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    附加說明:

    本標準由上海發(fā)電設備成套設計研究所提出和歸口。

    本標準由北京重型電機廠、上海發(fā)電設備成套設計研究所負責起草,無錫葉片廠、東方汽輪機廠、武漢汽輪發(fā)電機廠和上海汽輪機廠參加起草。

    本標準主要起草人王力進。

國家機械工業(yè)委員會1988-03-21批準   1988-01-01實施