随着国民经济的发展,各种无缝钢管被广泛应用于石油化工、锅炉制造行业,尤其是高温、高压等恶劣工况下,对无缝钢管的质量提出了更高的要求。
无缝钢管一般在熔炼、铸造、开坯、轧制和拉拔过程后制造,缺陷除了在成形过程中板坯上的各种冶金缺陷外,沿管道轴向延伸的圆周点在生产过程的各个阶段都存在层状缺陷,但也因机加工操作过程不当,辊模或拉拔模设计不当的原因导致钢管出现裂纹、折叠、翘曲、划伤或拉伤表面和内部缺陷。
为了保证无缝钢管的质量,根据产品技术标准,无缝钢管生产线要求对其表面和内部进行无损检测。无缝钢管常采用无损检测、涡流检测和漏磁检测两种技术,它们有各自的特点和适用范围。
涡流检测的原理和特点
涡流检测是建立在电磁感应基础上的一种无损检测方法,它用正弦电流激励探头线圈,线圈周围的交变磁场在管道表面产生,当探头靠近无缝表面时感应电动势产生一个感应电流,即涡流。涡流并产生作用在线圈上的感应磁场,从而改变线圈的电气参数。涡流通道的损耗电阻和涡流产生的反通量,也会反射到探头线圈,改变线圈中电流的大小和相位,从而改变线圈的阻抗。该探头在无缝钢管表面移动时会遇到相对缺陷,使线圈的涡流磁场发生反应,引起线圈阻抗的变化,从而检测出无缝钢管表面缺陷的变化量。可替代其中一种水压试验的涡流探伤方法。所有导电无缝钢管,无论是铁磁性还是非铁磁性,只要外径大于2mm,壁厚不小于011mm,涡流法都可能存在缺陷。涡流检测结果可以直接作为电信号输出,易于自动化检测。涡流探伤采用非接触方式,检测速度快。涡流检测可以检测出深度有限的缺陷,一般不超过5mm,检测结果往往受到检测仪器功能和检测条件的影响。
漏磁检测的原理和特点
无缝钢管漏磁检测的基本原理是建立在铁磁性材料的高磁导率这一特性之上的,无缝钢管的铁磁性是磁化的,其表面和近表面缺陷在无缝钢管的表面形成漏磁场,通过检测漏磁场,可以检测存在缺陷时的变化信号。无缝钢管缺陷的磁导率远小于钢管的磁导率。无缝管道方式进入钢管检测线,快速通过检测区将受到直流线圈产生的水平和垂直磁场磁化。如果无缝钢管无缺陷,大部分磁力线通过无缝钢管,磁力线分布均匀;如果无缝钢管存在缺陷,磁力线是弯曲的,并且有一部分漏磁力线到无缝钢管表面。横向和纵向线圈探头(传感器)检测无缝钢管表面逸出的漏磁场,然后根据法拉第电磁感应定律,将漏磁场转换为缺陷信号(探头中检测线圈产生的感应电压),并进一步处理缺陷信号。通过分析,可以确定是否存在缺陷以及缺陷大小参数。
管道检测方法比较
管道涡流探伤,通过线圈对缺陷的外表面进行检测,内表面探伤采用插值公式线圈法。外表面缺陷顶部线圈固定采用无缝钢轴向进给和线圈固定采用无缝钢螺旋进给两种方法。测试设备的机械传动相对简单。管道漏磁探伤方法有探头旋转无缝钢管直线前进和探头固定无缝钢管螺旋前进两种方式。探伤设备中,机械传动更为复杂。
比较涡流检测性能
检测适用于各种导电材料的无缝钢管的表面检测,无论无缝钢管是铁磁性的还是非铁磁性的,无论是黑色金属、有色金属还是非金属,无缝钢管都是导电的,可以使用涡流法检测满足一定条件的外径和壁厚。它更适合于普通薄壁无缝钢管的外表面缺陷检测,广泛应用于碳钢、合金钢和不锈钢无缝钢管的表面缺陷检测。
无缝钢管的两种表面线检测方法各有优点和局限性,无缝钢管生产线可根据具体情况选择。涡流探伤适用于各种导电无缝钢管的检测,无论是不锈钢还是碳钢无缝钢管都适用于检测无缝钢管表面的油和其他杂质的影响。检测速度快,灵敏度高。漏磁检测不仅可以检测内表面、外表面和皮下缺陷,而且无需测量从已建立的电信号振幅和缺陷参数关系中可以得知缺陷深度和长度特征,如尺寸以及是否设置了拒收级别。检测能力,速度检测。无缝钢管,但它只适用于铁磁检测设备的投资,检测缺陷的灵敏度较低。