钢管涡流探伤中缺陷信号的相位分辨

钢管在涡流探伤中,过饱和磁化时会出现内外壁缺陷信号相位无法分辨的问题。理论分析及试验表明,钢管涡流探伤存在涡流效应及漏磁效应两种机理,钢管过饱和磁化时由于漏磁效应强于涡流效应,使得缺陷信号相位无法分辨。为使内外壁缺陷信号的相位正常区分,应控制钢管磁化至饱和磁化强度的60%~70%。     

高速漏磁检测方法的发展

漏磁检测法已成功应用于各类铁磁性材料的检测中,但当代生产技术的革新和新应用领域的出现对漏磁检测法的检测速度提出了新的挑战。高速漏磁检测的信号出现畸变,制约着检测速度的进一步提高。对此,众多研究人员对信号畸变的机理进行研究,发现磁化滞后效应是影响高速漏磁检测信号的主要因素。当高速运动的钢管通过磁化线圈时,涡流使得管壁内的磁场无法达到稳定状态,从而影响了漏磁检测信号。在机理探究的基础上,提出了增大磁化线圈长度、采用多级磁化等方法来抑制高速漏磁检测时信号的畸变。动生涡流无损检测法和动生涡流热成像检测法等新电磁检测方法也被提出,并在高速检测时获得了较好的效果。     

超强磁化下漏磁检测的穿透深度

在漏磁检测中,随着待检测铁磁性构件的厚度的增加和缺陷埋藏深度的增大,缺陷的检出将变得越发困难。为探求漏磁检测的极限探伤能力,在钢板上制作了不同埋藏深度的盲孔,进行了漏磁检测的穿透深度试验,给出了不同磁化程度下的检测信号。在超强度磁化下,实现了埋藏深度为70mm的φ2mm×20mm盲孔的检测,对厚壁钢管漏磁探伤的应用具有指导价值。     

钢管通孔直径对涡流检测信号的影响研究

为研究通孔直径在钢管涡流检测中对检测信号的影响,开展了不同磁化强度下钢管通孔涡流检测试验,研究了不同直径通孔随磁化电流的信号变化特征。试验结果表明:通孔直径一定时,在非饱和磁化区(6~18 A)内,信号幅值随电流的增加先增大后减小,相位角随电流的增加逐步上升,在饱和磁化区(20~22 A)内,检测信号成形较小或严重扭曲,相位变化杂乱无章;当磁化电流一定时,信号幅值随通孔直径的增大而增大,不同直径通孔间信号相位角在非饱和磁化区(6~18A)内,最大值与最小值的极值偏差在10°~18°范围内变化,差异较小,而在饱和磁化区(20~22 A)信号相位角变化起伏较大,无明显规律。试验研究结果可用于指导钢管涡流检测工程实践。     

管道弯头漏磁无损检测仪的研究

对弯头漏磁无损检测仪进行了研究,运用漏磁检测原理,采用固定的磁化器对弯头进行整体磁化,检测探头沿弯头外表面扫描运动并结合空间位置测量编码器实现漏磁信号的高精度定位和空间相关处理,解决了弯头表面漏磁场信号复杂、缺陷检测信号信噪比低的难题,为铁磁性管道弯头的无损探伤提供了一种有效的方法。     

脉冲漏磁检测缺陷信号特征分析

分析了脉冲漏磁检测原理,提出了脉冲交流磁化方式,建立了脉冲漏磁检测系统。对不同深度、长度等缺陷的钢管试件进行了测试,提取漏磁检测传感器瞬态感应电压信号进行定性时域分析。试验结果表明,在较大提离情况下,脉冲漏磁检测方法综合了漏磁检测和脉冲涡流检测的优点,具有快速、定量检测的特点,在钢管的缺陷检测中具有广阔的应用前景。     

第二专题 压力容器磁粉探伤技术

磁粉探伤是利用铁磁性材料磁化后,缺陷处有磁通泄漏到空气中,形成漏磁场。漏磁场能够吸附磁粉积聚到缺陷上,显示出缺陷的形状。漏磁场的大小及分布状态与钢材磁化状态、缺陷埋藏深度、缺陷宽度、缺陷自身高度、漏磁场的测定位置、漏磁场与缺陷倾角的关系以及试件表面覆盖层的影响等因素有关。磁粉探伤主要用于表面和近表面缺陷的检测,其优点是操作简单、灵敏度高.检测速度快、直观性强;缺点是不能用来检测非铁磁性材料及工件内部缺陷。磁粉探伤常用的磁化方法有:直接通电法、触头法、中心导体法、线圈法、磁轭法、感应电流法、复合磁化法和旋转磁场法。磁化电流可采用交流、半波整流、全波整流和直流。由于交流电有趋肤效应,它产生的磁场集中于零件表面,因此对表面缺陷的检测具有较高的灵敏度。而半波整流、全波整流和直流电产生的磁场有利于检测近表面缺陷。1 压力容器制造中的磁粉探伤压力容器制造中的磁粉探伤可用于锻件、棒材、管材、螺栓(双头螺栓、螺母)、坡口、焊缝、焊接夹具除去后的疤痕、补焊部位以及堆焊层的检测。在此只介绍焊     

钢管高速漏磁检测中涡流效应实验分析

通过将钢管直线高速扫描运动转换为圆环旋转高速扫描运动的方式,组建了高速漏磁检测装置;分析基线漂移的根源——涡流效应,以及高速漏磁检测中涡流效应存在的物理诠释及其分布特点。对比分析表明:0～12m/s的扫描速度对检测信号幅值的影响不大,但由于确实存在涡流效应,所以导致所获得检出信号波形基线发生了漂移,而基线的漂移方向取决于磁敏元件布置在磁化器中的位置,基线漂移可通过一定的软件补偿调整而得到处理。     

