在國民經濟各行業中無損檢測的應用越來越廣泛,方法也是多種多樣。據不完全統計,現有無損檢測方法和手段達多種。在冶金行業中,使用較廣泛的無損檢測方法有超聲波檢測、渦流檢測、漏磁檢測、磁粉檢測、射線檢測和滲透檢測。

我公司生產無縫鋼管。由干原材料和生產工藝的原因,無縫鋼管中經常會出現凹坑、結疤、裂紋、外折、擦傷、麻面等缺陷。我公司采用的無縫鋼管無損探傷方法是渦流檢測、超聲波檢測、磁粉檢測。

1.渦流探傷方法及檢出缺陷類型

渦流探傷方法這是一種通過電磁感應而實現缺陷檢測的方法。當鋼管通過通有高頻交流電的探頭線圈時,線圈建立的交變磁場就會與鋼管發生電磁感應作用,在鋼管中感生出渦流。鋼管中的渦流也會產生自己的磁場,渦流磁場同樣會與線圈發生電磁感應作用,進而在線圈上感生電壓。當鋼管中出現不連續性缺陷時就會影響到渦流的強度和分布,渦流的變化又引起了線圈感應電壓的變化。通過電壓的變化,即可判知鋼管中缺陷的存在。

檢出缺陷類型我公司使用的是穿過式渦流探傷設備。在使用過程中,很容易檢出橫向的短缺陷,例如凹坑、結疤、擦傷、麻面、橫向劃傷等缺陷。但是對于縱向軋折的檢出率很低,容易漏檢。究其原因是我們的穿過式線圈是自比差動式的,對于軋折這種縱向長缺陷,當探頭線圈處于其中間部位時兩測量繞組的接收信號被抵消,而當探頭線圈處于其兩個端部時由于缺陷端部的平滑過渡,產生的信號較低,往往不會達到報警線,因此軋折缺陷經常發生漏檢。

2.超聲波檢測方法及檢出缺陷類型

超聲波探傷方法這是一種通過超聲波發射而實現缺陷檢測的方法。將超聲儀器產生的高頻電脈沖加在探頭壓電晶片上,激勵晶片振動使之產生超聲波。超聲波通過藕合介質后到達鋼管表面,經過折射和波型轉換在管壁中傳播,當遇到缺陷時,部分超聲波被反射回來,再經過折射和波形轉換,通過藕合介質被探頭接收到。信號經過儀器處理后,在屏幕上顯示出來。

檢出缺陷類型我公司使用的是常規壓電超聲波探傷設備。超聲波探傷對于鋼管表面和內部的某些缺陷檢出效果良好,例如劃道、折疊、翹皮、非金屬夾雜等,尤其是對發紋很敏感,但是對于外折,特別是裂口明顯的較大外折,檢出率很低容易發生漏檢。究其原因是由于超聲波檢測對于缺陷的取向十分敏感,只有當缺陷與超聲波的傳播方向垂直時方可獲得最大的反射回波信號,而外折是一種近似平行于鋼管表面的缺陷,在使用折射橫波對管壁進行的超聲波探傷中,聲束以近似“投射至外折上即發生折射,不會發生反射沿原路返回被探頭接收到,因此而造成漏檢。

3.磁粉檢測方法及檢出缺陷類型

磁粉探傷方法這是一種通過探測漏磁場的存在而實現缺陷檢測的方法。將鐵磁性鋼管被磁化后,由于不連續性缺陷的存在,使鋼管表面和近表面的磁力線發生畸變而產生漏磁場。如果在鋼管表面噴灑磁粉,漏磁場就會吸附磁粉,形合適光照下目視可見的磁痕,從而顯示出缺陷的位置、形狀和大小。一般鋼管檢測采用的是熒光磁粉探傷法。

(2)檢出缺陷類型:我公司使用的磁粉探傷機采用的磁化方式為由周向磁化和縱向磁化實現的復合磁化,它在鋼管上產生一個方向不斷變化的合成磁場,可以發現鋼管上不同方向的表面和近表面缺陷,尤其是很窄的微小裂紋,這些裂紋往往彌合緊密,人眼難以發現,磁粉探傷法對他們具有很高的檢測靈敏度。然而,對于凹坑、結疤、擦傷、麻面等缺陷,磁粉探傷的效果不佳,不僅無法與渦流表面探傷相比,甚至不及人眼的目視檢查。究其原因是這些表面缺陷均屬于緩變型,當被磁化后,很難產生局部磁力線的溢出形成漏磁場,因而不能吸附磁粉形成磁痕被顯示。

綜上所述,由于各種探傷方法的原理不同,具有各自使用特點,所以檢出缺陷的類型是不同的。只有在了解充分了解各種探傷方法的基礎上,發揮各種探傷設備的潛能和優勢,同時采用多種檢測手段相互補充,才能有效檢出缺陷,達到控制鋼管產品質量的目的。