无缝钢管涡流探伤和漏磁探伤比较
无缝钢管的检验标准
无缝钢管的检验标准钢管几何尺寸及外形检查：①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。
②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出最大点、最小点。
③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。
④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。
⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板.钢管表面质量检查：100%①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。
②无损探伤检查：a. 超声波探伤UT：对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。
标准：GB/T 5777-1996 级别：C5级b. 涡流探伤ET：（电磁感应）主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。
标准：GB/T 7735-2004 级别：B级c. 磁粉MT和漏磁探伤：磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。
标准：GB/T 12606-1999 级别：C4级d. 电磁超声波探伤：不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。
e. 渗透探伤：荧光、着色、检测钢管表面缺陷。
钢管理化性能检验：①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）纵向，横向试样管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）小口径、薄壁大口径、厚壁定标距。
注：试样断后伸长率与试样尺寸有关GB/T 1760②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2标准试样10×10×55（mm）非标试样5×10×55（mm）③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV 等④液压试验：试验压力、稳压时间、p=2Sδ/D钢管工艺性能检验：①压扁试验：圆形试样C形试样（S/D＞0.15）H=（1+2）S/（∝+S/D）L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）钢管几何尺寸及外形检查：①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。
浅析无缝钢管生产中的无损探伤方法
浅析无缝钢管生产中的无损探伤方法季晓鹏（中冶东方工程技术有限公司上海分公司，上海201203）摘要：通过对目前几种无缝管生产中常用的无损探伤方法进行分析比较，针对无缝钢管生产中对探伤设备的选择提出合理的建议；并对今后钢管无损检测研究方向提出预测。
关键词: 无损探伤，无缝钢管，方法The Study on Inspection Method Of Seamless Steel TubesJI Xiao-peng（BERIS Engineering And Research (Shanghai) Corporation ，Shanghai，201203 China）Abstract: Through the research and comparison on the inspection method of seamless steel tubes, Reasonable suggestion to the inspection device in the production of seamless steel tube is raised and forecast of research direction on the non-destructive inspection of seamless steel tube in future is made.Key words: non-destructive inspection，seamless steel tube，method前言无损探伤的检测方法有很多种，针对表面缺陷有涡流、漏磁、磁粉、渗透和目测等，可以使用超声、射线等方式进行内部探伤，最新还有声发射、声全息、远红外、中子射线、核磁共振和电磁超声等多种方式。
