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(gang)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(qian)國家(jia)標(biao)準(zhun)只對檢(jian)測系統漏磁(ci)(ci)場信(xin)號(hao)(hao)拾(shi)取一致性(xing)做了考核(he)規定,而對檢(jian)測機理帶來(lai)的同尺(chi)寸缺(que)陷(xian)漏磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)(hao)不(bu)(bu)一致問題未做相關要(yao)求,如(ru)感生(sheng)磁(ci)(ci)場、壁厚不(bu)(bu)均、缺(que)陷(xian)走向等因素造(zao)成的漏磁(ci)(ci)場差(cha)異(yi)使漏磁(ci)(ci)檢(jian)測結果不(bu)(bu)具有嚴格的可靠(kao)性(xing)。為此,提出鋼管同尺(chi)寸缺(que)陷(xian)漏磁(ci)(ci)檢(jian)測信(xin)號(hao)(hao)差(cha)異(yi)的全面測試方(fang)法,以(yi)保證在后續使用過程中檢(jian)測結果具有良好(hao)的可靠(kao)性(xing)。
一、樣管
測試樣管及缺陷分布如圖6-47所(suo)示(shi)。
(1)樣管規格
1)管(guan)體(ti)彎曲度:≤2mm/m。
2)管(guan)端彎曲度:≤3mm(管(guan)端長度:1.5m)。
3)全(quan)長彎曲度:≤20mm。
4)鋼管的外徑(jing)誤(wu)差:±0.5%。
5)鋼管的壁厚誤差:±8.0%。
(2)縱向和橫(heng)向外表面刻(ke)槽(cao)
1)長度:25mm。
2)寬度(du):最大1mm。
3)深度:5%壁厚(最小深度:0.30mm±0.05mm)。
4)數量:縱(zong)向(xiang)3個(ge),橫(heng)向(xiang)3個(ge)。
5)縱向位(wei)置:1個位(wei)于管體(ti)中部,2個起始點距離管端250mm向管體(ti)延(yan)伸。
6)橫(heng)向位(wei)置:1個位(wei)于(yu)管體中部,2個位(wei)于(yu)距離(li)管端(duan)250mm處(chu)。
(3)縱向和橫向內表面刻槽
1)長度:25mm。
2)寬(kuan)度:最大1mm。
3)深(shen)度:
①. 壁(bi)(bi)厚(hou)≤8mm:5% 壁(bi)(bi)厚(hou)(最小深(shen)度:0.40mm±0.05mm)。
②. 8mm<壁厚≤12mm:10%壁厚。
③. 12mm<壁厚(hou)≤15mm:12.5%壁厚(hou)。
④. 15mm<壁厚(hou)≤20mm:15%壁厚(hou)。
4)數量:縱向1個,橫向1個。
5)縱向位置:以距離管(guan)(guan)端(duan)400mm處作(zuo)為起始點向管(guan)(guan)體延伸。
6)橫向(xiang)位置:位于距離(li)另一管端(duan)400mm處(chu)。
(4)外表面斜向刻槽
1)長度:25mm。
2)寬度:最大1mm。
3)深(shen)度:5%壁厚(最小深(shen)度:0.30mm±mm±0.05mm)。
4)數量:與鋼管軸向夾(jia)角(jiao)為60°的(de)雙向刻(ke)槽2個,與鋼管軸向夾(jia)角(jiao)為30°的(de)雙向刻(ke)槽2個。
5)位置:管(guan)體(ti)中部。
二(er)、測試方法
根據同尺(chi)寸不銹鋼管缺(que)(que)陷的(de)(de)多樣(yang)漏(lou)磁(ci)場(chang)形成機理,包括(kuo)感生磁(ci)場(chang)、壁(bi)厚不均、內外缺(que)(que)陷位置區分(fen)、缺(que)(que)陷走向(xiang)以及探頭系(xi)統穩(wen)定性(xing)等(deng)因素,提出表6-6所列(lie)的(de)(de)缺(que)(que)陷漏(lou)磁(ci)檢(jian)測信號差異測試指標。
