我國冷拔無縫鋼管內(nèi)外探傷技術的基本知(zhī)識
在探傷技術領(lǐng)域,冷拔無縫鋼管是指外徑大於φ80mm的鋼管。冷拔無縫鋼(gāng)管是石油、化(huà)工、熱力、鍋爐、機械液壓等行業重要用材。隨著國民經濟的發展,我國(guó)在“十一五”期間,冷拔無縫鋼管的需求(qiú)量大幅度(dù)增加,並明顯(xiǎn)呈現出大口徑化的發展趨勢。特別是對於要求耐腐(fǔ)蝕、抗擠(jǐ)壓的油井管和大口(kǒu)徑高壓鍋爐(lú)管(guǎn)及高質量的石油裂化管、石油(yóu)石(shí)化(huà)輸送管線管等,將(jiāng)隨著國家對能源基礎設施投(tóu)入的加大而成為需求的熱點。由此,保證產品出廠質(zhì)量的無損檢測提出了方法和技(jì)術上的新課題。 水槽(cáo)式超聲檢測是采用鋼管螺(luó)旋前進式(shì),超聲探頭固定不動。通過水槽和被檢鋼管的(de)底部充分水耦合的特點,保證耦合層的厚度不變。但是因為超聲主要檢測內部(bù)缺陷對(duì)表麵和次表麵缺陷存(cún)在盲(máng)區,導致無法檢測,再加上采用螺旋前進式,對於(yú)12m長的鋼管需要占空間30m的場(chǎng)地等不足,一直影響鋼(gāng)管檢測方法的選擇和推廣。 因此,國內(nèi)外對於冷拔無縫鋼管的探傷,一(yī)般采用漏磁法或(huò)水壓實驗。在國內,尚沒有性能良(liáng)好的適合冷(lěng)拔(bá)無縫鋼管的漏磁探傷(shāng)設備出品,一旦使(shǐ)用即需要進口。進口漏磁(cí)探傷(shāng)設備價格昂貴,對(duì)於國內的大多數企業難以(yǐ)接受;而水壓試驗效率低、勞動強度大(dà),特別是當操(cāo)作者責(zé)任心不高時,水壓(yā)檢驗形同(tóng)虛設。可見,實現冷拔無縫鋼管的探傷已經成為冶金鋼管(guǎn)行業亟待解決的課題。冷拔無縫鋼管的特點是直(zhí)徑(jìng)大,壁厚相對較厚,因此根據這一特點充分利用超聲(shēng)檢測內部和渦流檢測表麵和次表麵的特點相結合,可實現“無盲區”探(tàn)傷(shāng)。通過采用“鋼管原地旋轉(zhuǎn),檢測探頭(tóu)前進的組合方式”,不僅解決檢測問題,還解決縮(suō)小(xiǎo)占用場地的空(kōng)間。在自動探傷中,提離效應和穩(wěn)定耦合層對探傷的影響往(wǎng)往成為最棘手的問題。在(zài)自動探(tàn)傷中,提離(lí)效應和(hé)穩定耦合層是引(yǐn)起漏檢(jiǎn)和誤報的主要原因。不管是漏檢或誤報,都(dōu)影(yǐng)響檢測的可靠性(xìng)。長期以來,在自(zì)動探傷的實際應用中,由於提(tí)離波動引起檢測可靠性下降的問題或者由於水耦合層的厚度(dù)變化,一直是困擾著這種技術正常使用的“瓶頸”。 通常,解決提離效應的辦法主要有:探頭的(de)機械跟蹤法、探頭線圈的橋式接法、改變檢測線圈LC回路的電容(róng)值和使用多頻檢測技術等(děng)。除機械跟蹤法外,其他的(de)幾種解決辦(bàn)法,通過改進探(tàn)頭和儀器來得以實現,但機械跟蹤隻能改(gǎi)進探頭架(jià),來防止提離間隙的(de)變化。在實際工業應用中,探頭機械跟蹤法是最常用的(de)克服提離效應影響(xiǎng)的方法。常見的(de)探頭機械跟蹤模式有兩種:一(yī)種,是采用輥輪限位與(yǔ)汽缸或彈簧頂推相結合的方法,使(shǐ)檢測探頭(tóu)與被檢工件表麵之間保持恒定距離。雖然這種方法對抑製提(tí)離效(xiào)應能起到較好的作用,但同時會(huì)使(shǐ)振動噪聲加大。另一種,采用探頭機械(xiè)跟蹤的方式,是利用測距探頭及時地測量出(chū)檢測探頭提離間(jiān)隙的波動情況,並用測距信號來控製和(hé)驅動步進電機等動力裝置帶動檢(jiǎn)測探頭動作,以保證探頭與被檢工件之間的(de)間隙恒(héng)定(dìng)。這(zhè)種方法適用於板材或坯材等平(píng)麵掃(sǎo)查探(tàn)傷,缺點是由於機械(xiè)動作的反應速度比較慢,而且還比較複雜。把探頭裝入一(yī)個探頭小車(chē)中,並采用二級彈簧頂推的方法使檢測探頭與被檢工件表麵之間始終保持一定的(de)距離。從實(shí)驗結果來看,探頭(tóu)的隨動性比較強,基本保證(zhèng)了探頭與被檢測(cè)鋼管表麵之間的距離恒定,探(tàn)傷也取得了較(jiào)好的效果。通常,解決水耦合層的辦法主要有:固定(dìng)水槽箱、穩定水噴裝置。由於采用鋼管(guǎn)旋轉探頭前(qián)進(jìn)的方式,冷拔無縫鋼管(guǎn)的長度一般在10m左(zuǒ)右。因此必須考慮采用穩定(dìng)水噴裝置,如增加流量口的直徑,降低流量口和鋼管的高度,減少水花。目(mù)前常規的解決辦法也隻能這樣,但解決的效果是在可以接受範圍內。