中华人民(mín)共和國(guó)专业标准
ZB K54 002--87
汽轮机叶片磁粉探伤方法
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本标准适用(yòng)于汽轮机用(yòng)磁性材料叶片成品的湿法磁粉探伤。
1目的
进行叶片的磁粉探伤,主要是為(wèi)了发现叶片表面及近表面的裂纹、发纹等線(xiàn)状缺陷。
2名词、术语
本标准所用(yòng)的名词术语符合JB 3111《无损检测名词术语》第三部分(fēn)中的规定。
3人员要求
应由具有(yǒu)磁粉探伤I级以上资格证书者进行磁粉探伤,由具有(yǒu)磁粉探伤II级以上资格证书者签发报告,以保证探伤结果的可(kě)靠性。
注:NDT人员资格等级与ISO标准规定顺序一致。I级*低。
4设备
4.1叶片探伤用(yòng)磁粉探伤机应符合GB 3721《磁粉探伤机》1)中的技术要求。推荐采用(yòng)固定式磁粉探伤机。对被检叶片,按本标准7.1--7.6条的规定,该机应能(néng)产生足够强的磁场。
注: 1)按该标准的*新(xīn)版本执行。
4.2磁粉探伤机应安装周向磁化電(diàn)流和纵向磁化安匝数等指示表,指示误差不得超过示值的±5%。每年至少校准指示表一次。
4.4磁粉撒布装置应包括储液箱及喷洒机构。储液箱应安装搅拌器。
4.5应具有(yǒu)剩磁检查仪。
4.6应安装照明灯,被检區(qū)域的光照并不得低于350lx。
5叶片的表面准备
5.1被检叶片的表面应干燥、无污物(wù)和锈斑等。
5.2被检叶片表面的表面粗糙度Ra*大允许值為(wèi)1.60μm。
5.3如果要对叶片进行表面处理(lǐ)(如電(diàn)镀、喷涂等),磁粉探伤应在表面处理(lǐ)前进行。
5.4如果必须在表面处理(lǐ)后进行磁粉探伤,可(kě)由供需双方协商(shāng)解决。但用(yòng)直接通電(diàn)法时,须保证通電(diàn)触点处露出金属本底,确保通電(diàn)良好。
6磁粉及其磁悬液
叶片磁粉探伤允许采用(yòng)荧光磁粉或非荧光磁粉。
6.1当用(yòng)磁性秤量法检验磁粉时,被称出的磁粉试样的质量应不少于7g。
6.2应选择与叶片表面有(yǒu)高反差色泽的非荧光磁粉。
6.3非荧光磁粉的粒度指标不得低于300目。荧光磁粉的粒度指标不得低于150目。
6.4磁悬液
6.4.1磁悬液中非荧光磁粉的浓度应為(wèi)12--25g/L。荧光磁粉的浓度為(wèi)0.5--2.0g/L。一般磁悬液都应具备如下性能(néng):无剌激性气味,对皮肤无剌激性,在工作状态下磁悬液的运动粘度不高于10平方毫米/秒(miǎo)。水磁悬液对叶片表面应具有(yǒu)良好的润湿性,对叶片无腐蚀作用(yòng),磁粉分(fēn)散性好。油磁悬液闪点不得低于60℃。
6.4.2在正常情况下,油磁悬液半月测定一次,水磁悬液一周测定一次。当气候炎热干燥时,要适当增加对水磁悬液的测定次数,测定方法见附录。不符合本标准6.4.1条规定范围的应重新(xīn)配制。
6.5推荐配方
6.5.1水磁悬液
水磁悬液的成分(fēn)如下: g/L
OP--10 | 亚硝酸钠 | 三乙醇胺 | 消泡剂 | 非荧光磁粉(荧光磁粉) |
10 | 7 | 5 | 1--2 | 12--25(0.5--2.0) |
水磁悬液的配制方法如下:
按上表规定的成分(fēn)比例,先将OP--10用(yòng)少许水调释,重复几次,直至OP--10完全溶解。再放入亚硝酸钠、三乙醇胺和消泡剂。每放入一种成分(fēn)要充分(fēn)搅拌,构成载液。用(yòng)少量载液将干磁粉调释成糊状,再将配好的载液倒入,加水充分(fēn)搅拌后即可(kě)使用(yòng)。
6.5.2油磁悬液
将煤油与变压器油以7:3的比例混合。选用(yòng)少量上述混合液體(tǐ)将干磁粉调释成糊状,再用(yòng)混合液體(tǐ)将其稀释至12--25g/L。
7磁化方法及其规范
叶片的磁粉探伤采用(yòng)连续法。每一叶片都应在其周向/横向及纵向两个方向进行磁粉探伤,其方法可(kě)在本标准7.1--7.5条中选用(yòng)。
7.1直接通電(diàn)法(周向磁化)及其规范
7.1.1用(yòng)電(diàn)极将叶片两端面夹紧,保证触点处接触良好,如图1。電(diàn)流较大时,在電(diàn)触点处加铅垫或铜垫,以免**叶片。
7.1.2施加交流磁化電(diàn)流强度的大小(xiǎo)用(yòng)下式计算
I=15--17D ---------------------------------------------------------(1)
式中:I--交流磁化電(diàn)流强度的有(yǒu)效值,A;