根据涉及到的物理性能基本可以分成几种，通过射线照射下的物理性能的方式称为射线检测（简称：RT）；采用弹性波方式的称为超声检测（简称：UT）包括声全息等；利用钢铁的电磁特性的电磁检测包括磁粉（简称：MT）、涡流（简称：ET）、漏磁（简称；EMI）；利用金属表面特性的渗透检测（简称：PT）。
钢材探伤分类及适用范围
钢材探伤分类及适用范围
钢材探伤是检测钢材内部缺陷或损伤的重要手段，主要可以分为以下几种：
1．磁粉探伤：应用磁性材料在识别缺陷和裂痕的表面上进行检测。
特别适用于低于硬度72的钢材。
它主要用于外表、近外表的裂纹和其它缺陷探伤，只检测管端400mm以内纵、横向伤。
2．超声波探伤：利用超声波进行检测，当超声波遇到缺陷时会有反射，这个反射可以被检测器捕捉到，通过检测波的延迟和振幅来确定缺陷的位置和性质。
适用于多种类型的钢材，包括铝、镁、铜、铸铁等，也可以检查纵向缺陷并用于测径、测厚。
超声波探伤仪可用于钢板数量较少时的人工检测，而钢板超声波自动探伤设备则适用于钢板企业的大规模检测。
3．涡流探伤：利用涡流进行检测，涡流可以检测到表面缺陷或者内部纹理。
主要用于外表、近外表探伤，以及穿透式涡流探伤主要检测横向缺陷和分层。
此外，涡流还可用于测厚、硬度、强度、测径、测距。
4．电磁探伤：探测材料结构的方法，利用感应电流和磁场相互作用的过程探测材料中的表。
此外，还有射线探伤、着色探伤、萤光探伤等其他方法，具体使用哪种探伤方法取决于钢材的类型、预期用途以及所需检测的缺陷类型。
例如，对于航天航海、压力容器和储罐、能源、桥梁等行业，由于需要保证钢板质量，因此钢材探伤尤为重要。
总的来说，钢材探伤方法多种多样，每种方法都有其特定的适用范围和优势。
在选择探伤方法时，需要根据具体情况进行综合考虑，以达到最佳的检测效果。
无缝钢管涡流探伤和漏磁探伤比较
种控制模式:温度模式下,系统根据设定或菜单下载的温度设定来自动控制水的流量;流量模式和手动模式,都必须输入相应的值才行。
F T是流量变送器,它直接把MV1的实际值转化为模拟量输入到PLC进行处理。
5)换向阀(divert valve)EV1、次级阀(secondary valve)EV211-EV213:EV1用来控制冷却水流向水箱或泄流槽内。
在自动模式下,系统根据HMD 信号,自动控制阀门的开与关。
EV211-213次级阀主要是控制喷嘴的水流压力使之达到最大。
在自动状态下(即在RA TIO状态),系统会根据各管路内的水压,自动有序地控制各次级阀的开或关。
6)泄压阀(flume press valve)MV2:位于换向阀的后面,用来控制水流换向到泄压槽内时的水箱回流压力。
一般情况用自动模式(即RA TIO模式),此时系统能自动地根据水流的流量(平均压力/平均流量)来计算压力设定。
7)水清扫阀(water stripper valve)EV3及空气清扫阀(air stripper valve)EV4:EV3和EV4均位于水箱的出口端,它们的功能一是清除轧件从水箱出来时带出的水,二是清除轧件表面的氧化铁皮。
当换向阀开启时,水清扫阀及空气清扫阀也会同时打开,而在换向阀关闭后它们会延时自动关闭。
3 结语MOR G AN系统在高线投产以来,运行稳定、可靠,一般情况下吐丝温度能控制在±10℃的范围内,对高线产品的质量保证起到了至关重要的作用。
但该系统也有不足之处,在温度模式下,控制不是很平稳,这主要是由冷却水压及空气压力的不平稳造成。
而在流量模式和手动模式下,控制效果相当不错。
收稿日期:20050914审稿:朱初标编辑:魏海青 浙江冶金2006年2月 第一期无缝钢管涡流探伤和漏磁探伤比较姚舜刚(浙江省特种设备检验中心 杭州 310020)摘 要:阐述了无缝钢管在轧制过程中产生的表面和内部缺陷的两种探伤方法,即涡流探伤和漏磁探伤。
无缝钢管漏磁探伤技术应用及现场实践
无缝钢管漏磁探伤技术应用及现场实践无缝钢管漏磁探伤技术是运用漏磁现象来探测无缝钢管中表面和近表面裂纹、疤痕、气孔等缺陷的一种非破坏性检测方法。
