我國(guó)冷拔無縫鋼管內外探傷技術的基本知識
在探傷技術(shù)領域,冷拔無縫鋼管是(shì)指外徑大於φ80mm的鋼管。冷拔無縫鋼管是石油、化工、熱力、鍋爐、機械液壓等行業重要用材。隨(suí)著國民(mín)經濟的發展,我國在“十一(yī)五”期(qī)間,冷拔無縫鋼(gāng)管的需求量大幅度增加,並(bìng)明顯呈現出大口(kǒu)徑化的發展趨勢(shì)。特別是對於(yú)要求耐腐蝕、抗擠壓的油(yóu)井管和大口徑高壓鍋爐管(guǎn)及高質(zhì)量的石油裂化管、石油石化輸送管線(xiàn)管等,將隨著國家(jiā)對能源基礎設施(shī)投入(rù)的加大而成為需求的熱點。由此,保證產品出廠質量的無損檢測提出了方(fāng)法和技術上(shàng)的新課題。 水槽式超聲檢測是(shì)采用鋼管螺旋前進(jìn)式,超聲探頭固定不動。通過(guò)水槽和被檢鋼管的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(jiǎn)測內部缺陷(xiàn)對表麵和次表麵缺陷存(cún)在盲區,導致無法檢測,再加上采用螺(luó)旋前(qián)進式,對於(yú)12m長的鋼管需要占空間30m的場地(dì)等(děng)不足,一直影響(xiǎng)鋼管檢測方法的選擇(zé)和推廣。 因此,國內外對於冷(lěng)拔無縫鋼管的探傷,一般采用漏磁(cí)法或水壓(yā)實驗。在國(guó)內,尚沒(méi)有(yǒu)性能良好的適合冷拔無縫鋼管(guǎn)的漏磁探傷設備出品,一旦(dàn)使(shǐ)用(yòng)即需(xū)要進口。進口漏磁探傷設備價格昂貴,對於國(guó)內的大多數企業難以接受;而水壓試驗效率低(dī)、勞動強度大,特別是(shì)當操作者責任心不高時,水壓檢驗形同虛設。可見,實現冷拔無縫鋼(gāng)管的探傷已(yǐ)經成為冶金鋼管行業(yè)亟待解決(jué)的課題。冷(lěng)拔無縫鋼管的特點是直徑(jìng)大,壁厚相對較厚,因此根據這一特點充(chōng)分利用超聲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(wú)盲區”探傷。通過采用“鋼管原地旋轉,檢測探頭前進的組合方式”,不僅解決檢測問題,還解決縮小占用場地的空間。在自動探(tàn)傷中,提(tí)離效應和穩定耦合層對探傷(shāng)的影響往往成為最棘手的問題。在自動探傷中,提(tí)離效應和穩定耦合(hé)層是引起漏檢和誤報的主要原因(yīn)。不管是漏檢或誤報,都影響檢測的可靠性。長期以來(lái),在自動探傷的實際應(yīng)用中(zhōng),由於提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變化,一直(zhí)是困擾著這種技(jì)術正常使用的“瓶頸”。 通常,解決提離效應(yīng)的辦法主要(yào)有(yǒu):探頭的機(jī)械跟蹤法、探(tàn)頭線圈的橋式接法、改(gǎi)變檢測線圈LC回路(lù)的電容值和使用多頻檢測技術等。除機械跟(gēn)蹤法外,其他的幾種解決辦法(fǎ),通過改進探頭和儀器來得以實現,但機械跟蹤隻(zhī)能改進探頭架,來防止提離間隙的變化(huà)。在實際工業應用中,探頭機械跟蹤(zōng)法是最常用的克服提離效應影響的方法。常見的探頭機械跟蹤模式(shì)有兩種:一種,是采用輥輪限位與汽缸或彈簧頂推相結合的方法,使檢(jiǎn)測探頭與被檢工件表麵之(zhī)間保持恒定距離。雖然這種方法對抑製(zhì)提離效應能起到(dào)較(jiào)好的作用,但同時會使振動噪聲加大(dà)。另一種,采用探頭機械(xiè)跟蹤的方式(shì),是利用測距探頭(tóu)及時地測量出檢測探頭提(tí)離間隙的波動情況,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測(cè)探頭動作,以保證探頭與(yǔ)被檢工件之間的間隙恒定。這種(zhǒng)方法適用於板材或坯材等平麵掃查探傷,缺點是由於機械(xiè)動(dòng)作的反應速度比較慢,而且還比較複雜。把探(tàn)頭裝入一個探頭小車(chē)中,並采用二級彈(dàn)簧頂推的方法使(shǐ)檢測探頭與被檢工件表麵之間始終保持一(yī)定的距離。從實驗結果來看,探頭的隨動性比較(jiào)強,基本保證了探頭與被檢測(cè)鋼管表麵之間的距(jù)離恒定(dìng),探傷也取得了較好的(de)效果。通(tōng)常,解決水耦合(hé)層的辦法(fǎ)主(zhǔ)要有:固定水槽箱(xiāng)、穩定水噴裝置。由於采用鋼管旋轉探頭前進的方式,冷拔無縫鋼管的長度一般在10m左右。因此必須考慮采(cǎi)用穩定水噴裝置,如增加流(liú)量口的直徑,降低(dī)流量口和鋼管的高度(dù),減少水花。目前常規的(de)解(jiě)決辦法也隻能這樣(yàng),但解決的效果(guǒ)是在(zài)可以接受範圍內。