1、金屬管道沉降應(yīng)力磁記憶測試方法團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿編制說明一、任務(wù)來源本項(xiàng)目來源于廣東省質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃，項(xiàng)目計(jì)劃編號：GDAQI2019004號，項(xiàng)目名稱為“金屬管道沉降應(yīng)力磁記憶測試方法”。本項(xiàng)目計(jì)劃完成時(shí)間為2019 年 7 月。二、編制背景、目的和意義廣東工業(yè)的發(fā)展大多數(shù)在沿海地區(qū)，因?yàn)楣I(yè)發(fā)展的需要， 沿海有較大一部分的工廠是由開山、 填海建造的。 以珠海市高欄港經(jīng)濟(jì)區(qū)為例，高欄島以及南水工業(yè)鎮(zhèn)約有15% 左右的企業(yè)處于地基沉降區(qū)域，而且這些企業(yè)都是一些非常重要的石化企業(yè)、化工原料企業(yè)， 有大量的壓力容器和壓力管道。按照調(diào)研情況發(fā)現(xiàn)， 所有的工廠在建設(shè)初期會(huì)對廠房、重要設(shè)

2、備的基礎(chǔ)打地基， 保證不沉降。 但是對于其他部位就沒有單獨(dú)打基礎(chǔ)，例如廠房之外的空地，壓力管道，道路等均沒有打地基，讓其自然沉降。因此，檢驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，高欄島及南水工業(yè)鎮(zhèn)的這些企業(yè)的廠房門內(nèi)外經(jīng)過3年的自然沉降時(shí)間， 沒有打樁基的地方幾乎沉降了0.5 米，而壓力管道的基礎(chǔ)變形更大， 由于管道和壓力容器相連接，容器的基礎(chǔ)沒有下沉， 壓力管道的基礎(chǔ)下沉又不均勻， 造成部分容器與管道連接的部位拉彎，甚至拉斷。部分管道的支吊架懸空。2015 年珠海某中海油下游的一家企業(yè)在珠海高欄港區(qū)建廠， 2016 年竣工準(zhǔn)備投入運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)，部分管道沿線部位的地基下降嚴(yán)重， 出現(xiàn)管道彎曲變形， 支吊架脫落的情形， 經(jīng)廠

3、區(qū)安全部門評估后，覺得不具備試運(yùn)行條件， 該公司向特檢機(jī)構(gòu)尋求幫助，并向中海油總部反應(yīng)了該情況。 這一事件說明在地基沉降區(qū)對于壓力管道的檢測尤其重要，壓力管道變形、 拉斷等問題都是由于位置的移動(dòng)造成管道應(yīng)力分布的不均勻， 從而導(dǎo)致應(yīng)力集中區(qū)域的應(yīng)力值超過極限值，是管道變形或拉斷。而金屬磁記憶檢測技術(shù)是利用鐵磁構(gòu)件的磁記憶特性，準(zhǔn)確可靠地探測被測對象上以應(yīng)力集中為特征的危險(xiǎn)部件的一種先進(jìn)方法，將該方法用于解決金屬管道沉降應(yīng)力的集中區(qū)域的檢測問題，同時(shí)可以判斷管道是否能繼續(xù)使用或者運(yùn)行，將為企業(yè)解決非常大的問題。目前，在地基沉降區(qū)域的廠區(qū)， 除了地上管道可見沉降外， 地下金屬管道的沉降不均勻問題也

