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(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(jié)了不銹鋼管漏磁檢測過程中的相關(guān)術(shù)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(yīng)磁化器的優(yōu)化設(shè)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(gòu)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(zhì)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(dǎo)電流、感應(yīng)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(xì)分析了感應(yīng)線圈的磁場輸出特性。進一步,詳細(xì)分析了不同類型漏磁檢測探頭芯的結(jié)構(gòu)形式與檢測特性,在此基礎(chǔ)上,針對不同類型缺陷和檢測要求,提出了探頭芯的設(shè)計與選用原則。最后,以實際應(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(shè)備對缺陷漏磁拾取信號的一致性嚴(yán)重影響檢測的精度。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因素對漏磁檢測精度的影響,并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的消除方法。此外,針對陣列傳感器各個通道的靈敏度差異,介紹了靜態(tài)標(biāo)定方法和動態(tài)標(biāo)定方法。
4. 高速檢測中的渦流效應(yīng)與磁后效
漏磁檢測速度較低時,鐵磁性介質(zhì)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(yīng)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(yīng)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(guān)鍵技術(shù),包括鋼管漏磁自動化檢測工藝與設(shè)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(gòu)、缺陷定位與噴標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,介紹了鋼管漏磁自動檢測設(shè)備的性能測試方法。
6. 漏磁檢測技術(shù)的其他應(yīng)用
漏磁檢測作為一種自動化電磁檢測技術(shù),廣泛應(yīng)用于鐵磁性構(gòu)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(shù)在回收鉆桿、井口鉆桿、修復(fù)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(yīng)用。