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(xiu)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。
目前國家標準只對檢測系(xi)統漏磁(ci)場(chang)(chang)信號拾取一致性(xing)做(zuo)了考(kao)核規定,而對檢測機理帶來的(de)(de)同尺寸(cun)缺(que)陷(xian)漏磁(ci)信號不一致問(wen)題未做(zuo)相關要求,如感生磁(ci)場(chang)(chang)、壁(bi)厚不均、缺(que)陷(xian)走向等因(yin)素造成(cheng)的(de)(de)漏磁(ci)場(chang)(chang)差(cha)異使漏磁(ci)檢測結果不具(ju)有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)。為此(ci),提出鋼管同尺寸(cun)缺(que)陷(xian)漏磁(ci)檢測信號差(cha)異的(de)(de)全面測試方(fang)法,以(yi)保證在后(hou)續使用(yong)過程中檢測結果具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)。
一、樣管(guan)
測(ce)試樣(yang)管(guan)及缺(que)陷分布如圖6-47所示(shi)。
(1)樣管規(gui)格
1)管(guan)體彎曲度:≤2mm/m。
2)管(guan)(guan)端彎曲度:≤3mm(管(guan)(guan)端長(chang)度:1.5m)。
3)全長彎曲度:≤20mm。
4)鋼管的外徑誤差:±0.5%。
5)鋼管的壁(bi)厚誤差:±8.0%。
(2)縱向和橫向外表面刻槽
1)長度:25mm。
2)寬度:最大(da)1mm。
3)深度(du):5%壁(bi)厚(最小深度(du):0.30mm±0.05mm)。
4)數量:縱向3個,橫向3個。
5)縱向位置(zhi):1個位于管體(ti)中部(bu),2個起始點距(ju)離(li)管端(duan)250mm向管體(ti)延伸。
6)橫向位(wei)置:1個位(wei)于(yu)管(guan)體中部,2個位(wei)于(yu)距離管(guan)端250mm處。
(3)縱向和橫向內表面刻槽
1)長度(du):25mm。
2)寬度(du):最大1mm。
3)深(shen)度(du):
①. 壁(bi)厚≤8mm:5% 壁(bi)厚(最小深度:0.40mm±0.05mm)。
②. 8mm<壁(bi)厚≤12mm:10%壁(bi)厚。
③. 12mm<壁厚(hou)≤15mm:12.5%壁厚(hou)。
④. 15mm<壁(bi)厚≤20mm:15%壁(bi)厚。
4)數量:縱向1個,橫向1個。
5)縱向位置:以距離管端400mm處作為起始點向管體(ti)延伸。
6)橫向(xiang)位置:位于距離另一管(guan)端(duan)400mm處。
(4)外表面斜向(xiang)刻槽
1)長(chang)度(du):25mm。
2)寬度(du):最(zui)大(da)1mm。
3)深度:5%壁厚(最小深度:0.30mm±mm±0.05mm)。
4)數量:與(yu)(yu)鋼(gang)管(guan)軸向夾角為60°的(de)雙向刻槽2個,與(yu)(yu)鋼(gang)管(guan)軸向夾角為30°的(de)雙向刻槽2個。
5)位置:管體中(zhong)部。
二、測試(shi)方(fang)法(fa)
根據同(tong)尺寸不(bu)銹鋼管缺陷的(de)多樣(yang)漏磁場形成機理,包括感(gan)生磁場、壁厚(hou)不(bu)均、內外缺陷位(wei)置區分、缺陷走向以(yi)及探(tan)頭系統穩定性等因素,提出(chu)表6-6所(suo)列的(de)缺陷漏磁檢測(ce)信(xin)號差(cha)異測(ce)試指標。
(1)探頭(tou)系(xi)統信號拾(shi)取一致性 橫(heng)、縱(zong)向(xiang)探頭(tou)部件信號拾(shi)取一致性分別測試。
