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(mu)前國家標準(zhun)只對檢測系統(tong)漏(lou)磁場信(xin)號拾取(qu)一(yi)致性做了考核規定,而(er)對檢測機理(li)帶來的(de)同尺寸缺陷漏(lou)磁信(xin)號不一(yi)致問題未做相關要求(qiu),如感生磁場、壁厚不均(jun)、缺陷走向(xiang)等(deng)因素造成的(de)漏(lou)磁場差異(yi)使漏(lou)磁檢測結(jie)果(guo)不具有嚴格(ge)的(de)可靠性。為此,提出(chu)鋼管同尺寸缺陷漏(lou)磁檢測信(xin)號差異(yi)的(de)全(quan)面測試方法,以保證在后(hou)續使用過程中(zhong)檢測結(jie)果(guo)具有良(liang)好的(de)可靠性。
一、樣管
測(ce)試樣管及缺陷分布如(ru)圖6-47所示。
(1)樣管規格(ge)
1)管體彎(wan)曲(qu)度(du):≤2mm/m。
2)管端(duan)彎曲(qu)度:≤3mm(管端(duan)長度:1.5m)。
3)全長彎曲度:≤20mm。
4)鋼管的外徑誤差:±0.5%。
5)鋼(gang)管(guan)的壁厚(hou)誤差:±8.0%。
(2)縱向和橫(heng)向外表面刻槽
1)長度:25mm。
2)寬度:最(zui)大1mm。
3)深(shen)度:5%壁厚(最小深(shen)度:0.30mm±0.05mm)。
4)數量(liang):縱向3個(ge),橫向3個(ge)。
5)縱向位(wei)(wei)置:1個(ge)位(wei)(wei)于管(guan)體中部(bu),2個(ge)起始點距(ju)離(li)管(guan)端(duan)250mm向管(guan)體延伸。
6)橫向位置(zhi):1個位于管(guan)體中部,2個位于距離(li)管(guan)端250mm處。
(3)縱向(xiang)和橫(heng)向(xiang)內表面刻槽
1)長(chang)度:25mm。
2)寬度(du):最大1mm。
3)深度:
①. 壁(bi)厚(hou)(hou)≤8mm:5% 壁(bi)厚(hou)(hou)(最小(xiao)深度: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≤20mm:15%壁厚。
4)數(shu)量:縱(zong)向1個(ge),橫向1個(ge)。
5)縱向位置(zhi):以距離管端400mm處作為起始點向管體延伸(shen)。
6)橫向位置:位于距離另一管端(duan)400mm處。
(4)外表(biao)面斜向刻(ke)槽
1)長度:25mm。
2)寬(kuan)度(du):最大(da)1mm。
3)深度(du):5%壁厚(最小(xiao)深度(du):0.30mm±mm±0.05mm)。
4)數量:與(yu)鋼(gang)管軸向(xiang)夾角為(wei)60°的(de)雙向(xiang)刻槽2個,與(yu)鋼(gang)管軸向(xiang)夾角為(wei)30°的(de)雙向(xiang)刻槽2個。
5)位置(zhi):管體中部。
二、測試方(fang)法
根據同尺寸不銹鋼管缺陷的多(duo)樣漏(lou)磁場(chang)形成機理,包括感生磁場(chang)、壁厚(hou)不均、內外缺陷位置區分、缺陷走向以及探頭系(xi)統穩定(ding)性等因素,提出表6-6所列(lie)的缺陷漏(lou)磁檢測信(xin)號差異測試指標。
(1)探(tan)頭系統信號(hao)拾取一致(zhi)性 橫、縱(zong)向探(tan)頭部件(jian)信號(hao)拾取一致(zhi)性分別測試。
使樣管中部的(de)外壁人工(gong)缺陷重復(fu)通過檢測系統(tong),記錄(lu)3次人工(gong)缺陷剛報(bao)警(jing)時的(de)dB值,3次讀數的(de)最大差值即為(wei)探頭系統(tong)信(xin)號(hao)拾取(qu)一致性差異。此差值的(de)絕對值不大于3dB。連續測試3次,3次結果如不相同,取(qu)最劣值。
(2)感生磁場引起的漏磁場差(cha)(cha)異 橫(heng)、縱向缺(que)陷漏磁場差(cha)(cha)異分(fen)別測(ce)試。
使(shi)樣管管頭(tou)、管體(ti)和管尾(wei)的(de)外壁(bi)人工(gong)缺陷((C1、Cs、Cg,C9、C10、C12)重復通過檢測系統,記錄3次(ci)人工(gong)缺陷剛報警(jing)時的(de)dB值,三者之間的(de)最(zui)大(da)差(cha)值即為感生磁(ci)場引起(qi)的(de)漏(lou)磁(ci)場差(cha)異。此(ci)差(cha)值的(de)絕對值不大(da)于3dB。連續測試3次(ci),3次(ci)結果如不相同(tong),取最(zui)劣(lie)值。
(3)內外缺陷位置區(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen)正確(que)(que)率(lv) 將(jiang)樣管重(zhong)復通過檢(jian)測(ce)系統(tong)25次,并(bing)(bing)對(dui)樣管上的人工缺陷(C1~C12)進行實時區(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen),并(bing)(bing)記錄下正確(que)(que)區(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen)次數(shu),每正確(que)(que)區(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen)一(yi)個(ge)缺陷記為(wei)(wei)1次。若在此期間出現的誤區(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen)次數(shu)較多,可將(jiang)測(ce)試次數(shu)增加到(dao)50次。系統(tong)內外缺陷位置區(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen)功(gong)能需滿足(zu):區(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen)正確(que)(que)率(lv)≥90%。區(qu)(qu)分(fen)(fen)(fen)正確(que)(que)率(lv)計算公(gong)式為(wei)(wei)
區分(fen)正確率=[區分(fen)正確次數/(測試次數×12)]x100%
(4)缺陷(xian)走向引(yin)起(qi)的(de)(de)漏磁(ci)(ci)場差異 橫、縱向缺陷(xian)走向引(yin)起(qi)的(de)(de)漏磁(ci)(ci)場差異分別(bie)測試。
使(shi)樣管外壁具有不(bu)同(tong)走(zou)向(xiang)的(de)(de)缺陷(xian)(xian)(C3、C4、C10,Cs、C6、C,)重復通過(guo)檢測系統(tong),記錄3次(ci)缺陷(xian)(xian)剛報警時的(de)(de)dB值(zhi),三者之間的(de)(de)最大差(cha)值(zhi)即(ji)為缺陷(xian)(xian)走(zou)向(xiang)引起的(de)(de)漏(lou)磁場(chang)差(cha)異。此差(cha)值(zhi)的(de)(de)絕對(dui)值(zhi)不(bu)大于3dB。連續(xu)測試3次(ci),3次(ci)結果如不(bu)相同(tong),取最劣值(zhi)。