中華人民共和國(guó)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

                                                    ZB K54 002--87

                      汽輪機(jī)葉片磁粉探傷方法

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    本標(biāo)準(zhǔn)適用于汽輪機(jī)用磁性材料葉片成品的濕法磁粉探傷。

1目的

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

2名詞、術(shù)語(yǔ)

    本標(biāo)準(zhǔn)所用的名詞術(shù)語(yǔ)符合JB 3111《無(wú)損檢測(cè)名詞術(shù)語(yǔ)》第三部分中的規(guī)定。

3人員要求

    應(yīng)由具有磁粉探傷I級(jí)以上資格證書(shū)者進(jìn)行磁粉探傷,由具有磁粉探傷II級(jí)以上資格證書(shū)者簽發(fā)報(bào)告,以保證探傷結(jié)果的可靠性。

  注:NDT人員資格等級(jí)與ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定順序一致。I級(jí)*低。

4設(shè)備

4.1葉片探傷用磁粉探傷機(jī)應(yīng)符合GB 3721《磁粉探傷機(jī)》1)中的技術(shù)要求。推薦采用固定式磁粉探傷機(jī)。對(duì)被檢葉片,按本標(biāo)準(zhǔn)7.1--7.6條的規(guī)定,該機(jī)應(yīng)能產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)。

  注: 1)按該標(biāo)準(zhǔn)的*新版本執(zhí)行。

4.2磁粉探傷機(jī)應(yīng)安裝周向磁化電流和縱向磁化安匝數(shù)等指示表,指示誤差不得超過(guò)示值的±5%。每年至少校準(zhǔn)指示表一次。

4.3具有何種方式的磁化裝置,則應(yīng)具有何種方式的退磁裝置。

4.4磁粉撒布裝置應(yīng)包括儲(chǔ)液箱及噴灑機(jī)構(gòu)。儲(chǔ)液箱應(yīng)安裝攪拌器。

4.5應(yīng)具有剩磁檢查儀。

4.6應(yīng)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(zhǔn)備

5.1被檢葉片的表面應(yīng)干燥、無(wú)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(duì)葉片進(jìn)行表面處理(如電鍍、噴涂等),磁粉探傷應(yīng)在表面處理前進(jìn)行。

5.4如果必須在表面處理后進(jìn)行磁粉探傷,可由供需雙方協(xié)商解決。但用直接通電法時(shí),須保證通電觸點(diǎn)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(dāng)用磁性秤量法檢驗(yàn)磁粉時(shí),被稱出的磁粉試樣的質(zhì)量應(yīng)不少于7g。

6.2應(yīng)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(biāo)不得低于300目。熒光磁粉的粒度指標(biāo)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(yīng)為12--25g/L。熒光磁粉的濃度為0.5--2.0g/L。一般磁懸液都應(yīng)具備如下性能:無(wú)剌激性氣味,對(duì)皮膚無(wú)剌激性,在工作狀態(tài)下磁懸液的運(yùn)動(dòng)粘度不高于10平方毫米/秒。水磁懸液對(duì)葉片表面應(yīng)具有良好的潤(rùn)濕性,對(duì)葉片無(wú)腐蝕作用,磁粉分散性好。油磁懸液閃點(diǎn)不得低于60℃。

6.4.2在正常情況下,油磁懸液半月測(cè)定一次,水磁懸液一周測(cè)定一次。當(dāng)氣候炎熱干燥時(shí),要適當(dāng)增加對(duì)水磁懸液的測(cè)定次數(shù),測(cè)定方法見(jiàn)附錄。不符合本標(biāo)準(zhǔn)6.4.1條規(guī)定范圍的應(yīng)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(diào)釋,重復(fù)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?jǐn)嚢?span lang="EN-US">,構(gòu)成載液。用少量載液將干磁粉調(diào)釋成糊狀,再將配好的載液倒入,加水充分?jǐn)嚢韬蠹纯墒褂谩?/span>

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(diào)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(yīng)在其周向/橫向及縱向兩個(gè)方向進(jìn)行磁粉探傷,其方法可在本標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)處接觸良好,如圖1。電流較大時(shí),在電觸點(diǎn)處加鉛墊或銅墊,以免**葉片。

