退磁是將鐵磁性材料的磁性去除的過程,這可通過在材料磁偶中建立或重新建立分子的無規則排列來完成。不銹鋼管漏磁檢測時需要對鋼管進行磁化,檢測完成之后,鋼管內部會存有剩磁。此外,不銹鋼(gang)管在熱處理與運輸過程中也會產生剩磁。保留相當強剩磁的鋼管,在下一步制造或使用過程中會產生大量的問題。如果鋼管存在剩磁,在鋼管端部車削加工螺紋時,剩磁會吸附鐵屑或鐵粉,從而破壞加工表面質量或者使刀具鈍化。鋼管的一個重要用途就是用于石油輸送,鋪地管道是通過一定長度的鋼管焊接而成的。在焊接過程中,強剩磁場會使電弧偏離指定位置,這種現象稱為電弧偏吹。剩磁對電子束焊接也有不利影響,它會使電子束偏離它所對準的目標。如果鋼管作為運動構件,如作為軸與軸承配合使用時,它會吸附鐵粉,使軸承發生嚴重磨損。強大的磁場會使部件之間產生額外的吸附力,產生不平衡狀態并增大摩擦力。
當然(ran)(ran),如果不銹鋼(gang)管下(xia)一(yi)步(bu)制造工序是將鋼(gang)管加熱到居里(li)點溫度以上(shang),則鋼(gang)管不需要退(tui)磁(ci)(ci),因為(wei)鋼(gang)介質加熱到居里(li)點溫度以上(shang)之(zhi)后,材料可(ke)(ke)完全退(tui)磁(ci)(ci),變(bian)成非磁(ci)(ci)性(xing)材料。在居里(li)點溫度,鋼(gang)暫時(shi)從鐵磁(ci)(ci)性(xing)轉(zhuan)變(bian)為(wei)順磁(ci)(ci)性(xing)狀(zhuang)態(tai),然(ran)(ran)后在無磁(ci)(ci)感應狀(zhuang)態(tai)下(xia)冷卻,即可(ke)(ke)完全退(tui)去磁(ci)(ci)性(xing)。
不銹鋼管漏磁檢(jian)測標準一(yi)般規定鋼管退磁后(hou)的剩磁強度應該小(xiao)于(yu)2mT。在實(shi)際生產(chan)中,有些用戶會根據需要(yao)提出更高要(yao)求,甚至要(yao)求剩磁強度低于(yu)0.5mT。
一、鋼管剩磁形(xing)成原因
不銹鋼管剩磁產生的原因主要有以下幾種:
1. 感應調質后產(chan)生的剩磁
感(gan)(gan)應調質(zhi)的加熱過程中,電源向感(gan)(gan)應線圈通以交變電流,從(cong)而在鋼管表層(ceng)感(gan)(gan)生(sheng)出渦流,給(gei)鋼管進行加熱調質(zhi)處理。撤去(qu)感(gan)(gan)應磁(ci)(ci)場(chang)之后(hou),鋼管中存(cun)在剩磁(ci)(ci)。感(gan)(gan)應調質(zhi)的電源頻率一般為(wei)幾(ji)百到幾(ji)千赫(he)茲不等,頻率越(yue)低,磁(ci)(ci)場(chang)深(shen)入材料越(yue)深(shen)。
2. 起重磁吸盤產生的(de)剩磁
起重機(ji)磁(ci)吸(xi)盤以其裝載、卸載方便快捷(jie)的(de)優勢在(zai)鋼(gang)管運(yun)(yun)輸過程中使用廣泛,由于它(ta)利用直流(liu)電磁(ci)鐵吸(xi)附鋼(gang)管,故鋼(gang)管中會留下(xia)強(qiang)(qiang)剩磁(ci)場。磁(ci)吸(xi)盤吊運(yun)(yun)帶來的(de)問題(ti)就是鋼(gang)管剩磁(ci)很強(qiang)(qiang)且極不均(jun)勻(yun),如圖2-24所(suo)示,剩磁(ci)以磁(ci)吸(xi)盤施(shi)力點(dian)為中心向鋼(gang)管深層及兩(liang)端(duan)遞減,施(shi)力點(dian)位(wei)置的(de)剩磁(ci)極強(qiang)(qiang)、整根鋼(gang)管中的(de)剩磁(ci)分布(bu)極不均(jun)勻(yun)、鋼(gang)管頭(tou)部和尾部剩磁(ci)方向不一致,這(zhe)些都給后(hou)續退磁(ci)增(zeng)加了(le)難度。
3. 檢(jian)測過后(hou)的剩磁
不銹鋼管在經過渦流、磁粉、漏磁等電磁無損檢測系統時,由于介質磁化需要,必須對其施加偏置磁場。以漏磁檢測為例,鋼管通過周向裂紋檢測主機時通常被施加以軸向磁化場,通過軸向裂紋檢測主機時被施加以周向磁化場,檢測完成之后鋼管中即存在剩磁。鋼管經過檢測主機之后,剩磁狀態和方向有一定的規律可循,為退磁提供了便利。
4. 應力相關的剩(sheng)磁(ci)
不(bu)銹鋼管(guan)生產過程(cheng)中,軋制、校直等工藝(yi)引入的(de)(de)殘余拉、壓應(ying)(ying)力會引起磁(ci)(ci)(ci)彈性能和疇壁能的(de)(de)變(bian)化,而(er)該變(bian)化會影響技術磁(ci)(ci)(ci)化過程(cheng),并最終(zhong)影響剩磁(ci)(ci)(ci)狀態。此外(wai),由(you)于(yu)拉、壓應(ying)(ying)力的(de)(de)存在(zai),鋼管(guan)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)滯(zhi)(zhi)回線會呈現正反不(bu)對稱的(de)(de)現象,而(er)退磁(ci)(ci)(ci)過程(cheng)的(de)(de)本(ben)質就是順次(ci)反向、逐漸遞減的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場作用,磁(ci)(ci)(ci)滯(zhi)(zhi)回線的(de)(de)正反不(bu)對稱會造成(cheng)最終(zhong)收斂點的(de)(de)偏(pian)移,因此這種(zhong)與(yu)應(ying)(ying)力相關(guan)的(de)(de)剩磁(ci)(ci)(ci)一般難以去(qu)除干凈。