4、尤其突出，這一類管道監(jiān)測和檢測更加麻煩，由于管道埋地， 個(gè)區(qū)域管道沉降不均與不易發(fā)現(xiàn)。通過開展科研項(xiàng)目 基于磁記憶的金屬管道沉降應(yīng)力測試方法與裝置的研究對地上管道、地下管道的應(yīng)力進(jìn)行檢測，得到了一種檢測方法，可以解決檢測難的問題。編制廣東省質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn) 金屬管道沉降應(yīng)力磁記憶檢測方法，目的是將磁記憶檢測方法用于金屬管道的沉降應(yīng)力的檢測，并建立沉降應(yīng)力檢測的程序以及判定準(zhǔn)則，幫助企業(yè)解決如何監(jiān)測、 檢測金屬管道的沉降應(yīng)力， 解決如何判斷管道沉降之后是否還能用的問題。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的編寫將為沿海企業(yè)壓力管道的安全再增加一個(gè)手段，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展繼續(xù)助力。金屬磁記憶檢測技術(shù)是利用鐵磁構(gòu)件的磁記憶特性，

5、準(zhǔn)確可靠地探測被測對象上以應(yīng)力集中為特征的危險(xiǎn)部件。磁記憶檢測技術(shù)是以俄羅斯學(xué)者杜波夫教授為代表的研究成果，1997 年首次在第50 界國際焊接學(xué)術(shù)會(huì)議上提出，在許多國家和地區(qū)已得到推廣和應(yīng)用，我國在電力行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛，如鍋爐聯(lián)箱角焊縫、管道、壓力容器焊縫、螺栓及汽輪機(jī)葉片等檢測。鐵磁材料在應(yīng)力作用下具有磁機(jī)械效應(yīng)和磁彈性效應(yīng)。金屬在應(yīng)力作用下，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，形成滑移。當(dāng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受到阻礙時(shí)，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，即使外應(yīng)力撤除， 仍有殘余應(yīng)力存在。 殘余應(yīng)力存在會(huì)使結(jié)構(gòu)中自由能增加， 根據(jù)研究表明， 體系中自發(fā)進(jìn)行的過程是降低體系自由能的過程，故對鐵磁構(gòu)件來說， 為了降低體系的自由能， 其

6、應(yīng)力集中區(qū)在地球磁場作用下， 必會(huì)產(chǎn)生磁疇的自發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)， 形成磁極，以磁能的形式抵消部分應(yīng)力集中帶來的彈性能。其結(jié)果必定會(huì)在金屬表面形成特定的漏磁場，從而產(chǎn)生磁記憶。 通過測量該漏磁場的分布特征，可以得到構(gòu)件應(yīng)力集中部位及大小分布， 從而檢測到造成應(yīng)力集中區(qū)及缺陷的位置。但在其檢測原理和診斷方法方面還需要進(jìn)一步探索和完善。金屬磁記憶檢測方法是一種新型無損檢測方法，它記錄在工作載荷作用下設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力集中區(qū)產(chǎn)生的漏磁場。該方法基于利用鐵磁構(gòu)件在應(yīng)力集中和變形區(qū)磁狀態(tài)的不可逆變化。在這些區(qū)域里出現(xiàn)有方向性且不可逆的磁疇組織磁致伸縮性質(zhì)的重新定向，而且這種磁狀態(tài)的不可逆變化在去掉載荷后不僅能保

7、留，還與最大應(yīng)力有關(guān)系。 研究表明：拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和周期性載荷作用下， 鐵磁構(gòu)件中的磁記憶的大小單一與最大作用應(yīng)力有關(guān)。國家特檢中心在深圳沙角C 電站鍋爐檢驗(yàn)中，利用磁記憶檢測發(fā)現(xiàn)100 根有應(yīng)力集中的穿墻管，割管后發(fā)現(xiàn)20 根有裂紋，為企業(yè)節(jié)約了可觀的費(fèi)用。黑龍江電科院利用磁記憶發(fā)現(xiàn)了氣輪機(jī)葉片根部裂紋及電站鍋爐集箱小管座裂紋。目前在鍋檢系統(tǒng)已經(jīng)有好幾個(gè)單位已經(jīng)使用金屬磁記憶檢測儀，并且在電站鍋爐、球罐、超高壓水晶釜檢驗(yàn)中得到應(yīng)用，取得較好的效果。在磁記憶檢測技術(shù)應(yīng)用研究方面， 大慶石油學(xué)院開展的對帶有預(yù)制焊接裂紋的球型容器、爆破試驗(yàn)后破裂的管件和帶有焊接缺陷的管件進(jìn)行了磁記憶檢測實(shí)驗(yàn)研究