7.1.2施加交流磁化電流強(qiáng)度的大小用下式計(jì)算

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

式中:I--交流磁化電流強(qiáng)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(zhǎng)Cmax除以π。

    當(dāng)葉片帶有鉚釘頭時(shí),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(jì)算磁化力

                 45000     

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

                  L/D

式中:N--線圈匝數(shù);

     I--線圈中工況下的交流電流強(qiáng)度有效值,A;

     L--葉片的總長(zhǎng),mm;

     D--葉片的等效直徑,mm。

7.2.3有效磁場(chǎng)范圍為從線圈兩端面各延伸約所用線圈半徑長(zhǎng)度之內(nèi)的范圍,如圖3。長(zhǎng)葉片應(yīng)以不超過(guò)有效磁場(chǎng)范圍作分段檢查,其重迭區(qū)域應(yīng)不小于50mm。

7.2.4當(dāng)L/D大于15時(shí),該值取為15。L/D小于3或L小于150mm時(shí),可用絕緣板將緊密串接起來(lái)的葉片托起置于線圈中;選擇磁化力時(shí),用串接起來(lái)的葉片長(zhǎng)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(chǎng)范圍示意圖                  圖4 磁軛法縱向磁化

7.3.2用下表計(jì)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(qiáng)度,單位A。

7.4對(duì)總長(zhǎng)度小于1500mm的葉片,可采用間接通電法。施加的磁化電流應(yīng)保證被檢所有葉片的表面上能清晰地顯示出A-30/100標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)使用其它各類的磁化電流時(shí),其峰值應(yīng)等于本標(biāo)準(zhǔn)7.1--7.3條中規(guī)定電流的峰值。

7.7探傷靈敏度的檢驗(yàn)

    為管采用何種方法進(jìn)行磁粉探傷,都必須用A-30/100標(biāo)準(zhǔn)試片檢查探傷靈敏度。試片應(yīng)緊密貼合在葉片*大橫截面的表面且磁化過(guò)程中磁場(chǎng)弱的部位,如圖5。

                          圖5 試片放置的示意圖

8退磁

    葉片經(jīng)磁粉探傷后,應(yīng)進(jìn)行退磁處理。采用每一種方法磁化后,都應(yīng)隨即采用同種方法退磁。退磁后葉片表面的*大磁場(chǎng)強(qiáng)度不得超過(guò)1000/2πA/m(空氣中相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2ｘ10的負(fù)4次方T)。

9報(bào)告

    葉片磁粉探傷的書(shū)面報(bào)告至少應(yīng)包括如下內(nèi)容:

    a. 葉片的名稱、尺寸、材料牌號(hào)和熱處理狀態(tài);

    b. 設(shè)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(biāo)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(jié)果;

    I. 操作者和簽發(fā)報(bào)告者的姓名;

    j. 探傷日期。

                               附  錄 A

                   磁懸液中磁粉濃度的測(cè)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(cè)定管,靜止30min,以0.1mL精度讀出沉淀磁粉的毫升數(shù),即為磁粉的沉淀量。依此法預(yù)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(cè)定時(shí),與沉淀量相應(yīng)的磁粉濃度如果不符合本標(biāo)準(zhǔn)6.4.1條的規(guī)定,應(yīng)重新配制(也可適量加入磁粉或載液,使磁懸液符合本標(biāo)準(zhǔn)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(gè)月至少更換一次。氣候炎熱干燥時(shí)及磁懸液使用頻繁時(shí),更換次數(shù)要增加。

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    附加說(shuō)明:

    本標(biāo)準(zhǔn)由上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究所提出和歸口。

    本標(biāo)準(zhǔn)由北京重型電機(jī)廠、上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究所負(fù)責(zé)起草,無(wú)錫葉片廠、東方汽輪機(jī)廠、武漢汽輪發(fā)電機(jī)廠和上海汽輪機(jī)廠參加起草。

    本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人王力進(jìn)。

國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì)1988-03-21批準(zhǔn)   1988-01-01實(shí)施