二(er)、鋼管剩磁(ci)方向(xiang)
1. 軸(zhou)向剩磁場(chang)
用線圈或螺旋管磁化的鋼管,有時會殘留軸向剩磁場。這種剩磁場在不銹鋼管中沿軸向分布,而且在鋼管兩端幅值達到最大。這種磁場由磁極以及進入或離開材料的磁力線構成,剩磁的強度可用高斯計測量。鋼管軸向剩磁對下一步機加工或后續使用影響較大。
2. 周(zhou)向剩磁場
與軸向剩磁場不同,周向剩磁場被包含在鋼管管壁中,基本不顯現出來,并難以測量。鋼管軸向裂紋檢測時需要施加周向磁場對鋼管局部進行磁化,因此不銹鋼管內部會殘留有周向剩磁場。在后續加工過程中,如果在鋼管表面加工軸向幾何形狀,如鍵槽或者孔洞,此時周向剩磁場將非常明顯。
3. 多(duo)磁極剩磁
直流磁(ci)化過的鋼管有時(shi)候會感生并保留多磁(ci)極剩磁(ci),如磁(ci)力(li)吸盤等。多磁(ci)極剩磁(ci)的退(tui)磁(ci)過程比較復雜。
三、退磁方法
鐵磁(ci)(ci)性(xing)材料(liao)之(zhi)所以(yi)不同于(yu)其他(ta)材料(liao),就是(shi)在(zai)(zai)于(yu)它含有磁(ci)(ci)疇(chou)這一(yi)特殊結構,局部區(qu)域(yu)中的原(yuan)子(zi)或分(fen)子(zi)磁(ci)(ci)矩呈(cheng)平行排列。當材料(liao)未被磁(ci)(ci)化時,磁(ci)(ci)疇(chou)的取向(xiang)是(shi)隨(sui)機的,它們(men)各自的磁(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)之(zhi)和(he)在(zai)(zai)任意方(fang)向(xiang)呈(cheng)現為零。當材料(liao)處于(yu)磁(ci)(ci)化場中時,磁(ci)(ci)疇(chou)會發(fa)生定向(xiang)的翻轉和(he)磁(ci)(ci)疇(chou)壁位移,最終(zhong)全部指向(xiang)與(yu)磁(ci)(ci)化場方(fang)向(xiang)一(yi)致的方(fang)向(xiang),從而增強(qiang)了磁(ci)(ci)場強(qiang)度(du)。當外(wai)磁(ci)(ci)場撤去時,某些磁(ci)(ci)疇(chou)保持新的取向(xiang)而不能恢復到原(yuan)來的隨(sui)機取向(xiang),于(yu)是(shi),材料(liao)中存在(zai)(zai)剩磁(ci)(ci)。
常見的退(tui)磁(ci)方法有居里點熱(re)處理(li)法和電磁(ci)退(tui)磁(ci)法。
居(ju)里點(dian)熱(re)處理法:將(jiang)材(cai)料加熱(re)至居(ju)里點(dian)溫度(du),之后在無外磁(ci)場環(huan)境(jing)中均(jun)勻冷卻退(tui)(tui)磁(ci)。其機(ji)理在于將(jiang)磁(ci)疇狀態(tai)由規(gui)則(ze)轉變為(wei)隨機(ji)。這種(zhong)退(tui)(tui)磁(ci)方法可以完全(quan)消除工件(jian)磁(ci)性,但是時間長(chang)、成本高(gao)限制了它的應用。
電磁(ci)(ci)退磁(ci)(ci)法(fa):實際上所有(you)電磁(ci)(ci)退磁(ci)(ci)法(fa)都(dou)基于(yu)一個(ge)普遍的(de)(de)(de)原(yuan)理(li),即施加一個(ge)足以克服初(chu)始矯頑力的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場,使其極性交替轉換,并(bing)逐漸降至(zhi)為零。因(yin)此,電磁(ci)(ci)退磁(ci)(ci)的(de)(de)(de)要(yao)點在于(yu)針對工件磁(ci)(ci)化部分(fen),順序變換極性并(bing)逐步(bu)降低磁(ci)(ci)場強度(du)來消除(chu)磁(ci)(ci)性。具體又可(ke)分(fen)為:
1. 交流退(tui)磁法
該方(fang)法實施(shi)較為(wei)簡單,一(yi)般利用穿過式交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)線圈來(lai)(lai)實現(xian)。目前,交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)退(tui)(tui)磁(ci)(ci)(ci)法是(shi)最為(wei)常(chang)用的(de)退(tui)(tui)磁(ci)(ci)(ci)方(fang)法之一(yi),其采用的(de)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電頻率一(yi)般為(wei)工(gong)(gong)頻。