使樣管中部(bu)的(de)(de)外壁人工缺(que)陷重(zhong)復(fu)通(tong)過(guo)檢(jian)測系(xi)(xi)統(tong),記錄3次人工缺(que)陷剛報警時的(de)(de)dB值(zhi)(zhi),3次讀(du)數的(de)(de)最大(da)差值(zhi)(zhi)即(ji)為探(tan)頭系(xi)(xi)統(tong)信號拾(shi)取一致性差異。此差值(zhi)(zhi)的(de)(de)絕對(dui)值(zhi)(zhi)不大(da)于3dB。連續測試(shi)3次,3次結果如不相同,取最劣值(zhi)(zhi)。
(2)感(gan)生磁場(chang)引起的(de)漏磁場(chang)差異(yi) 橫、縱(zong)向缺陷漏磁場(chang)差異(yi)分別測(ce)試。
使樣管(guan)管(guan)頭、管(guan)體(ti)和管(guan)尾的(de)(de)(de)外壁人(ren)工缺(que)陷((C1、Cs、Cg,C9、C10、C12)重復通過檢測系(xi)統,記錄(lu)3次(ci)(ci)人(ren)工缺(que)陷剛報警時(shi)的(de)(de)(de)dB值(zhi),三者之間(jian)的(de)(de)(de)最大(da)(da)差(cha)值(zhi)即為感生磁場(chang)(chang)引(yin)起的(de)(de)(de)漏(lou)磁場(chang)(chang)差(cha)異。此(ci)差(cha)值(zhi)的(de)(de)(de)絕對值(zhi)不大(da)(da)于3dB。連續測試(shi)3次(ci)(ci),3次(ci)(ci)結果(guo)如不相同,取(qu)最劣值(zhi)。
(3)內外(wai)缺陷(xian)(xian)位置區(qu)(qu)(qu)分(fen)正(zheng)(zheng)確(que)率(lv) 將樣管重復通過檢測系(xi)統(tong)25次(ci)(ci),并(bing)對樣管上(shang)的(de)人工缺陷(xian)(xian)(C1~C12)進(jin)行實時(shi)區(qu)(qu)(qu)分(fen),并(bing)記錄下正(zheng)(zheng)確(que)區(qu)(qu)(qu)分(fen)次(ci)(ci)數,每正(zheng)(zheng)確(que)區(qu)(qu)(qu)分(fen)一個缺陷(xian)(xian)記為1次(ci)(ci)。若(ruo)在此(ci)期間出現的(de)誤區(qu)(qu)(qu)分(fen)次(ci)(ci)數較多,可將測試次(ci)(ci)數增(zeng)加到50次(ci)(ci)。系(xi)統(tong)內外(wai)缺陷(xian)(xian)位置區(qu)(qu)(qu)分(fen)功能(neng)需滿足:區(qu)(qu)(qu)分(fen)正(zheng)(zheng)確(que)率(lv)≥90%。區(qu)(qu)(qu)分(fen)正(zheng)(zheng)確(que)率(lv)計算公式為
區(qu)分(fen)正(zheng)確(que)率=[區(qu)分(fen)正(zheng)確(que)次數/(測試次數×12)]x100%
(4)缺陷(xian)走(zou)向引(yin)起(qi)的(de)漏(lou)磁(ci)場差(cha)異(yi) 橫(heng)、縱向缺陷(xian)走(zou)向引(yin)起(qi)的(de)漏(lou)磁(ci)場差(cha)異(yi)分(fen)別測試。
使樣管外壁具有(you)不(bu)同走向的(de)缺陷(xian)(C3、C4、C10,Cs、C6、C,)重復通過檢測系(xi)統,記(ji)錄3次缺陷(xian)剛報警時(shi)的(de)dB值(zhi),三者之間的(de)最大差(cha)(cha)值(zhi)即為缺陷(xian)走向引起的(de)漏磁場差(cha)(cha)異。此差(cha)(cha)值(zhi)的(de)絕(jue)對值(zhi)不(bu)大于(yu)3dB。連(lian)續測試3次,3次結果如不(bu)相同,取最劣(lie)值(zhi)。