1、金屬管道沉降應(yīng)力磁記憶測(cè)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(hào)：GDAQI2019004號(hào)，項(xiàng)目名稱為“金屬管道沉降應(yīng)力磁記憶測(cè)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(duì)廠房、重要設(shè)

2、備的基礎(chǔ)打地基， 保證不沉降。 但是對(duì)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(píng)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(duì)于壓力管道的檢測(cè)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(cè)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(cè)被測(cè)對(duì)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(cè)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(cè)和檢測(cè)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(cè)試方法與裝置的研究對(duì)地上管道、地下管道的應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，得到了一種檢測(cè)方法，可以解決檢測(cè)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(cè)方法，目的是將磁記憶檢測(cè)方法用于金屬管道的沉降應(yīng)力的檢測(cè)，并建立沉降應(yīng)力檢測(cè)的程序以及判定準(zhǔn)則，幫助企業(yè)解決如何監(jiān)測(cè)、 檢測(cè)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(cè)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(cè)被測(cè)對(duì)象上以應(yīng)力集中為特征的危險(xiǎn)部件。磁記憶檢測(cè)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(guó)際焊接學(xué)術(shù)會(huì)議上提出，在許多國(guó)家和地區(qū)已得到推廣和應(yīng)用，我國(guó)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(cè)。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(duì)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(chǎng)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(chǎng)，從而產(chǎn)生磁記憶。 通過測(cè)量該漏磁場(chǎng)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(cè)到造成應(yīng)力集中區(qū)及缺陷的位置。但在其檢測(cè)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(cè)方法是一種新型無損檢測(cè)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(chǎng)。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(guó)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(cè)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(cè)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(cè)技術(shù)應(yīng)用研究方面， 大慶石油學(xué)院開展的對(duì)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(cè)實(shí)驗(yàn)研究

8、， 利用已知評(píng)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(guó)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(chǎng)檢測(cè)鋼球表面裂紋的可行性研究，表明鋼球被地磁場(chǎng)磁化后，從位于地磁場(chǎng)中的磁阻傳感器采樣得到的信號(hào)就能夠分辨出鋼球表面缺陷，為磁記憶技術(shù)在軸承檢測(cè)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(cè)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(cè)試的術(shù)語和定義、原理、測(cè)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(píng)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(cè)。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(cè)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(cè)。主要依據(jù)：GB/T 12604.10-2011無損檢測(cè)術(shù)語 磁記憶檢測(cè)GB/T 26641-2011無損檢測(cè)磁記憶檢測(cè)總則JB/T 11605-2013無損檢測(cè)儀器金屬磁記憶檢測(cè)儀技術(shù)條件JB/T 11606-2013無損檢測(cè)儀器金屬磁記憶檢測(cè)儀性能試驗(yàn)方法NB/T 47013-2015承壓設(shè)備無損檢

10、測(cè)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(cè)人員勞動(dòng)保護(hù)規(guī)范TSG Z8001-2013特種設(shè)備無損檢測(cè)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(guó)家的政策，貫徹國(guó)家的法律法規(guī)，與檢驗(yàn)檢測(cè)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(cè)的國(guó)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(cè)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(cè)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(guó)內(nèi)類似檢測(cè)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(cè)的要求。起草組對(duì)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(duì)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(cè)試的術(shù)語和定義、原理、測(cè)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(píng)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(cè)。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(cè)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(cè)。（二）關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的屬性本標(biāo)準(zhǔn)為檢驗(yàn)檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)檢驗(yàn)檢測(cè)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(cè)試的術(shù)語和定義、原理、測(cè)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(píng)價(jià)。1.原理本章簡(jiǎn)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(cè)原理、沉降分析原理。2. 磁記憶檢測(cè)方法應(yīng)用原則本章從磁記憶檢測(cè)的主要用途、 與其他無損檢測(cè)方法的配合使用， 可以檢測(cè)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(cè)方法綜合判定等方面介紹了磁記憶檢測(cè)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(cè)資質(zhì)證書；（ 2）檢測(cè)儀器：要求采用我國(guó)儀器檢定標(biāo)準(zhǔn)檢定合格的儀器；（ 3）測(cè)試條件：應(yīng)滿足安全及工作環(huán)境條件、 檢測(cè)對(duì)象及環(huán)境條件、檢測(cè)儀器和檢測(cè)資料條件。4.實(shí)驗(yàn)步驟本章分別從檢測(cè)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(cè)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(cè)人員持證上崗、檢測(cè)工作控制、 檢測(cè)儀器期間核查和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)偏差的處理方式方面對(duì)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量進(jìn)行控制。6.檢測(cè)記錄和報(bào)告提出了檢測(cè)記錄、檢測(cè)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(píng)價(jià)本章從信號(hào)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(píng)價(jià)的要求。8、附錄附錄給出了檢測(cè)記錄