由(you)(you)于線圈產生連續換向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)場,將工(gong)(gong)件通過交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)線圈并逐(zhu)漸遠離,或將工(gong)(gong)件放在電流(liu)(liu)值逐(zhu)步減小的(de)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)線圈中,均(jun)滿(man)足退(tui)(tui)磁(ci)(ci)(ci)原理。對于鋼管(guan)來(lai)(lai)說,配合鋼管(guan)漏磁(ci)(ci)(ci)自(zi)動化檢測設備(bei),采用交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)退(tui)(tui)磁(ci)(ci)(ci)法較為(wei)合適(shi),可實現(xian)全自(zi)動退(tui)(tui)磁(ci)(ci)(ci)。由(you)(you)于趨膚效應,交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)退(tui)(tui)磁(ci)(ci)(ci)法只能消除部件表層(ceng)的(de)剩磁(ci)(ci)(ci),無(wu)法對大型工(gong)(gong)件實現(xian)有效退(tui)(tui)磁(ci)(ci)(ci)。
2. 直流退磁法(fa)
直(zhi)流(liu)(liu)退(tui)磁(ci)(ci)法(fa)常(chang)用于(yu)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)化過大的(de)大型試(shi)件,也適(shi)用于(yu)交流(liu)(liu)退(tui)磁(ci)(ci)無效的(de)場合。直(zhi)流(liu)(liu)退(tui)磁(ci)(ci)法(fa)的(de)原理(li)和(he)交流(liu)(liu)退(tui)磁(ci)(ci)法(fa)相(xiang)同,磁(ci)(ci)場強度(du)或電流(liu)(liu)必(bi)須按順序(xu)反(fan)轉(zhuan)(zhuan)和(he)逐步(bu)減小(xiao)。由于(yu)直(zhi)流(liu)(liu)退(tui)磁(ci)(ci)法(fa)采用的(de)反(fan)轉(zhuan)(zhuan)頻率較低(di),穿透深度(du)大,因而可(ke)以對(dui)厚壁(bi)工件實現有效退(tui)磁(ci)(ci)。
四、鋼(gang)管(guan)退(tui)磁工(gong)藝
薄壁不銹鋼管利用交流退磁的方法即可實現退磁。針對大管徑厚壁鋼管,由于趨膚效應的影響,交流退磁場難以作用到鋼管內部,相應的退磁工藝一直是難點,而直流退磁因其穿透深度大,在厚壁鋼管退磁中廣泛使用。
1. 鋼管退磁的影響因素
a. 退(tui)磁電流(liu)反(fan)轉頻率(lv) 退(tui)磁時(shi),受(shou)鋼(gang)管和退(tui)磁線圈參數的(de)(de)影(ying)響,退(tui)磁磁場的(de)(de)分(fen)布規(gui)律較(jiao)為(wei)(wei)(wei)復(fu)雜(za)。由順序反(fan)轉電流(liu)產生的(de)(de)交變(bian)退(tui)磁磁場會(hui)存在趨膚(fu)效應,其(qi)強度(du)從鋼(gang)管表面到內部呈指數規(gui)律衰(shuai)(shuai)減,將磁場強度(du)衰(shuai)(shuai)減為(wei)(wei)(wei)表面磁場強度(du)Ho的(de)(de)1/e時(shi)對應的(de)(de)深度(du)定義為(wei)(wei)(wei)磁場滲透深度(du)Δh,則其(qi)計算(suan)公(gong)式(shi)為(wei)(wei)(wei)
式中,fm為交變磁場頻(pin)率;y與μ分別為鋼管(guan)材(cai)料的電導率與磁導率。
對(dui)于大(da)直徑厚壁鋼管(guan),需要增加(jia)退磁(ci)磁(ci)場的滲透深度才能實現鋼管(guan)的有效退磁(ci)。
b. 退磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)安匝(za)數(shu) 實際退磁(ci)中(zhong),鋼管從退磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)穿過或(huo)是停在線(xian)(xian)(xian)圈(quan)中(zhong),電流順序反轉方(fang)向(xiang)并逐步(bu)減小(xiao)。退磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)安匝(za)數(shu)決定了退磁(ci)場強度。退磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)安匝(za)數(shu)不僅與剩磁(ci)的矯頑力有關,還與鋼管在線(xian)(xian)(xian)圈(quan)中(zhong)的填充系數(shu)有關,設(she)計時應該綜合考慮各種影響因素,以確定合適的線(xian)(xian)(xian)圈(quan)安匝(za)數(shu)。