该技术具有探测速度快、无需拆卸、对待测物无影响等优点，因此在无缝钢管制造、维修等领域得到广泛应用。
漏磁探伤技术是利用物质磁性的差异，通过在磁场中引入磁敏材料，将磁场中的漏磁线束转换成磁通量，进而将物体表面和近表面裂纹、疤痕、气孔等缺陷的磁绝缘性变化转变为电量信号而进行检测。
当钢管中出现表面或近表面的缺陷时，会形成漏磁场，漏磁场就是缺陷处磁感线的漏出。
将测量头置于被检测的钢管表面时，在钢管表面附近就会发生漏磁现象，被检测量是漏磁场的大小和分布情况。
缺陷形状和大小的不同会对漏磁场的大小和分布产生不同的影响，从而通过对漏磁场大小和分布的观察判断出钢管内部的缺陷。
二、现场应用实践1、应用前准备(1) 测量头校准：漏磁检测常常用到两种类型的测量头：一种是震荡式漏磁探头，另一种是非接触式漏磁探头。
为了保证探头的准确性，必须每次使用前进行校准。
(2) 准备设备：漏磁仪、放大器、控制箱等设备。
需要注意的是，在实际应用过程中，应选择适当的检测设备，以适应钢管的不同规格和壁厚。
(3) 打样：为了确保无缝钢管漏磁检测能够准确地检测出钢管内部的缺陷，通常需要在实际应用前进行打样，以便调整检测参数和设备。
(1) 检测流程：确定测试位置，选择合适的测量头，调整探头高度和灵敏度，进行数据记录和分析。
(2) 软件分析：根据所获得的数据和分析结果，借助软件分析工具进行数据处理和分析，得出是否存在缺陷的结论。
(3) 缺陷定位：在检测到缺陷后，通常需要进行定位，以确定缺陷的位置和大小，帮助制定维修方案。
三、应用效果。
无缝钢管涡流探伤方法特点和应用
无缝钢管涡流探伤方法特点和应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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钢管的电磁超声无损检测技术分析
钢管的电磁超声无损检测技术分析1 钢管常用的检测方法钢管是一种在工业生产当中应用十分广泛的金属管道，通过对金属材料的物理、化学性能及几何形状进行检测，能够检测到制造钢管的金属材料是否存在缺陷，是探伤检测形式十分多样的一种材料。
（1）漏磁探伤。
在钢管的漏磁探伤方法中，磁粉探伤法虽然在技术上较为简单，但因需要人为观察检测结果，所以较难推广。
而另一种磁场测定法虽然成本和操作难度都较高，设备比磁粉探伤法复杂许多，但因为能够通过机器自动化检测探伤结果，消除了人为因素干扰，所以比较容易实施和推广。
（2）电磁超声探伤。
因电磁超声探伤不需要传感器进行转动，超声波就可以探扫钢管四周，并且能够同时探测出涡流、漏磁探伤等多种问题，因此具有非常重要的研究价值和推广价值。
（3）组合探伤。
因漏磁探伤、涡流及超声等方法都有各自的优缺点，只能较精准地检测到特定范围的材料缺陷，所以将这些探测方法加以结合，形成一种组合式探伤方法，就能较完美地探测出材料中不同的缺陷问题。
2 电磁超声检测的原理在超声波无损检测技术的基础上，配合电磁耦合技术所产生的就是电磁超声无损检测技术。
这种技术主要通过电磁耦合的方式激发和接收超声波。
一种通有高频电流的线圈靠近金属材料时，材料表面接受感应会产生高频涡流，若在材料外围添加一个强磁场，涡流就会在强磁场的作用下让金属中带电的粒子产生一种高频力，这个力叫做洛仑兹力。
因为此过程是可逆反应，所以在材料存在缺陷的部位就会反射涡流，而涡流本身的磁场会引起线圈两头电压产生系列变化。
利用这一反应过程就可以检测到材料内部的缺陷。
其中洛仑兹力、磁性力以及磁滞伸缩力都能激发电磁声传感器的工作，使其做到类似发电机工作过程一般的进行电磁声传感工作。
电磁声传感器（EMAT）的物理结构（如图1）由三部分构成：①工件：为EMAT的一部分，必须为电导体或是磁导体，是与压电超声换能器的基本区别。
②高频线圈：产生高频，用来激发磁场。
③磁铁：可以是永久磁铁、脉冲电磁铁、交流电或直流电磁铁，来提供外部磁场。
无缝钢管探伤检测标准
无缝钢管探伤检测标准
无缝钢管的探伤检测包括多个方面，具体的检测标准和流程可能因不同的应用场景和材料而有所不同。
以下是一些常见的检测标准：
1. 钢管弯曲度检查：可以采用细线或仪器测量每米或全长的弯曲度。
2. 钢管端面角度和钝边检查：可以使用角尺或其他测量工具进行测量。
3. 钢管表面质量检查：可以通过人工肉眼检查、无损探伤等方法进行检测。
其中，无损探伤包括超声波探伤、涡流探伤、磁粉探伤、漏磁探伤、电磁超声波探伤和渗透探伤等。
