隨著不銹鋼管生產率和質量要求的不斷提高,高速高精度漏磁檢測系統的開發迫在眉睫。為了實現不銹鋼管高速高精度漏磁檢測,需要解決兩個層面的問題:從漏磁檢測原理來看,在此過程中需要解決檢測機理帶來的同尺寸缺陷漏磁信號不一致問題,包括消除由感生磁場、壁厚不均、缺陷埋藏深度及走向引起的缺陷漏磁場差異;從漏磁檢測系統來看,需要解決鋼管高速運動時漏磁場信號拾取一致性問題,即保證相同漏磁場經過檢測系統后獲得相同的數字信號,從而實現一致性評價。漏磁場信號拾取一致性的影響因素很多,包括:磁化系統均勻性設計、檢測探頭設計與布置、信號電路、探頭陣列、掃查軌跡規劃、探頭抱合與跟蹤系統、信號后處理和鋼管輸送線穩定性等。


  目前國(guo)家標準只對檢(jian)測系統漏磁場(chang)信號(hao)拾取一(yi)致(zhi)性(xing)做(zuo)(zuo)了考核(he)規定,而對檢(jian)測機理帶來的(de)同尺寸(cun)缺(que)(que)陷(xian)漏磁信號(hao)不(bu)一(yi)致(zhi)問(wen)題未(wei)做(zuo)(zuo)相關要求(qiu),如感生磁場(chang)、壁厚不(bu)均、缺(que)(que)陷(xian)走向等(deng)因素(su)造成的(de)漏磁場(chang)差異(yi)使漏磁檢(jian)測結果(guo)不(bu)具有嚴格(ge)的(de)可靠性(xing)。為(wei)此,提出鋼(gang)管同尺寸(cun)缺(que)(que)陷(xian)漏磁檢(jian)測信號(hao)差異(yi)的(de)全面測試方法(fa),以保證在后續(xu)使用(yong)過程中(zhong)檢(jian)測結果(guo)具有良好的(de)可靠性(xing)。


一(yi)、樣管


測試(shi)樣管及缺陷(xian)分布(bu)如圖6-47所示。


47.jpg


(1)樣管規格


1)管體彎曲(qu)度:≤2mm/m。


2)管端彎(wan)曲度(du):≤3mm(管端長度(du):1.5m)。


3)全長彎曲度:≤20mm。


4)鋼(gang)管的外徑誤差(cha):±0.5%。


5)鋼管(guan)的壁厚(hou)誤(wu)差:±8.0%。


(2)縱向和橫向外表面刻槽


1)長度:25mm。


2)寬(kuan)度(du):最大1mm。


3)深(shen)度:5%壁厚(最小(xiao)深(shen)度:0.30mm±0.05mm)。


4)數量(liang):縱向3個,橫向3個。


5)縱向(xiang)位(wei)置:1個(ge)位(wei)于管(guan)體中部,2個(ge)起始點距離管(guan)端250mm向(xiang)管(guan)體延伸。


6)橫向位(wei)置:1個位(wei)于管體中部,2個位(wei)于距(ju)離管端(duan)250mm處。


(3)縱向(xiang)和(he)橫(heng)向(xiang)內表面(mian)刻槽


1)長度:25mm。


2)寬度:最大1mm。


3)深度:


①. 壁(bi)厚(hou)≤8mm:5% 壁(bi)厚(hou)(最小深度:0.40mm±0.05mm)。


②. 8mm<壁(bi)(bi)厚≤12mm:10%壁(bi)(bi)厚。


③. 12mm<壁(bi)厚(hou)≤15mm:12.5%壁(bi)厚(hou)。


④. 15mm<壁厚≤20mm:15%壁厚。


4)數量:縱向1個,橫向1個。


5)縱向(xiang)(xiang)位置:以距(ju)離管(guan)(guan)端(duan)400mm處作為起始點向(xiang)(xiang)管(guan)(guan)體延伸。


6)橫向位置:位于距(ju)離另一管端(duan)400mm處(chu)。


(4)外表面斜向(xiang)刻槽


1)長度(du):25mm。


2)寬度:最大1mm。


3)深(shen)度:5%壁(bi)厚(最小深(shen)度:0.30mm±mm±0.05mm)。


4)數量:與(yu)鋼管(guan)軸向(xiang)夾(jia)角為60°的雙向(xiang)刻(ke)槽2個,與(yu)鋼管(guan)軸向(xiang)夾(jia)角為30°的雙向(xiang)刻(ke)槽2個。