8、， 利用已知評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)， 準(zhǔn)確找出了構(gòu)件中的缺陷， 充分驗(yàn)證了金屬磁記憶方法的有效性。 中國科學(xué)院上海精密機(jī)械研究所等單位開展的利用地磁場檢測鋼球表面裂紋的可行性研究，表明鋼球被地磁場磁化后，從位于地磁場中的磁阻傳感器采樣得到的信號就能夠分辨出鋼球表面缺陷，為磁記憶技術(shù)在軸承檢測中的應(yīng)用提供了可行性方案。黃松嶺等研究了焊縫附近殘余應(yīng)力分布和試件表面磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直分量的關(guān)系，研究表明，二者具有較好的一致性。 北京理工大學(xué)在北京市自然科學(xué)基金資助下，和俄羅斯動(dòng)力診斷公司及北京科技大學(xué)的研究人員開展合作，探討磁記憶檢測技術(shù)在應(yīng)力腐蝕領(lǐng)域的應(yīng)用。三、編制思路和原則（一）編制思路本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鐵磁性金屬管道

9、沉降應(yīng)力磁記憶測試的術(shù)語和定義、原理、測試條件、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)質(zhì)量保證和控制、實(shí)驗(yàn)記錄和報(bào)告、結(jié)果評價(jià)。奧氏體不銹鋼管道在一定條件下具有磁性，也可參考本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沉降應(yīng)力磁記憶檢測。本標(biāo)準(zhǔn)適用于地上鐵磁性金屬壓力管道基礎(chǔ)沉降應(yīng)力的磁記憶測試及判定，埋地管道開挖后也可參考本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沉降應(yīng)力磁記憶檢測。主要依據(jù)：GB/T 12604.10-2011無損檢測術(shù)語 磁記憶檢測GB/T 26641-2011無損檢測磁記憶檢測總則JB/T 11605-2013無損檢測儀器金屬磁記憶檢測儀技術(shù)條件JB/T 11606-2013無損檢測儀器金屬磁記憶檢測儀性能試驗(yàn)方法NB/T 47013-2015承壓設(shè)備無損檢

10、測DL 5009.1-2014電力建設(shè)安全工作規(guī)程第 1 部分 火力發(fā)電DB44/T 2017-2017特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測人員勞動(dòng)保護(hù)規(guī)范TSG Z8001-2013特種設(shè)備無損檢測人員考核規(guī)則（二）編制原則本標(biāo)準(zhǔn)制定遵循以下原則：1、基礎(chǔ)性原則本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容來源于特種設(shè)備法律法規(guī)及特種設(shè)備相關(guān)技術(shù)規(guī)范，基礎(chǔ)性強(qiáng)，覆蓋面廣，具有較強(qiáng)的操作性。2、協(xié)調(diào)性原則本標(biāo)準(zhǔn)符合國家的政策，貫徹國家的法律法規(guī)，與檢驗(yàn)檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致、銜接配套，符合磁記憶檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3、合理性原則本標(biāo)準(zhǔn)從全局出發(fā)，綜合考慮金屬壓力管道磁記憶檢測的實(shí)際情況，合理可行，便于實(shí)施。4、規(guī)范性原則本標(biāo)準(zhǔn)按照 GB