c. 鋼管(guan)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)順序 鋼管(guan)漏(lou)磁(ci)檢測系統由軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)檢測主(zhu)機和周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)檢測主(zhu)機組(zu)成(cheng),它們分別需要實施軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)和周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)。此(ci)(ci)時,不同的磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)順序將產生不同方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的剩磁(ci)。如果先經過(guo)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi),再經過(guo)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi),此(ci)(ci)時剩磁(ci)場主(zhu)要為周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)剩磁(ci)場,其包含在鋼管(guan)管(guan)壁內;反(fan)之(zhi),如果先進(jin)行周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua),再進(jin)行軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua),則主(zhu)要產生軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)剩磁(ci)場。因此(ci)(ci),在設計退(tui)磁(ci)系統時需要根據鋼管(guan)的磁(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)順序來制訂相應的退(tui)磁(ci)工藝。
2. 鋼管(guan)在(zai)線退(tui)磁
這里介紹一種針對大口徑不(bu)銹鋼厚壁(bi)管的有效退磁方法:雙線圈直流退磁-交流退磁。鋼管漏磁自動化檢測過程中形成的鋼管頭部和尾部的剩磁場差異較大,為此,頭部和尾部需采用不同幅值的退磁電流,常用的做法是采用雙線圈直流退磁,也即頭部和尾部分別獨立使用一個退磁線圈退磁。
不(bu)銹(xiu)鋼管在進入直流退磁線圈之前,如果經過漏磁或渦流等檢測設備的穩定偏置磁場作用,剩磁場一般具有固定的大小和方向;如果沒有,則需在進入直流退磁線圈之前進行額外勵磁,使雜亂無章的剩磁場都偏向一個方向。
雙(shuang)線(xian)圈(quan)(quan)直流退(tui)磁(ci)方法的(de)原(yuan)理如圖2-25所示。圖2-25a是直流線(xian)圈(quan)(quan)磁(ci)場軸向分(fen)布(bu)圖,其中T。是線(xian)圈(quan)(quan)厚度(du),磁(ci)場在(zai)線(xian)圈(quan)(quan)厚度(du)范(fan)圍內相對均勻,超出(chu)線(xian)圈(quan)(quan)兩(liang)端(duan)(duan)磁(ci)場強度(du)急(ji)劇減小,鋼(gang)管由(you)一端(duan)(duan)進入線(xian)圈(quan)(quan)再由(you)另一端(duan)(duan)離開(kai)線(xian)圈(quan)(quan),相當于(yu)施加在(zai)鋼(gang)管上的(de)退(tui)磁(ci)磁(ci)場強度(du)由(you)零逐漸增加,然后再逐漸減小至零。
圖2-25b所示為(wei)(wei)(wei)單(dan)次磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場反(fan)轉退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)原理(li)圖。考察鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)滯(zhi)回線時,需要弄清楚磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)來源,它既(ji)可(ke)(ke)來自于(yu)(yu)外(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場,也可(ke)(ke)來自于(yu)(yu)工件本身的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極。