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(jia)標準只對檢(jian)測(ce)系統漏磁(ci)場(chang)信(xin)號拾取一致性(xing)做了考核規定(ding),而對檢(jian)測(ce)機理帶來的(de)(de)同尺(chi)寸缺(que)陷漏磁(ci)信(xin)號不(bu)一致問題(ti)未(wei)做相(xiang)關要求(qiu),如感(gan)生磁(ci)場(chang)、壁厚不(bu)均、缺(que)陷走向(xiang)等(deng)因素造成的(de)(de)漏磁(ci)場(chang)差(cha)異(yi)使(shi)漏磁(ci)檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)不(bu)具(ju)有(you)嚴格的(de)(de)可靠性(xing)。為此,提(ti)出鋼(gang)管同尺(chi)寸缺(que)陷漏磁(ci)檢(jian)測(ce)信(xin)號差(cha)異(yi)的(de)(de)全面測(ce)試(shi)方(fang)法,以保證在后續使(shi)用過程中檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)可靠性(xing)。


一、樣管


測試樣(yang)管(guan)及缺(que)陷分布如(ru)圖6-47所示。


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(1)樣管規格


1)管(guan)體(ti)彎曲(qu)度:≤2mm/m。


2)管端(duan)彎曲(qu)度:≤3mm(管端(duan)長度:1.5m)。


3)全長彎曲(qu)度:≤20mm。


4)鋼管(guan)的外徑誤差:±0.5%。


5)鋼(gang)管的壁厚誤差:±8.0%。


(2)縱向和橫向外表面刻槽


1)長度(du):25mm。


2)寬度:最大1mm。


3)深度(du):5%壁厚(最小深度(du):0.30mm±0.05mm)。


4)數量:縱向3個,橫向3個。


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


6)橫向(xiang)位置:1個位于管體(ti)中部,2個位于距離管端(duan)250mm處。


(3)縱向和(he)橫向內表面刻槽


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(zui)小深度:0.40mm±0.05mm)。


②. 8mm<壁(bi)厚(hou)≤12mm:10%壁(bi)厚(hou)。


③. 12mm<壁厚≤15mm:12.5%壁厚。


④. 15mm<壁厚(hou)≤20mm:15%壁厚(hou)。


4)數量:縱向(xiang)1個,橫向(xiang)1個。


5)縱向位置:以距離管端400mm處作為(wei)起始(shi)點向管體延伸(shen)。


6)橫向位(wei)置(zhi):位(wei)于距(ju)離另一(yi)管端400mm處。


(4)外表(biao)面斜(xie)向刻槽


1)長度:25mm。


2)寬度:最大1mm。


3)深度(du)(du):5%壁厚(最小深度(du)(du):0.30mm±mm±0.05mm)。


4)數量:與鋼(gang)管軸向夾角(jiao)為60°的(de)雙向刻槽(cao)(cao)2個,與鋼(gang)管軸向夾角(jiao)為30°的(de)雙向刻槽(cao)(cao)2個。


5)位置(zhi):管體中部。



二、測試方(fang)法(fa)


  根據(ju)同尺寸不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)缺(que)(que)陷(xian)的多(duo)樣漏(lou)磁場(chang)形成機理,包括感生磁場(chang)、壁厚不(bu)(bu)均(jun)、內外缺(que)(que)陷(xian)位置區分、缺(que)(que)陷(xian)走向(xiang)以及探頭系統穩定性等因(yin)素,提出表6-6所(suo)列(lie)的缺(que)(que)陷(xian)漏(lou)磁檢測(ce)(ce)信號差異測(ce)(ce)試(shi)指標。


表 6.jpg


(1)探頭系統信號(hao)拾取一(yi)(yi)致(zhi)性 橫(heng)、縱(zong)向探頭部件信號(hao)拾取一(yi)(yi)致(zhi)性分別測試。


   使樣(yang)管中部的(de)外(wai)壁人工缺陷重復通(tong)過檢測(ce)(ce)系統,記錄3次(ci)人工缺陷剛報警時的(de)dB值(zhi),3次(ci)讀數的(de)最(zui)大差值(zhi)即為探(tan)頭系統信號拾取(qu)一致性差異。此差值(zhi)的(de)絕對值(zhi)不大于3dB。連續測(ce)(ce)試3次(ci),3次(ci)結果如(ru)不相同,取(qu)最(zui)劣值(zhi)。


(2)感生磁(ci)場引起的漏磁(ci)場差異 橫(heng)、縱向缺陷漏磁(ci)場差異分別測(ce)試。


   使(shi)樣(yang)管管頭、管體(ti)和管尾(wei)的外壁人工缺(que)陷(xian)((C1、Cs、Cg,C9、C10、C12)重復通過檢測系統,記錄3次(ci)人工缺(que)陷(xian)剛報警時的dB值(zhi),三者之間的最大(da)差(cha)值(zhi)即為(wei)感(gan)生磁(ci)場引(yin)起的漏磁(ci)場差(cha)異(yi)。此差(cha)值(zhi)的絕對值(zhi)不(bu)大(da)于3dB。連續測試3次(ci),3次(ci)結果如(ru)不(bu)相(xiang)同,取最劣(lie)值(zhi)。


(3)內(nei)外(wai)缺陷位置區(qu)分(fen)正(zheng)確率 將樣管重(zhong)復通過檢測系統25次(ci),并(bing)對(dui)樣管上的人工缺陷(C1~C12)進行(xing)實時區(qu)分(fen),并(bing)記錄下(xia)正(zheng)確區(qu)分(fen)次(ci)數,每正(zheng)確區(qu)分(fen)一個(ge)缺陷記為(wei)1次(ci)。若在此期間出現的誤區(qu)分(fen)次(ci)數較多,可將測試(shi)次(ci)數增加到(dao)50次(ci)。系統內(nei)外(wai)缺陷位置區(qu)分(fen)功能需(xu)滿足:區(qu)分(fen)正(zheng)確率≥90%。區(qu)分(fen)正(zheng)確率計算公式為(wei)


   區(qu)分(fen)正確率=[區(qu)分(fen)正確次數/(測試次數×12)]x100%


(4)缺陷走向引起的(de)漏磁(ci)場(chang)差異(yi) 橫、縱向缺陷走向引起的(de)漏磁(ci)場(chang)差異(yi)分別測試。


   使樣(yang)管外(wai)壁具(ju)有不(bu)同(tong)走向(xiang)的缺(que)陷(C3、C4、C10,Cs、C6、C,)重(zhong)復通過檢(jian)測系統,記錄3次(ci)(ci)缺(que)陷剛報(bao)警時的dB值,三者(zhe)之間的最大差(cha)值即為缺(que)陷走向(xiang)引起的漏磁場差(cha)異。此差(cha)值的絕對值不(bu)大于3dB。連續測試3次(ci)(ci),3次(ci)(ci)結果如不(bu)相同(tong),取(qu)最劣值。





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