漏磁的管端自動探傷方法-飛泰

鋼管端部產(chǎn)生缺陷的可能性比管體大，端部缺陷嚴(yán)重地影響著鋼管的使用，許多生產(chǎn)事故都與端部缺陷有關(guān)，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行無損探傷?，F(xiàn)有的鋼管端部缺陷檢測方法通常有磁粉、滲透、渦流、超聲波、漏磁等。傳統(tǒng)的磁粉和滲透檢測鋼管端部的方法存在著檢測效率低下、受探傷人員人為因素影響較大的問題；渦流檢測因其檢測原理決定不能檢測鋼管內(nèi)表面缺陷；自動化超聲波檢測鋼管端部必須借助耦合劑。漏磁檢測技術(shù)因其對鐵磁體具有強的磁穿透力并且不受非磁性污垢影響的探傷特性而被廣泛應(yīng)用于鋼管的全方位傷（包括內(nèi)外傷）檢測中，通常采用連續(xù)一次性掃描的檢測工藝，探傷效率高。為了在鋼管探傷生產(chǎn)中進(jìn)一步將探傷方法與設(shè)備統(tǒng)一通用化，對鋼管管端也采用漏磁檢測方法與裝備是個較好的選擇。

而對于鋼管管端的漏磁探傷，目前至少存在著探傷在 50 mm 以上的探傷盲區(qū)。主要原因在于端部效應(yīng)，在鋼管端部的泄漏磁場較強，不能保證端部區(qū)域進(jìn)行有效的飽和磁化，使端部缺陷處的漏磁場減弱，不能被磁敏感元件有效拾取，從而導(dǎo)致漏檢。因此，有必要進(jìn)一步分析并研究出縮小鋼管端部檢測盲區(qū)的方法與裝置。

鋼管漏磁檢測端部效應(yīng)

在電磁檢測中，由于工件的幾何形狀（端部邊緣）急劇改變而引起的鄰邊磁場和渦流干擾，將掩蓋一定范圍內(nèi)缺陷的檢出，這種現(xiàn)象稱之為端部效應(yīng)，該效應(yīng)與端部是同時存在的。在鋼管漏磁無損探傷中，當(dāng)檢測到鋼管端部時會產(chǎn)生端部效應(yīng)，在端部相當(dāng)一段長度內(nèi)造成檢測盲區(qū)。在檢測時，當(dāng)鋼管的端部（頭和尾）進(jìn)入或離開磁化線圈時，通電線圈逐漸變成帶鐵心線圈或還原為中空狀，此時磁化場在鋼管端部不能有效地恒穩(wěn)聚集，導(dǎo)致端部空間泄漏磁場相對較強；另一方面，由于端部磁場的發(fā)散變動，導(dǎo)致端部管壁內(nèi)磁通量變化，使得缺陷處漏磁場減弱。采用 ANSYS 有限元分析其端部磁場的分布，此時缺陷處漏磁場被端部的泄漏靜磁場所淹沒，缺陷難以被檢測并識別出來，形成端部檢測盲區(qū)。

端部盲區(qū)的消除

鋼管因有端部而不可避免地存在端部效應(yīng)，但端部檢測盲區(qū)卻可以減小或消除。鋼管端部效應(yīng)的存在，主要是由于鋼管在端部發(fā)生形狀連續(xù)性突變，造成其磁化場在端部的發(fā)散形成端部泄漏靜磁場。對此，可采用導(dǎo)磁構(gòu)件來收集端部泄漏磁場，對端部磁路加以引導(dǎo)，借用另外的導(dǎo)磁構(gòu)件與鋼管端部對接后形成新的端部，使得原端部變?yōu)楣荏w，稱這種減小端部盲區(qū)的方法為端部移接法。端部移接法中對接的導(dǎo)磁構(gòu)件可以為管狀對接，可以為板狀對接，也可以既加對接管也加對接板來進(jìn)行對接。結(jié)合加對接管和對接板對接法，采用連接有對接板的對接管來實現(xiàn)其對接，這樣在減少對接管對接長度的同時，又能讓檢測探靴到達(dá)端部并對端部進(jìn)行全面掃描檢測，更重要的是能夠很好地對端部磁路加以引導(dǎo)，減少端部泄漏靜磁場。

鋼管端部漏磁探傷方案

依據(jù)鋼管漏磁檢測端部效應(yīng)及其盲區(qū)消除機理分析，設(shè)計了如圖 4 所示的鋼管軸向磁化外加管板對接的檢測方案，利用磁路引導(dǎo)裝置對端部發(fā)散磁場進(jìn)行有效的匯聚，以減少或克服端部效應(yīng)的影響。檢測過程中，鋼管端部在與磁路引導(dǎo)裝置完成對接后，保持不動，軸向磁化線圈通直流電，對鋼管端部進(jìn)行穩(wěn)恒磁化，磁路引導(dǎo)裝置在磁力的作用下與鋼管端頭緊密貼合，從而防止間隙較大導(dǎo)致鋼管端部泄漏磁場較大，影響端頭的磁化強度。內(nèi)外壁探頭分別拾取鋼管端頭內(nèi)外壁缺陷的漏磁場，檢測時與軸向磁化線圈一起直線推進(jìn)，完成要求的探傷范圍。