5)位置:管體(ti)中部。



二、測試方(fang)法


  根據同(tong)尺(chi)寸(cun)不(bu)銹(xiu)鋼管缺(que)陷的多樣漏磁場(chang)形成機理,包括感生磁場(chang)、壁(bi)厚(hou)不(bu)均、內外缺(que)陷位置區分、缺(que)陷走向以及探(tan)頭系統穩定性(xing)等(deng)因素,提出(chu)表(biao)6-6所列的缺(que)陷漏磁檢測信號差異(yi)測試指(zhi)標。


表 6.jpg


(1)探頭系統信號拾取(qu)一致性(xing) 橫、縱向探頭部件信號拾取(qu)一致性(xing)分別測試。


   使樣管中(zhong)部的(de)(de)外壁人(ren)工(gong)缺(que)陷重復(fu)通(tong)過檢(jian)測系統,記錄3次人(ren)工(gong)缺(que)陷剛報警時的(de)(de)dB值(zhi)(zhi),3次讀數的(de)(de)最大差(cha)(cha)值(zhi)(zhi)即(ji)為探頭系統信號拾(shi)取一(yi)致(zhi)性差(cha)(cha)異。此差(cha)(cha)值(zhi)(zhi)的(de)(de)絕(jue)對值(zhi)(zhi)不大于(yu)3dB。連續測試(shi)3次,3次結果如不相同,取最劣值(zhi)(zhi)。


(2)感生磁場(chang)引起(qi)的漏磁場(chang)差異 橫(heng)、縱向缺(que)陷漏磁場(chang)差異分別(bie)測試。


   使樣管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭、管(guan)(guan)體和管(guan)(guan)尾的(de)外(wai)壁(bi)人(ren)工(gong)缺陷((C1、Cs、Cg,C9、C10、C12)重復(fu)通過(guo)檢測系統,記(ji)錄3次人(ren)工(gong)缺陷剛報(bao)警時的(de)dB值,三者之(zhi)間的(de)最大(da)差值即(ji)為(wei)感(gan)生磁(ci)場引起的(de)漏磁(ci)場差異。此差值的(de)絕對(dui)值不大(da)于3dB。連(lian)續測試3次,3次結果如不相同,取最劣值。


(3)內(nei)外缺陷(xian)(xian)(xian)(xian)位置(zhi)區(qu)分(fen)(fen)(fen)正(zheng)確(que)率(lv) 將樣(yang)(yang)管重復(fu)通過檢測(ce)系(xi)統25次,并(bing)對樣(yang)(yang)管上的人(ren)工缺陷(xian)(xian)(xian)(xian)(C1~C12)進行實時區(qu)分(fen)(fen)(fen),并(bing)記錄(lu)下正(zheng)確(que)區(qu)分(fen)(fen)(fen)次數,每(mei)正(zheng)確(que)區(qu)分(fen)(fen)(fen)一個缺陷(xian)(xian)(xian)(xian)記為1次。若在(zai)此(ci)期間出現的誤(wu)區(qu)分(fen)(fen)(fen)次數較多,可將測(ce)試次數增加到(dao)50次。系(xi)統內(nei)外缺陷(xian)(xian)(xian)(xian)位置(zhi)區(qu)分(fen)(fen)(fen)功(gong)能需滿足:區(qu)分(fen)(fen)(fen)正(zheng)確(que)率(lv)≥90%。區(qu)分(fen)(fen)(fen)正(zheng)確(que)率(lv)計算(suan)公(gong)式為


   區(qu)分正(zheng)確(que)率(lv)=[區(qu)分正(zheng)確(que)次數/(測試次數×12)]x100%


(4)缺(que)陷走(zou)向引(yin)起的(de)漏(lou)磁場差異(yi) 橫、縱向缺(que)陷走(zou)向引(yin)起的(de)漏(lou)磁場差異(yi)分(fen)別測試。


   使樣管外壁具有(you)不同走向的缺陷(xian)(xian)(C3、C4、C10,Cs、C6、C,)重復(fu)通過檢測系統(tong),記錄3次缺陷(xian)(xian)剛報(bao)警(jing)時(shi)的dB值(zhi),三者(zhe)之間的最(zui)大差(cha)值(zhi)即為(wei)缺陷(xian)(xian)走向引起的漏磁場差(cha)異。此差(cha)值(zhi)的絕對值(zhi)不大于(yu)3dB。連續測試3次,3次結果(guo)如不相同,取最(zui)劣(lie)值(zhi)。





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