帶防腐層焊縫疲勞裂紋的快速探傷

在工業中壓力容器、管道和結構件大都由鋼鐵制成，并存在許多焊縫，在長期作用力下，焊縫最容易受到損傷，最常見缺陷是由疲勞產生的表面裂紋。表面疲勞裂紋危害性比內部的埋藏裂紋危害性更大，尖銳的裂紋尖端會引起應力集中，促使裂紋快速擴展造成嚴重事故。因此，焊縫上的裂紋查找以及開裂的深度測量，一直是困擾業界的難題。超聲波可以用來檢測焊縫，但探頭必須直接與工件表面直接耦合，而且操作復雜。行業通常是采用磁粉或滲透的方法來查找表面開口裂紋，然后由電位法來測量裂紋深度。這幾種方法都需要對被檢物事先進行清潔處理，除去表面防腐層、漆層或污垢，檢測效率低，這對要求在短短的檢修期內檢查大量焊縫的在役設備，是難于接受的。傳統的渦流方法也能用來檢測鋼結構件，并無需清除表面較薄的污垢或漆層，然而這種方法只適用來檢查母材上的裂紋，對焊縫上的裂紋卻會因焊縫在高溫溶合時產生的急烈的鐵磁性變化而出現的雜亂無序的磁疇干擾而無法實施，當然高低不平焊冠和母材與焊接填充材料差異，也是造成檢測困擾原因之一。 

目前已有多種無損檢測方法用于焊縫裂紋探傷：磁粉(MP)、滲透(LP)、超聲波(UT)、X射線(RT)和渦流(ET)，它們各自的優點缺點比較如下：

● 磁粉法最容易使用。但不適宜工件表面有涂層或表面潮濕的情況。

● 超聲波法可以很好地發現工件內部缺陷，但同樣不許表面存在涂層，而且檢測結果與操作者水平有關。

● 滲透法也適宜表面裂紋檢查，然而也要求工件表面清潔和干燥，并且判傷與操作者水平相關。

● X射線法很容易發現工件內部、近表面裂紋。與其它方法不同，要求有良好的防護措施，以避免產生人身傷害。

● 電磁感應法很適合探測表面裂紋，而且能穿透工件表面存在數毫米厚的涂層。它不但能在潮濕的條件下使用，甚至能在水下直接使用。

電磁檢測原理

用一交變磁場磁化鋼鐵試件的局部區域，當缺陷進入交變磁場內，會在表面產生泄漏磁場梯度異常區，采用磁敏元件檢測這些磁場的畸變，就能獲得缺陷信號，由于試件也是良導體，在交變磁場的感應下，試件也將產生感應電流，并同時生成附加的感生磁場與原有的泄漏磁場合成復合磁場。對鐵磁性材料，交流電磁場的畸變，會因磁導率的增大而得到加強。

由于交流電磁場檢測法傳感器與試件的耦合是以電磁波的方式傳遞，所以它們之間無需像超聲波法要借助耦合劑，可直接穿透非導體涂層、鐵銹、甚至不太厚的不銹鋼覆蓋層。交流電磁場檢測法就是用磁敏元件來收集泄漏復合磁場畸變，反映裂紋存在和深淺。合理地設計勵磁器磁路和用高導磁率材料制作磁敏元件聚磁器，可以提高檢測靈敏度。這是一種快速而又準確地發現焊縫裂紋的方法，能對焊縫裂紋作定性和半定量評估。