11、/T 1.1-2009 標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第 1 部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)定的格式進(jìn)行編寫。四、編制過程與內(nèi)容的確定1、成立起草組，制定方案。2019 年 1 月，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)金屬管道沉降應(yīng)力磁記憶測試方法 制定計(jì)劃下達(dá)后成立了標(biāo)準(zhǔn)起草組，制定了工作方案。2、召開內(nèi)部討論會(huì)，形成征求意見稿及編制說明。2019 年 1 月，標(biāo)準(zhǔn)起草組查閱并收集了國內(nèi)類似檢測標(biāo)準(zhǔn)，確定了標(biāo)準(zhǔn)框架。 同時(shí)收集整理了特種設(shè)備法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范中有關(guān)壓力管道無損檢測的要求。起草組對標(biāo)準(zhǔn)框架和相關(guān)資料反復(fù)進(jìn)行了研討，形成了標(biāo)準(zhǔn)初稿。2019 年1 月和 2 月，標(biāo)準(zhǔn)起草組對標(biāo)準(zhǔn)初稿進(jìn)行了多次討論和修改，形成了工作組討論稿。 20

12、19 年 3 月 5 日，標(biāo)準(zhǔn)起草組形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，并提交給廣東省質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)，并于2019 年 4 月 12 日正式發(fā)文征求意見。五、內(nèi)容說明（一）關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鐵磁性金屬管道沉降應(yīng)力磁記憶測試的術(shù)語和定義、原理、測試條件、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)質(zhì)量保證和控制、實(shí)驗(yàn)記錄和報(bào)告、結(jié)果評價(jià)。奧氏體不銹鋼管道在一定條件下具有磁性，也可參考本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沉降應(yīng)力磁記憶檢測。本標(biāo)準(zhǔn)適用于地上鐵磁性金屬壓力管道基礎(chǔ)沉降應(yīng)力的磁記憶測試及判定， 埋地管道開挖后也可參考本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沉降應(yīng)力磁記憶檢測。（二）關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的屬性本標(biāo)準(zhǔn)為檢驗(yàn)檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，是對檢驗(yàn)檢測的指導(dǎo)，推薦使用。（三）有關(guān)條款的說明本部

13、分規(guī)定了鐵磁性金屬管道沉降應(yīng)力磁記憶測試的術(shù)語和定義、原理、測試條件、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)質(zhì)量保證和控制、實(shí)驗(yàn)記錄和報(bào)告、結(jié)果評價(jià)。1.原理本章簡要介紹了金屬管道磁記憶現(xiàn)象、金屬管道磁記憶效應(yīng)、 金屬管道磁記憶檢測原理、沉降分析原理。2. 磁記憶檢測方法應(yīng)用原則本章從磁記憶檢測的主要用途、 與其他無損檢測方法的配合使用， 可以檢測的形狀和尺寸、 是否需要停機(jī)檢驗(yàn)、 確定缺陷的區(qū)域、 以及和常規(guī)檢測方法綜合判定等方面介紹了磁記憶檢測方法的應(yīng)用原則。3.一般要求（ 1）人員資格：要求取得特種設(shè)備無損檢測資質(zhì)證書；（ 2）檢測儀器：要求采用我國儀器檢定標(biāo)準(zhǔn)檢定合格的儀器；（ 3）測試條件：應(yīng)滿足安全及工作環(huán)境條件、 檢測對象及環(huán)境條件、檢測儀器和檢測資料條件。4.實(shí)驗(yàn)步驟本章分別從檢測時(shí)機(jī)選擇、掃查方式選擇、開機(jī)準(zhǔn)備、開機(jī)操作、檢測實(shí)施分別提出了要求。5.實(shí)驗(yàn)質(zhì)量保證和控制本章分別從檢測人員持證上崗、檢測工作控制、 檢測儀器期間核查和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)偏差的處理方式方面對實(shí)驗(yàn)質(zhì)量進(jìn)行控制。6.檢測記錄和報(bào)告提出了檢測記錄、檢測報(bào)告的內(nèi)容要求以及記錄和報(bào)告保存期限的規(guī)定。7.結(jié)果評價(jià)本章從信號異常的判斷、 應(yīng)力集中部位判斷、 結(jié)果判斷等方面介紹了結(jié)果評價(jià)的要求。8、附錄附錄給出了檢測記錄