水冷壁管漏磁/超声无损检测机器人设计

根据电站锅炉水冷壁管的缺陷特征和运行环境,研究了管壁内外表面缺陷和壁厚减薄的磁性与超声波融合的无损检测方法。研制了一种能在管壁表面自动爬行的高效无损检测机器人系统,开发了相关的爬行机器人、磁化装置、检测装置、控制系统和缺陷数据分析与可视化软件。试验证明,磁性检测装置能完成锅炉在役管道的普查和缺陷定位,超声检测能有效实现局部缺陷的定量检测。该检测机器人系统具有很大的实用和推广价值。     

油气长输管道管体损伤的高速涡流磁场检测

针对油气长输管道外壁缺陷影响管道安全运行的问题，提出了一种基于动生涡流磁场的无损检测方法。借助ANSYS Electronics有限元分析软件分析了管道表面缺陷参数、检测速度与动生涡流磁场之间的关系，发现在不同管道表面缺陷参数下，动生涡流磁场会根据缺陷形状、尺寸的差异反馈出不同的磁感应强度信号，缺陷尺寸越大，信号反馈越强烈；随着检测速度的提高，动生涡流的磁感应强度逐渐增大，但整体变化趋势基本一致。根据工程实际研制了基于动生涡流磁场的管道无损检测试验装置，开展了试验研究，得到了与仿真相同的规律性结果，从而验证了该技术的可行性，表明动生涡流磁场无损检测方法能够对管道缺陷进行精准定位与辨别。     

基于红外热成像技术的聚乙烯管道裂纹缺陷无损检测

利用ANSYS有限元法模拟了内表面有裂纹缺陷的聚乙烯管在施加热空气时的红外无损检测过程,从而确定了表面温度分布与裂纹缺陷大小和位置之间的关系。为了验证ANSYS模拟管道内表面裂纹缺陷结果的正确性,搭建了空气加热热激励方式的主动红外热成像试验平台。试验结果和模拟结果基本吻合,说明有限元数值计算方法可以作为研究红外热成像技术的一种手段,为聚乙烯管道内部缺陷的红外检测技术提供数值模型。     

在役高温蒸汽管道的交流电磁场检测

电站蒸汽管道系统长期处于高温、高压环境下,易产生裂纹等缺陷,甚至引发破坏性事故,而该类缺陷的常规无损检测方法局限性较大。基于交流电磁场检测技术,通过仿真研究工件表面电磁场变化规律,制作高温探头及试块并进行检测试验,验证该方法的有效性。试验结果表明,采用交流电磁场检测技术可以实现高温蒸汽管道的在线检测。     

聚乙烯管夹杂焊接缺陷的超声波检测

为保证聚乙烯管道热熔焊接质量,对焊接面的不同夹杂缺陷进行了超声波无损检测研究。采用与管道弧形面接触的低频率探头,在切除管道焊缝内外翻边后,对不同夹杂缺陷进行检测和分析。结果表明,超声波检测方法能检测出聚乙烯管道热熔焊接的各种夹杂缺陷,并能有效地定位和定量。     

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。     

带包覆层管道腐蚀缺陷的微磁检测技术

本研究基于微磁无损检测技术,以预制腐蚀缺陷的带包覆层管道为研究对象,分析微磁无损检测技术对于带包覆层管道检测的可行性。首先验证了缺陷大小对检测结果的影响,然后建立了包覆层厚度对磁场强度衰减的影响模型,并利用试验验证了该模型的准确性。研究证明了微磁无损检测技术应用于管道检测的优势,为带包覆层管道腐蚀缺陷的微磁检测技术工程实用奠定了基础。     

埋地聚乙烯管线外部土壤空穴的微波无损定量检测

聚焦于埋地PE(聚乙烯)管线外部土壤空穴的无损定量检测,分析了PE管道内检式微波检测方法。搭建了试验平台,结合多频段微波检测探头,进一步证实内检式微波检测方法及所提检测信号特征、定量评估算法等在埋地PE管线外部土壤空穴无损定量检测中的有效性。     