这些方法可以检测出钢管表面和近表面的缺陷，如裂纹、孔洞、夹杂物等。
4. 钢管理化性能检验：包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验等，以测定钢管的机械性能和工艺性能。
这些试验可以判定材料的强度、塑性、韧性、硬度等指标，以及评估钢管在加工和使用过程中的性能表现。
具体的检测标准可以根据相关行业标准和规范进行选择和执行，以确保无缝钢管的质量和可靠性。
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种控制模式:温度模式下,系统根据设定或菜单下载的温度设定来自动控制水的流量;流量模式和手动模式,都必须输入相应的值才行。
F T是流量变送器,它直接把MV1的实际值转化为模拟量输入到PLC进行处理。
5)换向阀(divert valve)EV1、次级阀(secondary valve)EV211-EV213:EV1用来控制冷却水流向水箱或泄流槽内。
在自动模式下,系统根据HMD 信号,自动控制阀门的开与关。
EV211-213次级阀主要是控制喷嘴的水流压力使之达到最大。
在自动状态下(即在RA TIO状态),系统会根据各管路内的水压,自动有序地控制各次级阀的开或关。
6)泄压阀(flume press valve)MV2:位于换向阀的后面,用来控制水流换向到泄压槽内时的水箱回流压力。
一般情况用自动模式(即RA TIO模式),此时系统能自动地根据水流的流量(平均压力/平均流量)来计算压力设定。
7)水清扫阀(water stripper valve)EV3及空气清扫阀(air stripper valve)EV4:EV3和EV4均位于水箱的出口端,它们的功能一是清除轧件从水箱出来时带出的水,二是清除轧件表面的氧化铁皮。
当换向阀开启时,水清扫阀及空气清扫阀也会同时打开,而在换向阀关闭后它们会延时自动关闭。
3 结语
MOR G AN系统在高线投产以来,运行稳定、可靠,一般情况下吐丝温度能控制在±10℃的范围内,对高线产品的质量保证起到了至关重要的作用。
但该系统也有不足之处,在温度模式下,控制不是很平稳,这主要是由冷却水压及空气压力的不平稳造成。
而在流量模式和手动模式下,控制效果相当不错。
收稿日期:20050914
审稿:朱初标
编辑:魏海青
浙江冶金2006年2月 第一期
无缝钢管涡流探伤和漏磁探伤比较
姚舜刚
(浙江省特种设备检验中心 杭州 310020)
摘 要:阐述了无缝钢管在轧制过程中产生的表面和内部缺陷的两种探伤方法,即涡流探伤和漏磁探伤。
介绍了两种方法的基本原理,分析比较它们在无缝钢管探伤中的应用特点。
关键词:无缝钢管;涡流;漏磁;探伤
0 前言
随着国民经济的发展,各种无缝钢管被广泛应用于石油化工与锅炉制造等行业,尤其是高温、高压等恶劣工况,对无缝钢管的质量有更高的要求。
无缝钢管一般经过冶炼、浇注、开坯、轧制和拉拔等工序制成,其缺陷除了铸坯上带来的各种冶金缺陷在成形过程中,成为沿管材轴向延伸的周向分层状缺陷外,在各阶段生产过程中还会因加工操作工艺不当、轧辊或拉拔模设计不当等原因而在钢管上造成裂纹、折迭、翘皮、划伤或拉伤等表面和内部缺陷。
为了保证无缝钢管的质量,根据相关的产品技术标准,在无缝钢管生产线上须进行表面和内部无损探伤。
目前无缝钢管无损探伤常采用涡流探伤和漏磁探伤两种技术,它们各有特点和适用范围,下面就两者的原理、探伤的特点和应用作一比较。
6
1 探伤工作原理和特点比较
111 涡流探伤原理和特点
涡流检测是建立在电磁感应基础上的一种无损检测方法,它将正弦波电流激励探头线圈,当探头接近无缝钢管表面时,线圈周围的交变磁场在钢管表面产生感生电动势而产生感应电流,即涡流。
该涡流又产生感应磁场作用于线圈,从而改变线圈的电参数(参见图1)。
涡流通道的损耗电阻,以及涡流产生的反磁通,又反射到探头线圈,改变了线圈的电流大小及相位,即改变了线圈的阻抗。
探头在无缝钢管表面相对移动,遇到缺陷时,使得涡流磁场对线圈的反作用不同,引起线圈阻抗变化,从而测量出这种变化量来鉴定无缝钢管表面缺陷。
涡流探伤是可取代水压试验的检测方法之一。
凡是导电的无缝钢管,
不论是铁磁性还是非铁磁性的,只要外径大于2mm ,壁厚不小于011mm ,均可用涡流法探伤[1]。
涡流探伤的结果可直接以电信号输出,易于实现自动化探伤。
涡流探伤采用非接触的方式,探伤速度很快。
