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3-32 f 3 以下奥氏体不锈钢管材的涡流检测刘 颖 徐彦霖 王增勇 目前，用于管、棒无损检测的涡流检测已得到广泛应用,但外径f 3mm以下管材尚未进行过涡流检测,且国内外涡流检测标准也没涉及到这类管材。现以f 3以下奥氏体不锈钢管为对象，进行涡流检测系统的设计和配置以及检测灵敏度、分辨力和端部效应影响区等方面的研究。涡流检测系统包括：双频便携式涡流仪、检测线圈、人工标准样伤管和支承传动装置。涡流仪的高频电压发生器产生频率、幅值可调的激励电流供给检测线圈，使之产生激励电磁场，当标样管穿过线圈时，因电磁感应在管壁感生出涡流磁场并作用于线圈，线圈产生包含管材信息的阻抗信号，经涡流仪放大、处理（消除干扰信号并检出缺陷信号）后显示、记录并可声光报警。其中检测线圈的类型由被检管材的几何和电磁特性、检测方法和灵敏度等确定为外穿差动式，其型号（参数）经填充系数h 公式计算决定。 标样管用无自然缺陷f 2.5´0.75（外径´ 壁厚）、f 2.28´0.6、f 1.5´0.5三种规格奥氏体不锈钢管制作，为保证各人工伤之间有足够间距，管长不小于300mm，所刻人工伤的类型、尺寸和位置根据管材各种特性、仪器性能及技术要求等确定，各伤型(纵向槽和通孔)、各规格标样管采用激光法和机械钻孔法来制作。支承传动装置（包括线圈固定架）保证管材平稳地穿过检测线圈中心，避免f 3以下管材弯曲度较大和钢管、线圈振动等造成的涡流信号畸变。利用该涡流检测系统，完成了下述试验： (1) 检测参数的设定，对各样伤作涡流阻抗幅值与检测频率关系的实验，作出两者关系曲线，再由涡流密度j和标准渗透深度ds公式计算，并根据检测速度和经验等确定各人工伤的滤波、增益、探头激励水平、设备显示方式和频率等检测参数的初始设定值。(2) 测定分辨率实验，对通孔标样管上不同间距的每两个通孔分别进行实验，实验时保持检测参数相同，并设置报警器，使通孔涡流阻抗幅值刚超过报警阈值。反复实验，记录相邻两通孔涡流阻抗信号相互关系的变化和报警情况，经分析得出能识别的两个缺陷的最小距离约为10mm。(3) 端部效应区实验，重复作通孔距端头长度（距离）与其阻抗幅值关系的实验，并记录不同距离时端头信号干扰通孔信号造成的幅值和阻抗图变化，作出幅值与距离对应关系表（幅值取平均值），经分析得出端头检测盲区长度约10mm。(4) 检测灵敏度实验，在设置圆形报警阈值后，对各槽伤作检测实验，调整初始检测参数获得稳定的且阻抗幅值刚达到阈值的槽伤阻抗平面图，重复数次，记录下各槽伤涡流检测参数和阻抗图，分析测得的数据和图形得出三种规格管材的较佳涡流检测参数及灵敏度校准标准（5´0.075´0.10、5´0.06´0.10、5´0.05´0.05纵向槽）。由上述可知，对f 3以下钢管实施涡流检测可行，尤其是奥氏体不锈钢管，其相对磁导率mr≈1，不会有附加磁效应引起线圈阻抗的变化而掩盖了缺陷等所需信息，所以更适合用涡流法进行无损检测。 |