热轧板带轧辊表面缺陷的超声表面波检测

通过对轧辊表面缺陷的各种无损检测研究,掌握了一套轧辊表面缺陷的超声表面波检测技术。该技术包括对其检测、定位及一些影响因素的消除,可对缺陷快速准确定位,有效解决了现场新材质高速钢轧辊表面缺陷开口支撑辊表面疲劳裂纹等各种材质的表面缺陷检测难题。     

基于LabVIEW的远场涡流管道检测系统

为了提高管道无损检测的精度,实现管道内外壁缺陷的检测,采用远场涡流的检测方法,依据检测线圈接收到的信号是激励线圈产生磁场两次穿过管壁后的信号,携带了管壁内外缺陷信息的原理,设计了远场涡流传感器、检测信号处理电路。对检测线圈接收信号进行放大、滤波处理,信号采集;采用LabVIEW编程计算检测信号幅值,互相关算法计算检测信号相位,确定缺陷深度。对内径36mm的有伤管道进行了试验。结果表明,所设计的仪器能检测出管道上深度为0．5mm及以上缺陷。利用LabVIEW对相位差计算提高了检测精度,为实际应用提供参考。     

基于永磁扰动探头阵列的钢管端部自动探伤方法与装备

提出了一种利用永磁扰动探头阵列对钢管端部进行自动探伤的新方法。分析并给出了探头与钢管的相对运动方案,以使钢管纵、横向伤检测具有一致性。通过组建实验装置对该方法进行验证。设计了自动跟踪钢管端部跳动的永磁扰动探头阵列,开发出基于永磁扰动探头阵列的钢管端部自动探伤机,并给出了钢管端部检测过程的工艺要求。利用这种检测方法可以较大程度地减少钢管端部的检测盲区,钢管内外壁探头独立,可以区分内外伤。     

压力容器无损检测--超高压容器的无损检测技术

超高压容器广泛运用在化学、石化、人造水晶、合成金刚石、等静压处理、超高静液压挤压、粉末冶金、金属成型、地球物理和地质力学等行业或领域。在其制造、使用过程中,无损检测是保证产品质量和保证安全使用的有效手段之一。由于超高压容器一般为锻造的厚壁筒体结构,制造过程中的无损检测以超声检测、磁粉检测和渗透检测为主。在用超高压容器的无损检测以表面检测为主,方法有工业内窥镜检查、磁粉检测、渗透检测、磁记忆检测和涡流检测等。超声检测既要检测部件内部又要兼顾内表面缺陷的检测。在容器使用过程中可用声发射进行实时监测。     

带钢制保护套管的钢管腐蚀缺陷的脉冲涡流检测方法研究

流体输运钢管外部加一层保护性钢套管,会使从外部检测内管腐蚀更加困难。本研究基于脉冲涡流检测技术,设计一种扁平U型结构传感器,可在双层钢管间隙中检测内管腐蚀情况而不受套管影响,且该检测方法一次扫查可同时获得内管的内壁和外壁减薄信息。使用圆柱型探头和U型探头检测试件3处缺陷,同时将钢管间隙减小到25、35 mm,与不加套管时的检测缺陷结果进行对比。结果表明:和传统同轴式圆柱形探头相比,U型传感器对外部保护钢管有着较强的抗干扰的能力,对衰减曲线影响较小,在间隙间检测内管腐蚀缺陷有较高的灵敏度,能够满足工业现场要求。     

钢管内壁缺陷涡流检测的机理研究

钢管涡流检测多采用磁饱和技术以抑制磁导率波动引起的信号噪声,检测实践中发现此时内壁缺陷被检出,这与趋肤效应原理相矛盾。建立了含内壁刻槽的钢管磁饱和下的仿真和试验模型,剖析了内壁缺陷检出机理。仿真和试验结果表明:钢管缺陷漏磁场在探头内引起低频响应经相敏检波后被滤除,对信号无作用贡献,内壁缺陷在钢管外壁引起的磁导率畸变是影响信号的真正根源。研究结果明确了磁饱和下钢管涡流检测机理,可望指导钢管的工程实践检测。     

多频／远场涡流检测技术在电力系统中的应用

介绍了一种无损检测方法——多频远场涡流检测技术,来解决电力行业的交换器、换热器的快速在役检查。对检测原理,方案实施,缺陷评判等进行了详细说明。     

Circumferential guided wave EMAT system for pipeline screening using shear horizontal ultrasound

