目前,我國具有世界上最先進的不銹(xiu)鋼管生產工藝和最新的軋管機組,鋼管的最大生產速度高達960支/h。為匹配不銹鋼管的在線高速生產速度,鋼管在線漏磁檢測速度要求也越來越高,為3m/s以上。此外,高速鐵軌、煤礦鋼絲繩及石油管道等檢測速度要求也很高,如高速列車運行速度高達100m/s。
漏磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)速度較(jiao)低時,鐵(tie)磁(ci)(ci)性介質的磁(ci)(ci)化過程與(yu)靜(jing)態(tai)磁(ci)(ci)化區別不(bu)大。然(ran)而,隨著檢(jian)測(ce)速度不(bu)斷提高,漏磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)過程中將會產生電磁(ci)(ci)感應和動態(tai)磁(ci)(ci)化機理問題。
一方(fang)面,由于鐵(tie)磁(ci)性介質與(yu)磁(ci)化(hua)(hua)場(chang)(chang)(chang)(chang)之間(jian)存(cun)在相對(dui)運動,鐵(tie)磁(ci)性介質切割磁(ci)力線會(hui)(hui)在其內產生感應渦(wo)流,也即,存(cun)在渦(wo)流效應。鋼管中產生的(de)渦(wo)流會(hui)(hui)形成(cheng)感生磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang),其與(yu)原始磁(ci)化(hua)(hua)場(chang)(chang)(chang)(chang)共(gong)同(tong)作用于不銹鋼管,進而(er)改變不銹鋼管的(de)磁(ci)化(hua)(hua)狀態,最終(zhong)影響缺陷漏磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)強度與(yu)分布。
另一方面,工(gong)件(jian)高(gao)速通過(guo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)時(shi),動(dong)(dong)態(tai)(tai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)機理(li)作用突顯。在(zai)動(dong)(dong)態(tai)(tai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程中,當(dang)(dang)鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)材料處于變化(hua)(hua)(hua)很快(kuai)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)作用下(xia)時(shi),其(qi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度不(bu)能立即隨(sui)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)的(de)變化(hua)(hua)(hua)而變化(hua)(hua)(hua),而是出現某些滯后(hou),這種磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度在(zai)時(shi)間(jian)上的(de)滯后(hou)就是磁(ci)(ci)(ci)(ci)后(hou)效(xiao)。因此,當(dang)(dang)工(gong)件(jian)高(gao)速通過(guo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)時(shi),會導致工(gong)件(jian)在(zai)尚(shang)未(wei)達到飽(bao)和(he)狀態(tai)(tai)的(de)情況下(xia)就已經離開磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang),從而導致檢測靈敏度和(he)可靠性(xing)(xing)降低。
建立渦流效(xiao)應與磁(ci)(ci)后(hou)效(xiao)作用機理是(shi)突破漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測速度瓶頸的(de)基礎,對豐(feng)富和(he)完善漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測理論具有(you)重要意義。之后(hou),依據感生磁(ci)(ci)場和(he)動態磁(ci)(ci)化(hua)過程對漏(lou)磁(ci)(ci)場的(de)影響提出相(xiang)應的(de)補(bu)償方法,以適應不(bu)銹鋼管漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測的(de)高(gao)速度要求,并對其他工件的(de)高(gao)速漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測提供參考。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管作為油氣開采與運(yun)輸過(guo)程的重(zhong)要部件被(bei)大量(liang)使用,對(dui)其進行質量(liang)檢(jian)(jian)測(ce)是(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管安全生(sheng)產(chan)應(ying)用的前(qian)提(ti)。隨著鋼(gang)(gang)管連(lian)軋工(gong)藝的發(fa)展,在(zai)線檢(jian)(jian)測(ce)速度要求不(bu)斷提(ti)高。在(zai)漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)中(zhong),鋼(gang)(gang)管高速運(yun)動時產(chan)生(sheng)的感生(sheng)磁(ci)場將引起局部磁(ci)化場的變(bian)化,使得(de)該部位缺陷(xian)產(chan)生(sheng)的漏磁(ci)場發(fa)生(sheng)改變(bian),進而造(zao)(zao)成檢(jian)(jian)測(ce)設(she)備的判(pan)別異常,造(zao)(zao)成質量(liang)事故(gu)。
根據(ju)楞次定(ding)律,當鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)穿(chuan)過磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)(quan)時(shi),不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)內部(bu)將(jiang)產(chan)生(sheng)(sheng)渦流,同(tong)(tong)時(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)(quan)中(zhong)也會(hui)感應出電(dian)流。不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)中(zhong)感生(sheng)(sheng)渦流產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場和磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)(quan)中(zhong)感生(sheng)(sheng)電(dian)流產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場共同(tong)(tong)作用鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)之后(hou),鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)局部(bu)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)狀(zhuang)態(tai)將(jiang)發(fa)生(sheng)(sheng)變化(hua)。在(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)慢速(su)運動時(shi),這(zhe)一(yi)(yi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)狀(zhuang)態(tai)變化(hua)并不(bu)(bu)明顯,但隨著速(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)提升,會(hui)越來越嚴重,特(te)別是在(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)進入(ru)和離(li)開磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)(quan)時(shi)。根據(ju)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測原理,由于磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)改變,相(xiang)同(tong)(tong)當量的(de)(de)(de)缺陷(xian)在(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)頭(tou)、管(guan)(guan)(guan)(guan)體和管(guan)(guan)(guan)(guan)尾處(chu)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)出不(bu)(bu)同(tong)(tong)強度(du)(du)的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場,經(jing)信(xin)號系統拾(shi)取與計(ji)算處(chu)理之后(hou),將(jiang)引起不(bu)(bu)同(tong)(tong)部(bu)位缺陷(xian)對應的(de)(de)(de)檢測信(xin)號幅值(zhi)不(bu)(bu)一(yi)(yi)致,從(cong)而會(hui)影響不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)質量的(de)(de)(de)一(yi)(yi)致性評價(jia)。