提高不锈钢管在线涡流探伤可靠性探讨

从涡流探头、涡流探伤仪和机械传动设备3个方面梳理影响检测灵敏度和信噪比的因素,具体措施包括对矫直工艺提出要求,对保证弯曲度符合要求的钢管进行涡流探伤;选择合适的频率,提高信噪比;当改变被检钢管规格或探伤速度时,及时调整探伤仪的滤波挡位;检修、精调机械传动辊道的平直度,保证它与磁饱和器主机的同心度偏差不大于0.3 mm;当检测双相不锈钢管时,采用磁饱和器对钢管实施磁化等相应解决措施。经过改进,不锈钢管涡流探伤的可靠性得到提高。     

磁饱和后的涡流检测信号的非涡流效应

系统地进行了实验规划和验证,最后应用等效源法对实验结果进行了分析。分析表明,钢管在磁饱和状态下的涡流检测信号并不是由涡流效应产生的,而是由漏磁场引起的。缺陷的漏磁信号可视为一等效电流源,产生的扰动磁场被调制在高频载波上而引起涡流仪的信号显示。     

浅薄缺陷的脉冲漏磁信号特征量提取

为提高脉冲漏磁对浅薄缺陷的检测能力,提出了一种处理检测信号的二次差分方法,分离出在涡流效应的阻尼作用下产生的脉冲漏磁信号中的涡流分量,即二次差分信号。从二次差分信号中提取出了浅薄缺陷深度的新特征量——峰值时间Pt,并验证了二次差分方法的可行性。试验结果表明,和信号幅值大小相比,将Pt作为浅薄缺陷特征量,在检测浅薄缺陷时对缺陷深度的分辨率较高,同时能够克服检测探头提离所引起的缺陷特征量分辨率严重下降的问题。     

Composite magnetic flux leakage detection method for pipelines using alternating magnetic field excitation

Pipelines are an important transportation medium for petroleum and chemical products, but defects in the pipelines can present hidden dangers and affect the safe operation of the pipeline. The traditional pipeline magnetic flux leakage (MFL) scanning technique generally adopts the axial magnetization mode, which has increased the difficulty in detection and the possibility of missed detection of axial cracks. In this paper, a new composite MFL method using alternating magnetic field excitation is proposed for the detection of cracks in pipelines. The alternating magnetic field is first superimposed on the MFL magnetization field, which will form a parallel eddy current field perpendicular to the magnetization direction in the pipeline wall. The defects in the pipeline not only cause the flux leakage of the magnetization field, but also lead to the disturbance of the circumferential eddy current field. The disturbance signals can be picked up through a secondary induced magnetic field. Because the magnetic field and the eddy current field are orthogonal, the presented method can implement synchronous detection in two orthogonal directions to avoid missed detection caused by the crack orientation. A series of physical experiments are carried out in this paper. The results show that two orthogonal detection signals can be separated by a simple low pass filter. Therefore, with only one scan, the new detector can obtain the defect characteristics in the axial and circumferential directions to overcome the blind spot problem seen in traditional MFL detectors.     

脉冲漏磁检测中的涡流效应

为了解脉冲漏磁检测中涡流效应的特点,奠定进一步分析脉冲漏磁检测信号的基础,建立了脉冲漏磁检测的有限元仿真模型,观察了检测中瞬态磁场和感生涡流的分布,分析了感生涡流特征量的特点及影响因素。结果表明,脉冲漏磁检测中,瞬态磁场和感生涡流总体上符合集肤效应并相互影响,其中感生涡流具有渗透深度浅、感应强度大的特点,涡流密度峰值时间在深度方向上有较强的分辨率。电导率和磁导率影响感生涡流的渗透深度和密度峰值时间在深度方向上的分辨率;脉冲激励上升时间常数只影响感生涡流的渗透深度,而和密度峰值时间在深度方向上的分辨率无关。     

抽油杆交流漏磁检测方法与装置研究

基于交流漏磁检测原理,采用穿过式线圈对抽油杆进行交变励磁,实现对其表面上多种类型缺陷的无损检测。实验结果表明,缺陷深度、激励磁场强度和提离值等参数对检测信号幅值产生较大的影响,并对各种参数产生的影响进行了分析。穿过式线圈磁化实现抽油杆全周向交流漏磁检测,其检测的灵敏度较高,可以对腐蚀产生的微小麻点进行评价,能实施对含腐蚀性环境下的抽油杆探伤。     

列管式反应器的涡流检测

列管式反应器的泄漏将严重影响化工生产。采用双频涡流方法检测其列管及管板，介绍了检测传感器的设计和制作，分析和研究了缺陷和涡流信号响应特征之问的关系。对比分析了表面凹坑、夹渣及裂纹等缺陷的阻抗图特征。验证了根据阻抗图幅度和相位分析判定缺陷技术的优点。实践表明，涡流检测速度快、灵敏度高且测试结果准确。     

几种电磁无损检测方法的工作特征

从工作原理入手,对电磁无损检测中的涡流（单、多频和脉冲涡流）、交流漏磁、交变磁场等方法,剖析了它们在激励磁场的成分、频段、作用区域及检测磁场的特性方面的联系和区别。对比了各方法的用途和特点,以期对无损检测应用实践提供借鉴。     

工业管道无损检测技术

综述工业管道在安装和使用过程中可能出现的缺陷和分别采用的无损检测方法，包括涡流、射线、超声、磁粉、渗透、漏磁以及超声导波等检测技术，分别介绍这些检测方法的特点。