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鋼管縱向傷周向磁化高速探傷方法

發(fā)布時間:2024/4/16 9:38:11

隨著我國石油化工以及能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,鋼管的需求量日益增加。然而在鋼管生產(chǎn)過程中,受加工工藝影響,有可能出現(xiàn)裂紋、腐蝕等缺陷,使用時會帶來一定的安全隱患。根據(jù)美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)及國家標(biāo)準(zhǔn)要求,無縫鋼管和焊接鋼管在出廠之前必須進(jìn)行100%的探傷。


漏磁檢測法能對鐵磁性材料表面、近表面以及內(nèi)部的缺陷進(jìn)行有效的檢測,而且成本較低,便于實現(xiàn)自動化,所以被很好的用于鋼管檢測。我們?yōu)榱吮WC檢測效率,需要不斷提高鋼管檢測的速度。


在漏磁檢測中,當(dāng)磁化場與缺陷垂直時漏磁場最大,因此對縱向缺陷進(jìn)行檢測時需要對鋼管進(jìn)行周向磁化。由于鋼管沿周向的磁導(dǎo)率小于沿軸向的磁導(dǎo)率,在對鋼管進(jìn)行周向磁化時難以使其達(dá)到飽和,并且與軸向磁化時形成的均勻磁場不同,由于鋼管圓周狀的幾何形態(tài),周向磁化時磁通難以全部沿周向從鋼管內(nèi)部通過,會有一部分磁通擴(kuò)散到空氣中,因此在磁極處磁場最強,在兩磁極中間的區(qū)域磁場最弱,出現(xiàn)了磁場周向分布的不均勻。磁極在軸向方向的長度有限,磁化場覆蓋的軸向區(qū)域也是有限的,只能對鋼管的局部進(jìn)行磁化,因此,在鋼管軸向也會出現(xiàn)磁場分布的不均勻。


通過對鋼管螺旋前進(jìn)運動模型的分析,發(fā)現(xiàn)在對縱向傷進(jìn)行檢測時,為了實現(xiàn)全面掃查,檢測速度越快,需要檢測陣列探頭沿軸向布置的距離越長。然而使用傳統(tǒng)的磁極對鋼管進(jìn)行周向磁化時,磁場沿軸向分布的均勻區(qū)域較小,如果陣列探頭覆蓋的范圍超出了均勻磁場所覆蓋的范圍,則同一缺陷經(jīng)過陣列探頭的各個探頭時得到的信號會出現(xiàn)嚴(yán)重的不一致,這樣就無法對缺陷做出準(zhǔn)確的評估,從而影響了檢測精度。


縱向傷周向磁化檢測原理

根據(jù)傷的垂直檢出理論,激勵磁場與傷平行時幾乎沒有漏磁場,當(dāng)激勵磁場與傷垂直時,產(chǎn)生的漏磁場最大,對縱向傷檢測時,需要對鋼管進(jìn)行周向磁化,磁化場由繞在磁極靴上的線圈產(chǎn)生。由于磁極正對的管壁處形成的磁場分布很不均勻,且管壁與極靴間空氣中的磁場分布也很亂,而在遠(yuǎn)離兩磁極的管壁中央?yún)^(qū)域磁場分布較均勻,因此應(yīng)將檢測探頭布置在該區(qū)域。


目前,對鋼管縱向缺陷進(jìn)行全面掃查的方式主要有兩種:一種是探頭和磁化器原地旋轉(zhuǎn),鋼管直線前進(jìn);另一種是探頭和磁化器固定,鋼管螺旋前進(jìn)。

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