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)前國家標準只對(dui)檢測(ce)系(xi)統漏磁(ci)場(chang)信(xin)(xin)號(hao)拾取一致(zhi)性做(zuo)了考核規定,而對(dui)檢測(ce)機(ji)理帶來(lai)的(de)(de)同(tong)尺寸(cun)缺陷漏磁(ci)信(xin)(xin)號(hao)不一致(zhi)問題未(wei)做(zuo)相關(guan)要(yao)求,如感生(sheng)磁(ci)場(chang)、壁厚(hou)不均、缺陷走向等(deng)因素造(zao)成的(de)(de)漏磁(ci)場(chang)差異(yi)使漏磁(ci)檢測(ce)結果不具(ju)有(you)嚴格的(de)(de)可(ke)靠(kao)性。為此,提出鋼管(guan)同(tong)尺寸(cun)缺陷漏磁(ci)檢測(ce)信(xin)(xin)號(hao)差異(yi)的(de)(de)全面測(ce)試(shi)方法,以保證在(zai)后續使用過程中檢測(ce)結果具(ju)有(you)良好的(de)(de)可(ke)靠(kao)性。
一、樣管
測(ce)試(shi)樣管及缺陷分布如(ru)圖6-47所(suo)示。
(1)樣管規格
1)管體彎曲度:≤2mm/m。
2)管端彎曲度:≤3mm(管端長度:1.5m)。
3)全(quan)長彎曲度:≤20mm。
4)鋼管的外徑(jing)誤差(cha):±0.5%。
5)鋼(gang)管的壁(bi)厚誤(wu)差:±8.0%。
(2)縱向(xiang)和橫(heng)向(xiang)外表面刻槽
1)長度:25mm。
2)寬(kuan)度:最大1mm。
3)深度:5%壁厚(最小深度:0.30mm±0.05mm)。
4)數量:縱向3個(ge),橫向3個(ge)。
5)縱向位置:1個位于管(guan)體中部,2個起始點距(ju)離管(guan)端250mm向管(guan)體延伸。
6)橫向位置(zhi):1個位于管體中部,2個位于距離管端(duan)250mm處(chu)。
(3)縱向(xiang)(xiang)和橫(heng)向(xiang)(xiang)內表面刻槽
1)長(chang)度:25mm。
2)寬度:最(zui)大(da)1mm。
3)深(shen)度:
①. 壁厚≤8mm:5% 壁厚(最小深度:0.40mm±0.05mm)。
②. 8mm<壁厚≤12mm:10%壁厚。
③. 12mm<壁(bi)厚(hou)≤15mm:12.5%壁(bi)厚(hou)。
④. 15mm<壁(bi)厚(hou)(hou)≤20mm:15%壁(bi)厚(hou)(hou)。
4)數量:縱向1個(ge),橫向1個(ge)。
5)縱(zong)向位置:以距離管端400mm處(chu)作(zuo)為起始點向管體(ti)延伸。
6)橫(heng)向(xiang)位(wei)置:位(wei)于距離另一管端(duan)400mm處。
(4)外(wai)表面斜向刻(ke)槽
1)長度:25mm。
2)寬度:最(zui)大1mm。
3)深(shen)度(du):5%壁厚(最(zui)小深(shen)度(du):0.30mm±mm±0.05mm)。
4)數量(liang):與鋼管軸(zhou)向(xiang)夾角為60°的(de)雙(shuang)向(xiang)刻(ke)槽2個(ge),與鋼管軸(zhou)向(xiang)夾角為30°的(de)雙(shuang)向(xiang)刻(ke)槽2個(ge)。
5)位置(zhi):管(guan)體中部。
二、測(ce)試方法
根(gen)據同尺寸(cun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管缺(que)(que)陷的(de)多(duo)樣漏(lou)磁場形成機(ji)理(li),包括感生(sheng)磁場、壁厚不(bu)(bu)均(jun)、內外缺(que)(que)陷位(wei)置區(qu)分、缺(que)(que)陷走向以及探(tan)頭(tou)系統穩定(ding)性等因素,提出表6-6所列(lie)的(de)缺(que)(que)陷漏(lou)磁檢測信號(hao)差(cha)異測試指標。
