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。


  目前國家標準只對檢測系統漏磁場信號拾取一致性做了考核規定,而對檢測機理帶來的同尺寸缺陷漏磁信號不一致問題未做相關要求,如感生磁場、壁厚不均、缺陷走向等因素造成的漏磁場差異使漏磁檢測結果不具有嚴格的可靠性。為此,提出鋼管同尺寸缺陷漏磁檢測信號差異的全面測試方法,以保證在后續使用過程中檢測結果具有良好的可靠性。


一、樣管


測試樣管及缺陷分布如圖6-47所示。


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(1)樣管規格


1)管體彎曲度:≤2mm/m。


2)管端彎曲度:≤3mm(管端長度:1.5m)。


3)全長彎曲度:≤20mm。


4)鋼管的外徑誤差:±0.5%。


5)鋼管的壁厚誤差:±8.0%。


(2)縱向和橫向外表面刻槽


1)長度:25mm。


2)寬度:最大1mm。


3)深度:5%壁厚(最小深度:0.30mm±0.05mm)。


4)數量:縱向3個,橫向3個。


5)縱向位置:1個位于管體中部,2個起始點距離管端250mm向管體延伸。


6)橫向位置:1個位于管體中部,2個位于距離管端250mm處。


(3)縱向和橫向內表面刻槽


1)長度:25mm。


2)寬度:最大1mm。


3)深度:


①. 壁厚≤8mm:5% 壁厚(最小深度:0.40mm±0.05mm)。


②. 8mm<壁厚≤12mm:10%壁厚。


③. 12mm<壁厚≤15mm:12.5%壁厚。


④. 15mm<壁厚≤20mm:15%壁厚。


4)數量:縱向1個,橫向1個。


5)縱向位置:以距離管端400mm處作為起始點向管體延伸。


6)橫向位置:位于距離另一管端400mm處。


(4)外表面斜向刻槽


1)長度:25mm。


2)寬度:最大1mm。


3)深度:5%壁厚(最小深度:0.30mm±mm±0.05mm)。


4)數量:與鋼管軸向夾角為60°的雙向刻槽2個,與鋼管軸向夾角為30°的雙向刻槽2個。


5)位置:管體中部。



二、測試方法


  根據同尺寸不銹鋼管缺陷的多樣漏磁場形成機理,包括感生磁場、壁厚不均、內外缺陷位置區分、缺陷走向以及探頭系統穩定性等因素,提出表6-6所列的缺陷漏磁檢測信號差異測試指標。


表 6.jpg


(1)探頭系統信號拾取一致性 橫、縱向探頭部件信號拾取一致性分別測試。


   使樣管中部的外壁人工缺陷重復通過檢測系統,記錄3次人工缺陷剛報警時的dB值,3次讀數的最大差值即為探頭系統信號拾取一致性差異。此差值的絕對值不大于3dB。連續測試3次,3次結果如不相同,取最劣值。


(2)感生磁場引起的漏磁場差異 橫、縱向缺陷漏磁場差異分別測試。


   使樣管管頭、管體和管尾的外壁人工缺陷((C1、Cs、Cg,C9、C10、C12)重復通過檢測系統,記錄3次人工缺陷剛報警時的dB值,三者之間的最大差值即為感生磁場引起的漏磁場差異。此差值的絕對值不大于3dB。連續測試3次,3次結果如不相同,取最劣值。


(3)內外缺陷位置區分正確率 將樣管重復通過檢測系統25次,并對樣管上的人工缺陷(C1~C12)進行實時區分,并記錄下正確區分次數,每正確區分一個缺陷記為1次。若在此期間出現的誤區分次數較多,可將測試次數增加到50次。系統內外缺陷位置區分功能需滿足:區分正確率≥90%。區分正確率計算公式為


   區分正確率=[區分正確次數/(測試次數×12)]x100%


(4)缺陷走向引起的漏磁場差異 橫、縱向缺陷走向引起的漏磁場差異分別測試。


   使樣管外壁具有不同走向的缺陷(C3、C4、C10,Cs、C6、C,)重復通過檢測系統,記錄3次缺陷剛報警時的dB值,三者之間的最大差值即為缺陷走向引起的漏磁場差異。此差值的絕對值不大于3dB。連續測試3次,3次結果如不相同,取最劣值。





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