(1)探(tan)頭系統(tong)信(xin)號拾取一(yi)致性 橫、縱向探(tan)頭部件信(xin)號拾取一(yi)致性分別測試。
使樣管中(zhong)部的外壁人工缺(que)陷重復通過檢測(ce)系(xi)統,記錄3次人工缺(que)陷剛報警(jing)時的dB值(zhi),3次讀數的最大差值(zhi)即為探(tan)頭系(xi)統信號拾取(qu)一致(zhi)性(xing)差異。此差值(zhi)的絕(jue)對(dui)值(zhi)不(bu)大于(yu)3dB。連續(xu)測(ce)試(shi)3次,3次結果如不(bu)相同,取(qu)最劣值(zhi)。
(2)感生磁場引起的漏(lou)磁場差異(yi) 橫、縱(zong)向缺(que)陷漏(lou)磁場差異(yi)分別測(ce)試(shi)。
使樣管(guan)管(guan)頭、管(guan)體(ti)和管(guan)尾的外(wai)壁人(ren)工缺(que)陷(xian)((C1、Cs、Cg,C9、C10、C12)重復通過檢(jian)測系統(tong),記(ji)錄3次人(ren)工缺(que)陷(xian)剛報警時(shi)的dB值(zhi),三者之(zhi)間的最(zui)大差(cha)(cha)值(zhi)即(ji)為(wei)感生磁(ci)場引起的漏磁(ci)場差(cha)(cha)異。此(ci)差(cha)(cha)值(zhi)的絕對值(zhi)不(bu)大于(yu)3dB。連續(xu)測試3次,3次結果如不(bu)相同,取最(zui)劣值(zhi)。
(3)內外缺(que)陷位置區(qu)分(fen)正(zheng)確(que)(que)率(lv) 將(jiang)(jiang)樣(yang)管(guan)重(zhong)復通過(guo)檢測(ce)(ce)系統(tong)(tong)25次,并對樣(yang)管(guan)上的人工(gong)缺(que)陷(C1~C12)進行(xing)實(shi)時(shi)區(qu)分(fen),并記(ji)錄下正(zheng)確(que)(que)區(qu)分(fen)次數,每正(zheng)確(que)(que)區(qu)分(fen)一個缺(que)陷記(ji)為(wei)1次。若(ruo)在此期(qi)間(jian)出現(xian)的誤區(qu)分(fen)次數較(jiao)多,可將(jiang)(jiang)測(ce)(ce)試次數增加到50次。系統(tong)(tong)內外缺(que)陷位置區(qu)分(fen)功(gong)能(neng)需滿(man)足:區(qu)分(fen)正(zheng)確(que)(que)率(lv)≥90%。區(qu)分(fen)正(zheng)確(que)(que)率(lv)計算公式為(wei)
區分正(zheng)確率=[區分正(zheng)確次(ci)(ci)數/(測試(shi)次(ci)(ci)數×12)]x100%
(4)缺陷走向引(yin)起的漏(lou)磁場(chang)(chang)差異 橫、縱向缺陷走向引(yin)起的漏(lou)磁場(chang)(chang)差異分別測試。
使樣管外壁具有不(bu)同(tong)(tong)走向的缺(que)陷(C3、C4、C10,Cs、C6、C,)重(zhong)復通過檢測(ce)系統,記錄(lu)3次缺(que)陷剛報警時的dB值(zhi)(zhi),三者之間的最大(da)差值(zhi)(zhi)即為缺(que)陷走向引(yin)起的漏(lou)磁場差異。此差值(zhi)(zhi)的絕對值(zhi)(zhi)不(bu)大(da)于(yu)3dB。連續(xu)測(ce)試(shi)3次,3次結果(guo)如不(bu)相同(tong)(tong),取最劣值(zhi)(zhi)。