首先,根據(jù)不銹鋼管生產(chǎn)和使用的不同階段對(duì)缺陷進(jìn)行分類(lèi):固有的缺陷、預(yù)制工序的缺陷、后續(xù)工序的缺陷和在役的缺陷,并詳細(xì)介紹了各種缺陷的形成原因。在此基礎(chǔ)上,概述了不銹鋼管常用的無(wú)損檢測(cè)方法及其優(yōu)缺點(diǎn),包括超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和漏磁檢測(cè)。其中,重點(diǎn)闡述了漏磁檢測(cè)的歷史、現(xiàn)狀和目前存在的問(wèn)題。之后,探討了不同檢測(cè)方法的組合檢測(cè)方式,對(duì)比分析了熱軋與冷拔工藝對(duì)鋼管漏磁檢測(cè)的不同影響,并討論了不同表面粗糙度表面的漏磁檢測(cè)靈敏度的變化規(guī)律。最后,歸納總結(jié)了不銹鋼管漏磁檢測(cè)過(guò)程中的相關(guān)術(shù)語(yǔ)。
1. 不銹鋼管的磁化與退磁
首先,對(duì)磁性材料進(jìn)行分類(lèi),并討論了鋼管飽和磁化的必要性。然后,分別介紹了鋼管的多方向磁化方法:軸向磁化與周向磁化,以及相應(yīng)磁化器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。最后,為消除剩磁對(duì)鋼管后續(xù)工序的影響,討論了鐵磁構(gòu)件的退磁理論與方法,并介紹了鋼管自動(dòng)化退磁裝置。
2. 管外漏磁場(chǎng)拾取與處理方法
首先,討論了不銹鋼管管外漏磁場(chǎng)拾取原理:傳感器拾取的磁場(chǎng)信號(hào)實(shí)質(zhì)上包含了除缺陷漏磁場(chǎng)之外的各種背景磁場(chǎng)信號(hào),包括傳導(dǎo)電流、感應(yīng)電流、不規(guī)則幾何形狀等產(chǎn)生的磁場(chǎng)。然后,介紹了各類(lèi)磁場(chǎng)傳感器的原理與特點(diǎn),詳細(xì)分析了感應(yīng)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)輸出特性。進(jìn)一步,詳細(xì)分析了不同類(lèi)型漏磁檢測(cè)探頭芯的結(jié)構(gòu)形式與檢測(cè)特性,在此基礎(chǔ)上,針對(duì)不同類(lèi)型缺陷和檢測(cè)要求,提出了探頭芯的設(shè)計(jì)與選用原則。最后,以實(shí)際應(yīng)用為基礎(chǔ),討論了探頭掃查路徑規(guī)劃、探頭陣列布置、氣浮隨動(dòng)跟蹤方法,以及檢測(cè)信號(hào)處理系統(tǒng)。
3. 漏磁檢測(cè)精度的影響因素
不銹鋼管漏磁自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程中,檢測(cè)原理對(duì)缺陷生成信號(hào)的唯一性和檢測(cè)設(shè)備對(duì)缺陷漏磁拾取信號(hào)的一致性嚴(yán)重影響檢測(cè)的精度。本章詳細(xì)分析了缺陷內(nèi)外位置、鋼管壁厚不均以及缺陷走向三個(gè)因素對(duì)漏磁檢測(cè)精度的影響,并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的消除方法。此外,針對(duì)陣列傳感器各個(gè)通道的靈敏度差異,介紹了靜態(tài)標(biāo)定方法和動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法。
4. 高速檢測(cè)中的渦流效應(yīng)與磁后效
漏磁檢測(cè)速度較低時(shí),鐵磁性介質(zhì)的磁化過(guò)程與靜態(tài)磁化區(qū)別不大。然而,隨著檢測(cè)速度不斷提高,漏磁檢測(cè)過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)和動(dòng)態(tài)磁化機(jī)理問(wèn)題。一方面,分析了高速漏磁檢測(cè)中渦流效應(yīng)的形成機(jī)制、渦流場(chǎng)的分布規(guī)律,以及感生磁場(chǎng)對(duì)缺陷漏磁場(chǎng)的影響規(guī)律,并提出了管體和管端的靈敏度差異消除方法。另一方面,初步討論了高速漏磁檢測(cè)時(shí)磁后效現(xiàn)象的形成原因,及其對(duì)鋼管磁化的影響。
5. 鋼管漏磁自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)
主要介紹了不銹鋼管漏磁自動(dòng)化檢測(cè)成套系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),包括鋼管漏磁自動(dòng)化檢測(cè)工藝與設(shè)備配置、探頭檢測(cè)軌跡規(guī)劃、高穩(wěn)定性的檢測(cè)姿態(tài)與跟蹤機(jī)構(gòu)、缺陷定位與噴標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,介紹了鋼管漏磁自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的性能測(cè)試方法。
6. 漏磁檢測(cè)技術(shù)的其他應(yīng)用
漏磁檢測(cè)作為一種自動(dòng)化電磁檢測(cè)技術(shù),廣泛應(yīng)用于鐵磁性構(gòu)件的無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中。根據(jù)作者團(tuán)隊(duì)的研究成果,依次介紹了漏磁自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在回收鉆桿、井口鉆桿、修復(fù)抽油桿、冷拔鋼棒、汽車(chē)輪轂軸承旋壓面以及軸承套圈上的實(shí)現(xiàn)方法與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。