D--叶片的等效直径,mm。D等于叶片*大横截面上的周長(cháng)Cmax除以π。
当叶片带有(yǒu)铆钉头时,磁化電(diàn)流取本规范的上限。
7.2線(xiàn)圈法(纵向磁化)及其规范
電(diàn)极
图1 直接通電(diàn)法周向磁化 图2 線(xiàn)圈法纵向磁化
7.2.1将叶片平行于線(xiàn)圈轴線(xiàn)置于線(xiàn)圈中,如图2。
7.2.2用(yòng)下式计算磁化力
45000
NI=---------±10%,AW-----------------------------------(2)
L/D
式中:N--線(xiàn)圈匝数;
I--線(xiàn)圈中工况下的交流電(diàn)流强度有(yǒu)效值,A;
L--叶片的总長(cháng),mm;
D--叶片的等效直径,mm。
7.2.3有(yǒu)效磁场范围為(wèi)从線(xiàn)圈两端面各延伸约所用(yòng)線(xiàn)圈半径長(cháng)度之内的范围,如图3。長(cháng)叶片应以不超过有(yǒu)效磁场范围作分(fēn)段检查,其重迭區(qū)域应不小(xiǎo)于50mm。
7.2.4当L/D大于15时,该值取為(wèi)15。L/D小(xiǎo)于3或L小(xiǎo)于150mm时,可(kě)用(yòng)绝缘板将紧密串接起来的叶片托起置于線(xiàn)圈中;选择磁化力时,用(yòng)串接起来的叶片長(cháng)度之和代替式中的L,D不变。
7.3磁轭法(纵向磁化)及其规范
7.3.1两磁极夹住叶片的两端面,如图4。
图3 有(yǒu)效磁场范围示意图 图4 磁轭法纵向磁化
7.3.2用(yòng)下表计算磁化力:
叶片总長(cháng)度L mm | 磁化力NI(±100%) AW |
L<150 | 3000 |
150≤L<500 | 20L |
L≥500 | 20L-80√L-500 |
注:表中NI--工况下磁极的磁化力。其中I為(wèi)直流電(diàn)流强度,单位A。
7.4对总長(cháng)度小(xiǎo)于1500mm的叶片,可(kě)采用(yòng)间接通電(diàn)法。施加的磁化電(diàn)流应保证被检所有(yǒu)叶片的表面上能(néng)清晰地显示出A-30/100标准试片人工缺陷的磁痕。
7.5在保证探伤灵敏度的前提下,允许采用(yòng)综合磁化法。
7.6当使用(yòng)其它各类的磁化電(diàn)流时,其峰值应等于本标准7.1--7.3条中规定電(diàn)流的峰值。
7.7探伤灵敏度的检验
為(wèi)管采用(yòng)何种方法进行磁粉探伤,都必须用(yòng)A-30/100标准试片检查探伤灵敏度。试片应紧密贴合在叶片*大横截面的表面且磁化过程中磁场弱的部位,如图5。
图5 试片放置的示意图
8退磁
叶片经磁粉探伤后,应进行退磁处理(lǐ)。采用(yòng)每一种方法磁化后,都应随即采用(yòng)同种方法退磁。退磁后叶片表面的*大磁场强度不得超过1000/2πA/m(空气中相应的磁感应强度為(wèi)2ｘ10的负4次方T)。
9报告
叶片磁粉探伤的书面报告至少应包括如下内容:
a. 叶片的名称、尺寸、材料牌号和热处理(lǐ)状态;
b. 设备名称、磁化電(diàn)流种类;
c. 表面状况;
d. 磁粉种类(荧光、非荧光)、粒度指标和颜色;
e. 磁悬液种类;
f. 磁化方法及其规范;
g. 试片显示情况;
h. 探伤结果;
I. 操作者和签发报告者的姓名;
j. 探伤日期。
附 录 A
磁悬液中磁粉浓度的测定方法及要求
(参考件)
取弥散均匀的磁悬液100mL注入磁悬液测定管,静止30min,以0.1mL精度读出沉淀磁粉的毫升数,即為(wèi)磁粉的沉淀量。依此法预先作出一条同一载液的沉淀量---磁粉浓度曲線(xiàn),如图A1。
图A1沉淀量---磁粉浓度曲線(xiàn)
测定时,与沉淀量相应的磁粉浓度如果不符合本标准6.4.1条的规定,应重新(xīn)配制(也可(kě)适量加入磁粉或载液,使磁悬液符合本标准6.4.1条的规定)。
油磁悬液每半年至少更换一次,水磁悬液每三个月至少更换一次。气候炎热干燥时及磁悬液使用(yòng)频繁时,更换次数要增加。
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附加说明:
本标准由上海发電(diàn)设备成套设计研究所提出和归口。
本标准由北京重型電(diàn)机厂、上海发電(diàn)设备成套设计研究所负责起草(cǎo),无锡叶片厂、东方汽轮机厂、武汉汽轮发電(diàn)机厂和上海汽轮机厂参加起草(cǎo)。
本标准主要起草(cǎo)人王力进。
國(guó)家机械工业委员会1988-03-21批准 1988-01-01实施