由于(yu)(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)長徑比(bi)很大(da),因(yin)此鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)軸向退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)因(yin)子近似等于(yu)(yu)零,即由鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)兩端產生的(de)(de)(de)(de)軸向退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場幾(ji)乎(hu)為(wei)(wei)(wei)零,可(ke)(ke)以認為(wei)(wei)(wei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)滯(zhi)回線中涉及(ji)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場強(qiang)(qiang)度僅(jin)來自于(yu)(yu)外(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場。圖2-25b中j點(dian)(dian)可(ke)(ke)看作是鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)前的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態,j點(dian)(dian)至(zhi)k點(dian)(dian)為(wei)(wei)(wei)充磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)過(guo)(guo)程(鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)逐漸接(jie)近并穿過(guo)(guo)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線圈或鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)穿過(guo)(guo)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設備),k點(dian)(dian)至(zhi)m點(dian)(dian)為(wei)(wei)(wei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)逐漸遠離勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線圈或電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設備,m-l-0是反(fan)向退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)過(guo)(guo)程。由于(yu)(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)滯(zhi)現象的(de)(de)(de)(de)存在,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)由j點(dian)(dian)至(zhi)k點(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)上升幅度要大(da)于(yu)(yu)由k點(dian)(dian)至(zhi)m點(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)下(xia)降幅度,通(tong)過(guo)(guo)這一過(guo)(guo)程,可(ke)(ke)以將鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)初始剩(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)狀(zhuang)態調整至(zhi)相對更小的(de)(de)(de)(de)范(fan)圍,然后再(zai)通(tong)過(guo)(guo)標定好(hao)的(de)(de)(de)(de)反(fan)
向退磁過程m-l-o,可保證同(tong)批(pi)次(ci)鋼管(guan)退磁后剩磁在OT附(fu)近。
直流退磁之后,可再進行一(yi)次(ci)或(huo)數次(ci)交流退磁,將鋼(gang)管表(biao)面及近表(biao)面剩磁進一(yi)步降(jiang)低(di)。
退磁(ci)(ci)工序一般都安(an)排在(zai)(zai)渦流、磁(ci)(ci)粉、漏磁(ci)(ci)等(deng)電磁(ci)(ci)無損(sun)檢(jian)測之后(hou)。漏磁(ci)(ci)檢(jian)測中需要(yao)對鋼(gang)管施加(jia)恒定的(de)周向(xiang)(xiang)和軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化,因(yin)此(ci),鋼(gang)管離開漏磁(ci)(ci)檢(jian)測設備之后(hou)具有固定方向(xiang)(xiang)的(de)剩(sheng)磁(ci)(ci),并且剩(sheng)磁(ci)(ci)強度(du)也在(zai)(zai)相對固定的(de)某個范(fan)圍內。