The use of guided waves is now widespread in industrial NDT for locating metal loss in pipelines, that manifests as pitting, corrosion and general wall thinning. In this paper, a screening technique is assessed in terms of defect detection and defect sizing capability. Shear Horizontal (SH) guided waves propagate circumferentially around the pipe whilst the scanner is moved axially along the length. This type of tool is preferable to other methods, being applied to the exterior of the pipe, without requiring full circumferential access, and is able to operate through thin coatings (up to 1 mm thick). It is designed to provide a pipe screening tool for petrochemical pipelines both topside and subsea, particularly for detecting defects at pipe support areas. The system's efficacy in terms of detection and sizing of defects is considered via experimental measurements on artificially induced defects and in service corrosion patches, with results compared to finite element modelling of the interaction of the guided waves with artificial defects. Finite element modelling has been used to better understand the behaviour of different wave modes when they interact with defects, focusing on the mode conversions and reflections that occur.     

1Cr18Ni9Ti薄壁曲面件粘性介质内、外压力成形

薄壁曲面零件的加工常常采用分体成形、组合焊接的方法,所需工序较多。该文提出粘性介质内、外压力成形方法,可以直接整体成形薄壁曲面零件,不需要成形后的组合焊接,并针对直径变化比达35%的1Cr18Ni9Ti薄壁曲面零件进行了内、外压力成形试验和有限元分析,给出了变形过程粘性介质和坯料的流动规律和缺陷的预测分析,研究结果表明,薄壁曲面零件内、外压力成形是可行的。     

振动辅助磁针磁力研磨法对管件焊缝表面氧化皮的去除实验

目的 去除焊接管件焊缝处的氧化皮,改善焊缝处的应力状态。方法 采用振动辅助磁针磁力研磨法去除导磁材质管件经焊接处理后焊缝表面的氧化皮,利用超景深电子显微镜观察氧化皮的去除情况;利用X射线能谱分析仪对焊缝表面氧化皮的成分进行分析,根据氧化皮及管件材料主要元素的占比情况,分析检测焊缝表面氧化皮是否被完全去除。结果 焊缝表面氧化皮经振动辅助磁针磁力研磨后被完全去除。通过对比振动辅助磁针磁力研磨前后的表面形貌发现,表面颜色由黑变光亮,氧化皮得到有效去除。通过EDS成分分析可知,氧化皮的主要成分为C元素,质量分数为88.62%;管切面显示基体的主要成分为Fe元素,质量分数为67.09%。通过振动辅助磁力研磨法去除氧化皮后,管表面的元素组成与研磨前相比C元素降低了85.52%,Fe元素增加了63.06%。表面残余应力由原始的+17.5 MPa变为?186.0 MPa。经研磨后,氧化皮基本被完全去除。结论 焊缝表面成分的检测结果证实,从表面形貌分析中得到氧化皮被完全去除的结论是正确的,同时也表明振动辅助磁针磁力研磨对完全去除焊缝表面的氧化皮具有可行性。     

钢管端部交流磁化时的集肤效应

针对钢管管端以交流线圈纵向磁化方式探伤时内壁周向缺陷难以检出,以及以交流电穿棒周向磁化方式探伤时内、外表面磁探灵敏度差异很大等现象,参照解释交流电磁场集肤效应的方法,建立了两个定性模型进行推导,得到结论：圆筒类工件采用交流线圈纵向磁化时,磁场主要集中在外表面,内壁磁场削弱甚至抵消;采用交流电中心导体法周向磁化时,磁场集中在内、外表面,但两处磁场的强度会有不遵循磁探经验公式的较大的差异。此结论能解释试验现象,有助于对圆筒类工件磁化方法的选择。     

奥氏体异种钢薄壁小径管焊缝裂纹超声相控阵检测

将超声相控技术用于奥氏体异种钢薄壁小径管对焊接焊缝的裂纹检测,采用专用超声相控阵换能器和楔块,通过仿真模拟确定检测工艺参数,并制作对比试样进行试验研究.结果表明,该技术可以有效检测出焊缝熔合线处长5 mm,宽0.2 mm,深1 mm的内、外壁的人工缺陷,并且对于焊缝表面裂纹深度可以进行准确的定量分析.