(1)探(tan)(tan)頭系統(tong)信號拾(shi)取一致(zhi)性(xing) 橫(heng)、縱向探(tan)(tan)頭部(bu)件信號拾(shi)取一致(zhi)性(xing)分別測試。
使樣管中(zhong)部的(de)外(wai)壁(bi)人(ren)工(gong)缺(que)陷重復通過(guo)檢測(ce)系統,記錄3次(ci)人(ren)工(gong)缺(que)陷剛(gang)報(bao)警(jing)時的(de)dB值(zhi),3次(ci)讀數的(de)最大差(cha)值(zhi)即為探(tan)頭系統信號拾取一致性差(cha)異(yi)。此差(cha)值(zhi)的(de)絕(jue)對值(zhi)不大于3dB。連續測(ce)試3次(ci),3次(ci)結果如(ru)不相同,取最劣值(zhi)。
(2)感生磁場(chang)(chang)引起的漏磁場(chang)(chang)差(cha)異 橫、縱向缺陷漏磁場(chang)(chang)差(cha)異分別測(ce)試。
使樣管(guan)管(guan)頭、管(guan)體和管(guan)尾的外壁人(ren)工缺(que)陷(xian)(xian)((C1、Cs、Cg,C9、C10、C12)重復通過檢(jian)測系統,記錄3次人(ren)工缺(que)陷(xian)(xian)剛報警(jing)時的dB值,三者(zhe)之間的最大差值即為(wei)感生磁場引起的漏(lou)磁場差異。此差值的絕對值不(bu)(bu)大于3dB。連續測試(shi)3次,3次結果如不(bu)(bu)相同,取最劣值。
(3)內(nei)外缺(que)陷位(wei)置區(qu)(qu)分(fen)(fen)正(zheng)(zheng)確(que)(que)率(lv)(lv) 將樣(yang)管重復通過檢測系統(tong)25次(ci)(ci),并對樣(yang)管上(shang)的(de)人工缺(que)陷(C1~C12)進行實時區(qu)(qu)分(fen)(fen),并記(ji)錄下正(zheng)(zheng)確(que)(que)區(qu)(qu)分(fen)(fen)次(ci)(ci)數(shu),每正(zheng)(zheng)確(que)(que)區(qu)(qu)分(fen)(fen)一個缺(que)陷記(ji)為1次(ci)(ci)。若在此期間出現(xian)的(de)誤區(qu)(qu)分(fen)(fen)次(ci)(ci)數(shu)較多,可將測試次(ci)(ci)數(shu)增(zeng)加到50次(ci)(ci)。系統(tong)內(nei)外缺(que)陷位(wei)置區(qu)(qu)分(fen)(fen)功能需滿足:區(qu)(qu)分(fen)(fen)正(zheng)(zheng)確(que)(que)率(lv)(lv)≥90%。區(qu)(qu)分(fen)(fen)正(zheng)(zheng)確(que)(que)率(lv)(lv)計算(suan)公式(shi)為
區分(fen)正確(que)率=[區分(fen)正確(que)次數(shu)/(測試(shi)次數(shu)×12)]x100%
(4)缺陷(xian)走向(xiang)引起的漏磁(ci)場差(cha)異 橫、縱向(xiang)缺陷(xian)走向(xiang)引起的漏磁(ci)場差(cha)異分別測試。
使樣管(guan)外壁具有不同走(zou)向的(de)(de)缺(que)(que)陷(C3、C4、C10,Cs、C6、C,)重復通過檢測(ce)(ce)系統,記錄3次缺(que)(que)陷剛報警時的(de)(de)dB值(zhi),三者(zhe)之間的(de)(de)最(zui)大(da)差值(zhi)即為缺(que)(que)陷走(zou)向引起的(de)(de)漏(lou)磁場(chang)差異。此差值(zhi)的(de)(de)絕對值(zhi)不大(da)于3dB。連續測(ce)(ce)試3次,3次結果如不相(xiang)同,取(qu)最(zui)劣值(zhi)。