標定好退磁電流值之后,可連續進行不銹鋼管在線退磁,其退磁工藝布局如圖2-26所示。鋼管在線傳輸速度較快,然而系統從接收退磁指令到在線圈中建立穩定的退磁場需要一定的時間,為保證退磁的及時性,一般在退磁線圈之前布置傳感器1,傳感器1與退磁線圈之間的距離由鋼管的傳輸速度v確定。為將鋼管剩磁降低至最低水平,傳感器2與退磁線圈之間的距離Δx2一般應該大于退磁線圈直徑的兩倍;傳感器3與退磁線圈之間的距離Δx3約為鋼管長度的一半。
不銹鋼管自動化退磁過程如下:
a. 標定鋼管頭部(bu)退(tui)(tui)磁(ci)和尾部(bu)退(tui)(tui)磁(ci)電流值。
b. 鋼(gang)管頭部(bu)(bu)到達傳感器1,系統(tong)判斷為鋼(gang)管即將進(jin)(jin)入退(tui)磁線圈,控(kong)制系統(tong)接通頭部(bu)(bu)退(tui)磁電流,進(jin)(jin)行(xing)頭部(bu)(bu)退(tui)磁。
c. 鋼管頭部到達傳(chuan)感器(qi)2,控制系(xi)統無動(dong)作(zuo)。
d. 鋼(gang)管頭(tou)部(bu)(bu)(bu)到達傳感器3,系(xi)統(tong)判斷(duan)為鋼(gang)管尾(wei)部(bu)(bu)(bu)即將進(jin)入退磁(ci)線圈,控制(zhi)系(xi)統(tong)斷(duan)開頭(tou)部(bu)(bu)(bu)退磁(ci)電流,接通尾(wei)部(bu)(bu)(bu)退磁(ci)電流,進(jin)行尾(wei)部(bu)(bu)(bu)退磁(ci)。
e. 鋼管(guan)(guan)(guan)尾(wei)部到達傳感器2,系統判斷為鋼管(guan)(guan)(guan)已經退(tui)(tui)磁完畢(bi),控制系統斷開尾(wei)部退(tui)(tui)磁電流(liu)。至此,一(yi)根(gen)鋼管(guan)(guan)(guan)的完整退(tui)(tui)磁流(liu)程(cheng)完成(cheng),后續鋼管(guan)(guan)(guan)將(jiang)依(yi)照上述(shu)流(liu)程(cheng)繼(ji)續連續在(zai)線退(tui)(tui)磁。
在(zai)實際生產過程中,不銹鋼(gang)管還有可能不經(jing)過漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)、渦流(liu)(liu)等電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)無損(sun)檢(jian)(jian)測設(she)備而需要(yao)退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci),或是(shi)在(zai)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)無損(sun)檢(jian)(jian)測之后又經(jing)歷(li)了其他工序再退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)。這種(zhong)情況下,鋼(gang)管的(de)剩磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)狀(zhuang)態差異較大,直接利用直流(liu)(liu)退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)法難以達到穩定(ding)一致的(de)退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)效(xiao)果,因此需要(yao)在(zai)原(yuan)裝置的(de)基礎上(shang)增加勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)模(mo)塊。其基本(ben)思想(xiang)是(shi)先(xian)將不同(tong)初始(shi)剩磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)狀(zhuang)態的(de)鋼(gang)管磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化至(zhi)相(xiang)近的(de)剩磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)狀(zhuang)態,再經(jing)過直流(liu)(liu)退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)設(she)備,即“先(xian)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci),再退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)”,其原(yuan)理如圖(tu)2-27所示(shi),退磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)流(liu)(liu)程與圖(tu)2-26所示(shi)基本(ben)相(xiang)同(tong),只是(shi)多了“勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)”這一步(bu)驟。
上述退磁方法對厚壁大口徑(jing)不銹鋼管有較好的退磁效果。小管徑、薄壁不銹鋼管退磁更加容易,該方法同樣適用。