但涡流探伤的可检测缺陷深度有限,一般不大于5mm ,而检测结果往往受检测仪器功能和检测条件影响。
图1 无缝钢管涡流检测原理示意图112
漏磁探伤原理和特点
无缝钢管漏磁探伤的基本原理是建立在铁磁材料的高磁导率这一特性之上,铁磁性的无缝钢管被磁化后,其表面和近表面缺陷在无缝钢管表面形成漏磁场,通过检测该泄露磁场变化信号可检测出缺陷的存在。
无缝钢管中缺陷处磁导率远小于钢管的磁导率。
当无缝钢管以流水线方式进入钢管探测线,快速穿过检测区时,将受到直流线圈产生横向和纵向磁场的磁化。
若无缝钢管无缺陷,磁力
线绝大部分通过无缝钢管,此时磁力线分布均匀;若无缝钢管有缺陷,磁力线发生弯曲,并且有一部分磁力线泄露出无缝钢管表面。
利用横向和纵向
探头线圈(传感器)检测无缝钢管表面逸出的漏磁场,然后依据法拉第电磁感应定律,将漏磁场转化为缺陷信号(探头内检测线圈产生的感应电压),对缺陷信号进一步处理和分析,即可判断缺陷是否存在及缺陷有关的尺寸参数[2]。
其原理示意如图2所示。
图2 漏磁检测原理示意图
2 流水线检测方法比较
流水线涡流探伤检测,采用穿过式线圈法进行外表面的探伤,用内插式线圈法进行内表面的探伤。
外表面探伤常用线圈固定被检无缝钢管轴向送进和线圈固定被检无缝钢管螺旋送进两种方法。
探伤设备的机械传动装置相对简单。
流水线漏磁探伤检测常用的方法有探头旋转无缝钢管直线前进和探头固定无缝钢管螺旋前进两种方式。
探伤设备的机械传动装置比较复杂。
3 检测性能比较
311 检测范围
涡流检测适用于各种导电材料的无缝钢管的表面检测,不论无缝钢管是铁磁性的,还是非铁磁性的,也不论是黑色金属,还是有色金属或者是非金属,只要无缝钢管是导电的,且外径和壁厚满足一定条件均可用涡流法检测。
它较适宜于普通薄壁无缝钢管的外表面缺陷的检测,广泛应用于碳素钢、合金钢和不锈钢等无缝钢管表面缺陷检测。
7
2006年2月 第一期无缝钢管涡流探伤和漏磁探伤比较
漏磁检测只适用于铁磁性无缝钢管的检测,它能检测出无缝钢管的内、外表面缺陷。
这种方法较适宜于大直径厚壁铁磁性无缝钢管的检测。
312 检测灵敏度
由电涡流基本特性可知,涡流密度主要分布于导电材料的表面附近。
因此,被测无缝钢管愈是存在表面缺陷,电涡流效应的利用愈充分。
所以涡流检测适用于导电无缝钢管表面缺陷或近表面缺陷的检测,此时灵敏度高于漏磁检测。
而对于内部缺陷,涡流检测由于存在着“趋肤效应”,电涡流密度在导电导体内部是按负指数规律衰减,并随着频率、电导率和磁导率的增加而渗透深度减小,检测灵敏度降低。
涡流检测一般只能检测无缝钢管的单面表面缺陷(内表面或外表面);漏磁检测可同时检测无缝钢管的内外表面缺陷,对于内部缺陷也有一定的灵敏度。
相对于涡流探伤,漏磁探伤检测缺陷的灵敏度较低。
4 信号处理比较
涡流和漏磁检测都采用相应的标准参考样管来校验检测系统的综合性能,设定和校正探伤仪工作参数和操作条件,以及在检测中对比评价缺陷信号。
这两种检测方法都是以电信号输出的形式来显示缺陷,信号处理比较方便。
但由于物理原理不同,两种检测方法的信号处理和传感器结构有较大的差异。
涡流检测由于必须有高频激励信号存在,给信号处理带来一定的困难,容易引起信号相互干涉,信号处理及传感器结构较复杂[3]。
漏磁检测磁化可采用永久磁铁、直流磁化或交流磁化方式[1],在永久磁铁和直流磁化中,没有高频信号存在,干扰小,给信号处理带来很大方便,信号处理和传感器结构很简单。
5 结语
综上所述,无缝钢管的这两种表面在线探伤方法各有自身的优点和局限性,无缝钢管生产线上可视具体情况选择。
涡流探伤适用于各种导电的无缝钢管的探伤,不论是不锈钢的还是碳素钢的无缝钢管都适用,检测不受无缝钢管表面油污等杂质的影响。
检测速度快,灵敏度高。
漏磁检测不仅能检出内、外表面和皮下缺陷,而且无需测量就可从建立的电信号幅度与缺陷参数的关系中,获知缺陷深度和长度等特征尺寸及是否达到设定的拒收水平。
检测能力强,检测速度快。
但它只适用于铁磁性的无缝钢管,检测设备投资大,检测缺陷的灵敏度较低。
参考文献
[1] 李家伟,陈积懋主编.无损检测手册.北京:机械工业
出版社,20021845～859
[2] 王太勇编著.钢管漏磁在线检测技术的研究.计量学
报,2002(4):299～302
[3] 熊良才编著.一种新型电涡流传感器的研制.无损探
伤,1995(1):34～35
收稿日期:20051025
审稿:龙尔梅
编辑:陈绍勋
8浙江冶金2006年2月 第一期。