首先,根據(jù)不銹鋼管生產(chǎn)和使用的不同階段對缺陷進行分類:固有的缺陷、預制工序的缺陷、后續(xù)工序的缺陷和在役的缺陷,并詳細介紹了各種缺陷的形成原因。在此基礎上,概述了不銹鋼管常用的無損檢測方法及其優(yōu)缺點,包括超聲檢測、渦流檢測、磁粉檢測和漏磁檢測。其中,重點闡述了漏磁檢測的歷史、現(xiàn)狀和目前存在的問題。之后,探討了不同檢測方法的組合檢測方式,對比分析了熱軋與冷拔工藝對鋼管漏磁檢測的不同影響,并討論了不同表面粗糙度表面的漏磁檢測靈敏度的變化規(guī)律。最后,歸納總結了不銹鋼管漏磁檢測過程中的相關術語。
1. 不銹鋼管的磁化與退磁
首先,對磁性材料進行分類,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,以及相應磁化器的優(yōu)化設計方法。最后,為消除剩磁對鋼管后續(xù)工序的影響,討論了鐵磁構件的退磁理論與方法,并介紹了鋼管自動化退磁裝置。
2. 管外漏磁場拾取與處理方法
首先,討論了不銹鋼管管外漏磁場拾取原理:傳感器拾取的磁場信號實質上包含了除缺陷漏磁場之外的各種背景磁場信號,包括傳導電流、感應電流、不規(guī)則幾何形狀等產(chǎn)生的磁場。然后,介紹了各類磁場傳感器的原理與特點,詳細分析了感應線圈的磁場輸出特性。進一步,詳細分析了不同類型漏磁檢測探頭芯的結構形式與檢測特性,在此基礎上,針對不同類型缺陷和檢測要求,提出了探頭芯的設計與選用原則。最后,以實際應用為基礎,討論了探頭掃查路徑規(guī)劃、探頭陣列布置、氣浮隨動跟蹤方法,以及檢測信號處理系統(tǒng)。
3. 漏磁檢測精度的影響因素
不銹鋼管漏磁自動檢測過程中,檢測原理對缺陷生成信號的唯一性和檢測設備對缺陷漏磁拾取信號的一致性嚴重影響檢測的精度。本章詳細分析了缺陷內(nèi)外位置、鋼管壁厚不均以及缺陷走向三個因素對漏磁檢測精度的影響,并在此基礎上提出了相應的消除方法。此外,針對陣列傳感器各個通道的靈敏度差異,介紹了靜態(tài)標定方法和動態(tài)標定方法。
4. 高速檢測中的渦流效應與磁后效
漏磁檢測速度較低時,鐵磁性介質的磁化過程與靜態(tài)磁化區(qū)別不大。然而,隨著檢測速度不斷提高,漏磁檢測過程中將會產(chǎn)生電磁感應和動態(tài)磁化機理問題。一方面,分析了高速漏磁檢測中渦流效應的形成機制、渦流場的分布規(guī)律,以及感生磁場對缺陷漏磁場的影響規(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時磁后效現(xiàn)象的形成原因,及其對鋼管磁化的影響。
5. 鋼管漏磁自動化檢測系統(tǒng)
主要介紹了不銹鋼管漏磁自動化檢測成套系統(tǒng)的關鍵技術,包括鋼管漏磁自動化檢測工藝與設備配置、探頭檢測軌跡規(guī)劃、高穩(wěn)定性的檢測姿態(tài)與跟蹤機構、缺陷定位與噴標。在此基礎上,介紹了鋼管漏磁自動檢測設備的性能測試方法。
6. 漏磁檢測技術的其他應用
漏磁檢測作為一種自動化電磁檢測技術,廣泛應用于鐵磁性構件的無損檢測過程中。根據(jù)作者團隊的研究成果,依次介紹了漏磁自動檢測技術在回收鉆桿、井口鉆桿、修復抽油桿、冷拔鋼棒、汽車輪轂軸承旋壓面以及軸承套圈上的實現(xiàn)方法與現(xiàn)場應用。