文章概况：关于球形储罐磁粉检测几个问题的体会，磁粉检测
关于球形储罐磁粉检测几个问题的体会
武汉市锅炉压力容器检验研究所 刘应平
摘 要：本文根据国家相应的法规标准，并结合多年的球罐检验经验，提出对高强
厚壁球罐的首次定期检验易采用 100%超声波检测并辅以射线抽查，不一定要进行 100%
磁粉检测；以后定期检验则应该进行100%磁粉检测，减少超声波或射线检测比例。本文
还对球罐角焊缝等方面的磁粉检测提出了应采用的方法及注意事项。
关键词：球罐 磁粉检测 检测比例
球形储罐是冶金、石化企业的主要储存容器，储存介质一般是氧气、氮气、
氩气、氢气、液化气。按《压力容器定期检验规则》，使用标准抗拉强度下限大
于 540MPa 材料制造的、投用一年后的球形储罐应开罐检验，全面检验应以宏
观检查、壁厚测定、表面无损检测为主，必要时可采用其他检验方法。笔者从
事特种设备检验近二十年来，先后检验、检测了一百多台次球罐，现就球罐全
面检验中磁粉检测部分提出几点看法，望得到各位同仁的指正。
一、关于球罐全面检验中磁粉检测比例问题。
制造、安装企业按 GB12337-1998《钢制球形储罐》相关规定，在安装后整
体热处理前对对接焊缝进行了 100%射线检测加 20%超声波检测，对所有焊接
接头进行了磁粉检测。在《定检规》中规定：对首次全面检验的第三类压力容
器、盛装有明显应力腐蚀性倾向的压力容器、标准抗拉强度下限大于 540MPa
的钢制压力容器，对容器内表面对接焊缝进行磁粉或渗透检测，检测长度不少
于每条焊缝长度的 20%。我们在球罐定检中采用了制造安装时的无损检测验收
标准，不同的是超声波检测与 X 射线检测比例互换。
冶金企业球罐的设计压力一般为 3.09MPa，采用低合金高强度钢
07MnCrMoVR，650 m³壁厚为 44mm，1000m³壁厚为 50mm。在厚壁容器
中，超声波检测比射线检测对面状缺陷更为敏感。由于安装企业一般采用 100%28 协会之窗
的 γ 射线检测，不进行或只进行了局部超声波检测，使得超标体积型缺陷得到
消除，而容易漏掉危害性更大的裂纹、未熔合等面状缺陷。而厚壁容器的焊接
工艺复杂，极易产生较大的焊接残余应力，而 07MnCrMoVR 材料球罐整体热
处理要求条件苛刻，即使采用焊前严格预热和焊后热处理也难以避免形成焊接
冷裂纹。我们 1999 年首检的一台 1000m³球罐，2002 年二台 650 m³球罐，
2008 年四台 1000m³球罐，在 100%超声波检测中发现了具有裂纹、未熔合波
幅特征的超标缺陷，X 射线复验时有的裂纹特征不明显或根本不可见，打磨至
超标缺陷深度，用磁粉检测复验均可看到清晰的内部裂纹或未熔合。在以后的
定期检验，基本再没有发现内部裂纹。所以首次全面检验 100%超声波检测是
必要的，以后则可以用超声波或射线检测对重点部位进行抽查。
磁粉检测则与超声波检测相反，首检时很少发现表面裂纹，而在以后的检
测中发现的表面裂纹越来越多。因为表面裂纹是在使用过程中产生的一种疲劳
裂纹，随着运行时间的增加，疲劳裂纹产生的可能性越来越大，一百多台次的
球罐检验证明了这一点。在对二台 80 年代初安装的 400 m³氮气球罐的一系列
跟踪检验中，发现表面裂纹越来越多，而内部缺陷基本没有发生变化，我们已
与厂方协商，将这二台已运行近 30 年的球罐进行了报废处理。也是在对一台
80年代初安装的氧气球罐定期检验中，在内表下部环缝发现几乎整圈表面裂纹，
由于处理及时，避免了重大安全事故的发生。
在我看来，球罐首次全面检验，不一定要进行 100%磁粉检测，以后则应
该进行 100%磁粉检测，减少超声波或射线检测比例，特别是对一些早期生产
的材质为 15MnVR 和 16MnR 的球罐， 100%磁粉检测为整个检验工序的重点。
二、关于球罐角焊缝的磁粉检测问题
以前，支柱与球壳连接角焊缝常用渗透检测，现在常用角向磁轭探伤机对
可检部位进行磁粉检测，但要注意不光要对纵向缺陷进行检测，还要注意焊接
缝横向缺陷的检测，即同一部位要进行互为垂直两个方向的磁轭检测。其实，
采用触头法检测支柱角焊缝更为合理，因为对于曲面与曲面连接形成的冠状角
焊缝，触头法更为灵活方便。但触头法易产生打火烧伤，在氧气和液化气重点协会之窗 29
防火部位，特别要注意搞好安全防火措施。支柱角焊缝检测时，还应注意对支
柱顶部盖板焊缝进行检测。曾经有一台 1000m³液化石油气球罐，支柱顶部盖
板焊缝出现了裂缝，喷淋冷却水和雨水逐步渗入到支柱内部，刚好这台早期安
装的球罐支柱下部没有开疏水孔，在寒冷的冻天，支柱内水结冰膨胀，导致支
柱角焊缝开裂，支柱发生了倾斜，不得不在球罐底部进行了额外加固，一直是
一个安全隐患。
安全阀接管焊缝采用线圈法检测环缝纵向缺陷，加上磁轭法检测横向缺陷
是比较合理的，采用触头法也合理。安全阀接管焊缝进行磁粉检测是必要的，
因为安全阀起跳会给接管很大的横向冲力。曾经有二台 650m³球罐安全阀起跳
使得接管弯曲变形，最后不得不重新安装并进行加固。
三、关于球罐磁粉检测前表面清理问题
球罐焊缝若进行了超声波检测，对接焊缝两侧均已打磨 2.5KT 宽，交叉磁
轭探伤机磁极接触是良好的，但有一些手工电弧焊接头表面没有修磨，上面有
一些沟槽，此时打磨清理油漆时，一定要注意清理干净，尤其是熔合线部位，
否则极易造成漏检。氧气球罐内表一般涂有无机富锌涂料，对交叉磁轭磁极接
触影响不大，但焊缝及热影响区一定要打磨干净并用 A1-30/100 灵敏度试片进
行校验。
四、其他
按 JB/T4730.4-2005 在用承压设备磁粉检测的有关规定，高强钢（如常
用 07MnCrMoVR）球罐和易发生应力腐蚀裂纹球罐（如液化石油气球罐），其
内表面宜采用荧光磁粉检测，其实运行时间较长的球罐，内壁也易采用荧光磁
粉检测。
球罐内部裂纹返修时，其打磨长度有限，在用交叉磁轭确认缺陷是否消除
时，一定要注意交叉磁轭的移动。交叉磁轭只在磁极中心点形成旋转磁场，必
须移动而不能静止不动的进行磁粉检测。就交叉磁轭来说“动则灵，静则废”。
球罐耐压试验后应进行磁粉检测抽查，抽查部位应选在环缝、“T”字头、“Y”
字头、返修补焊和其他检验缺陷超标部位。
