无缝钢管涡流探伤和漏磁探伤比较.pdf

2006年2月第一期
无缝钢管涡流探伤和漏磁探伤比较
姚舜刚
(浙江省特种设备检验中心杭州310020)
摘要:阐述了无鏠钢管在轧制过程中产生的表画和内部缺陷的两种探伤方法,即涡流探伤和漏磁探伤。
介绍了两种方法的基本原理,分析比较它们在无缝钢管探伤中的应用特点
关键词;无缝钢管;涡沆;漏磁;探伤
不当、轧辊或拉拔模设计不当等原因而在钢管上造
成裂纹、折迭、翘皮、划伤或拉伤等表甬和内部缺
随着国民经济的发展,各种无缝钢管被广泛应陷。为了保证无縫钢管的质量,根据相关的产品技
用于石油化工与锅炉制造等行业,尤其是高温、高术标准,在无缝钢管生产线上须进行表画和内部无
压等恶劣工况,对无缝钢管的质量有更高的要求。损探伤。日前无缝钢管无损探伤常采用涡流探伤
无缝钢管一般经过冾炼、浇注、开坯、轧制和拉拔等和漏磁探伤两种技术,它们各有特点和适用范围
工序制成,其缺陷除了铸坯上带来的各种治金缺陥下面就两者的原理、探伤的特点和应用作一比较。
在成形过程中,成为沿管材轴向延伸的周向分层状
缺陷外,在各阶段生产过程中还会因加工操作工艺
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种控制模式:温度模式下,系统根据设定或菜单下水箱的出口端,它们的功能一是清除轧件从水箱出
载的温度设定来自动控制水的流量;流量模式和手来时带出的水,二是清除轧件表面的氧化铁皮。当
动模式,都必须输入相应的值才行。FT是流量变换向阀开启时,水清打阀及空气清扫阀也会同时打
送器,它直接把MVI的实际值转化为模拟量输入开,而在换向阀关闭后它们会延时自动关闭。
到PC进行处理。
5)换向阀( divert valve)EV1、次级阀( secondary3结语
valve)E2.1-EV2.3:EVI用来控制冷却水流向
ORGAN系统在高线投产以来,运行稳定、可
水箱或泄流槽内。在自动模式下,系统根据HIMD靠,一殷情况下吐丝温度能控制在±10℃的范围
信号,自动控制阀门的开与关。EV2.1-2.3次级内,对高线产品的质量保证起到了至关重要的作
阀主要是控制喷嘴的水流压力使之达到最大。在用。但该系统也有不足之处,在温度模式下,控制
自动状态下(即在 RATIO状态),系统会根据各管不是很平稳,这主要是由冷却水压及空气压力的不
路内的水压,自动有序地控制各次级阀的开或关。平稳造成。而在流量模式和手动模式下,控制效果
6)泄压阀( flume press valve)MV2:位于换向相当不错。
阀的后面,用来控制水流换向到泄压糟内时的水箱
回流压力。一般情况用自动模式(即RATO模
式),此时系统能自动地根据水流的流量(平均压力
平均流量)来计算压力设定。
收稿日期:2005-09-14
)水清扫洄( water stripper valve)EV3及空气
审稿:朱初标
清扫( air stripper valve)EV4:EV3和EV4均位于
编辑:魏海青
2006年2月第一期
无缝钢管涡流探仿和溺磁探伤比较
1探伤工作原理和特点比较
线绝大部分通过无缝钢管,此时磁力线分布均匀
若无缝钢管有缺陷,磁力线发生弯曲,并且有一部
1.1涡流探伤原理和特点
分磁力线泄露出无缝钢管表面。利用横向和纵向
涡流检测是建立在电磁感应基础上的一种无探头线图(传感器)检测无缝钢管表面逸出的漏磁
损检测方法,它将正弦波电流激励探头线圏,当探场,然后依据法拉第电磁感应定律,将漏磁场转化
头接近无缝钢管表面时,线圈周围的交变磁场在钢为缺陷信号(探头内检测线图产生的感应电压),对
管表面产生感生电动势而产生感应电流,即渴流。缺陷信号进一步处理和分析,即可判断缺陷是否存
该涡流又产生感应磁场作用于线圈,从而改变线图在及缺陷有关的尺寸参数?。其原理示意如图2
的电参数(参见图1)。涡流通道的损耗电阻,以及所示。
涡流产生的反磁通,又反射到探头线圈,改变了线
圈的电流大小及相位,即改变了线囹的阻抗。探头
试样剝管
在无缝钢管表面相对移动,遇到缺陷时,使得涡流
探头
磁场对线圈的反作用不同,引起线圈阻抗变化,从
而测量出这种变化量来鉴定无缝钢管表面缺陷。
涡流探伤是可取代水压试验的检测方法之
凡是导电的无缝钢管,不论是铁磁性还是非铁磁性
N
的,只要外径大于2m,壁厚不小于0.1mm,均可
用涡流法探仿。涡流探伤的结果可直接以电信
号输出,易于实现自动化探伤。涡流探伤采用非接
触的方式,探伤速度很快。但涡流探伤的可检测缺
陷深度有限,“般不大于5mm,而检测结果往往受
图2漏磁检测原理示意图
检测仪器功能和检测条件影响。
2流水线检测方法比较
试样
激励线圈
探测线圈
流水线汭流探伤检测,采用穿过式线圈法进行
外表面的探伤,用内插式线法进行内表面的探
伤。外表面探伤常用线圈固定被检卮缝钢管轴向
送进和线圈固定被检无鏠钢管螺旋送进两种方法。
探伤设备的机械传动装置相对简单。
流水线漏磁探伤检测常用的方法有探头旋转
无缝钢管直线前进和探头固定无缝钢管蜾旋前进
两种方式。探伤设备的机械传动装置比较复杂。
图1无缝钢管涡流检涮原理示意图
1.2漏磁探伤原理和特点
3检测性能比较
无缝钢管漏磁探伤的基本原理是建立在铁磁3.1检測范围
材料的高磁导率这一特性之上,铁磁性的无缝钢管
涡流检测适用于各种导电材料的无缝钢管的
被磁化后,其表面和近表面缺陷在无缝钢管表面形表面检測,不论无缝钢管是铁磁性的,还是作铁磁
成漏磁场,通过检测该泄露磁场变化信号可检测出性的,也不论是黑色金属,还是有色金属或者是非
缺陷的存在。无缝钢管中缺陷处磁导率远小于钢金属,只要无缝钢管是导电的,且外径和壁厚满足
管的磁导率。当无缝钢管以流水线方式进入钢管定条件均可用涡流法检测。它较适宜于普通薄
探测线,快速穿过检测区时,将受到直流线圈产生壁无缝钢管的外表面缺陷的检测,广泛应用于碳素
横向和纵向磁场的磁化。若无缝钢管无缺陷,磁力钢、合金钢和不锈钢等无缝钢管表面缺陷检测。