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不銹鋼無(wú)縫鋼管質(zhì)量缺陷的檢測(cè)方法

發(fā)布時(shí)間：2021-05-13 08:18:32 丨 瀏覽次數(shù)：

    一、引言

    對(duì)有缺陷的不銹鋼管進(jìn)行準(zhǔn)確地檢測(cè)、判定，是浙江鑫大不銹鋼制造有限公司為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提升自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力所必須要進(jìn)行的下藝環(huán)節(jié).很多學(xué)者和工程人員都已經(jīng)開(kāi)始考慮如何優(yōu)化不銹鋼無(wú)縫鋼管質(zhì)量檢測(cè)方法及改進(jìn)檢測(cè)設(shè)備的問(wèn)題了。以如何提高不銹鋼無(wú)縫鋼管表面質(zhì)量缺陷檢測(cè)的精確性為核心內(nèi)容而進(jìn)行的一些研究也給不銹鋼管生產(chǎn)者帶來(lái)了希望和信心。

    二、常規(guī)無(wú)損檢測(cè)

    無(wú)損檢測(cè)法就是用物理的方法來(lái)檢測(cè)不銹鋼管內(nèi)部或表面的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和性能進(jìn)而判斷被檢管材是否合格，這種檢測(cè)是在不損壞被檢不銹鋼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的條件下進(jìn)行的。

    1.超聲波檢測(cè)

    超聲波檢測(cè)法是一種以電磁效應(yīng)原理為從礎(chǔ)的檢測(cè)技術(shù)，在管內(nèi)激發(fā)的超聲波在傳播過(guò)程中遇到管材表面的缺陷時(shí)，波束就會(huì)發(fā)生反射和衰減波束發(fā)生變化的信息經(jīng)過(guò)探傷儀的處理后由儀器給出定量的缺陷顯示。這種檢測(cè)方法能檢測(cè)出鋼管中的裂紋、直道缺陷及非金屬夾雜等體積型缺陷，并且檢測(cè)靈敏度較高.但檢測(cè)速度較慢，用在管材生產(chǎn)線上進(jìn)行快速的在線檢測(cè)幾乎不可能.因此這種檢測(cè)方法適用于對(duì)高質(zhì)量的鋼管進(jìn)行離線檢驗(yàn)。

    2.渦流探傷

    渦流檢測(cè)法都會(huì)使管子端部存在200mm長(zhǎng)度左右的檢測(cè)斤伙，這是由檢測(cè)方法本質(zhì)特征的局限性造成的。渦流檢測(cè)設(shè)備一般有點(diǎn)式探頭和穿過(guò)式探頭兩種。在檢測(cè)過(guò)程中，點(diǎn)式探頭是以螺旋的方式前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的，檢臉時(shí)間長(zhǎng)、效率低。穿過(guò)式探頭則設(shè)備簡(jiǎn)單，幾探傷速度快，檢測(cè)無(wú)縫管材表而的裂門(mén)、凹面、結(jié)疤及外折等缺陷時(shí)，檢測(cè)靈敏度較高，是鋼管檢測(cè)質(zhì)量的主要方法之一。

    3.漏磁檢測(cè)

    漏磁檢測(cè)法就是被檢管材被磁化后，管材表面存在缺陷的部分會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，通過(guò)漏磁的檢測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)不銹鋼管的缺陷。漏磁探傷法通常有磁場(chǎng)測(cè)定和磁粉探傷兩種。磁場(chǎng)測(cè)定法中漏磁場(chǎng)信息是由傳感器來(lái)獲得的，自動(dòng)化探傷能夠?qū)崿F(xiàn)，適合大量鋼管的自動(dòng)化檢測(cè)。磁粉探傷便于對(duì)鋼管外表面進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)鋼管表面的裂紋、折疊、重皮、發(fā)紋、針孔等缺陷的檢測(cè)靈敏度高。

    三、組合無(wú)損自動(dòng)探傷檢測(cè)

    通過(guò)常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法的熟悉，我們得出這樣一個(gè)觀點(diǎn)，即任何一種常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法只能探測(cè)出不銹鋼管中某此特定的缺陷，能檢出鋼管中所有的缺陷是不可能的。因此，有學(xué)者提出了將多種無(wú)損檢測(cè)方法組合的方式來(lái)最大限度地檢出鋼管中所有存在的缺陷。經(jīng)過(guò)理論分析，并通過(guò)在線實(shí)踐檢驗(yàn)后總結(jié)出將穿過(guò)式渦流探傷法和漏磁探傷法的組合起來(lái)可有效地探測(cè)出鋼管中的主要缺陷，在大多數(shù)的鋼管質(zhì)量檢測(cè)實(shí)踐中，這種組合探傷技術(shù)幾乎能滿足標(biāo)準(zhǔn)及用戶對(duì)鋼管質(zhì)量的檢測(cè)要求。理論分析中指出漏磁探傷法可以檢測(cè)出鋼管中取向?yàn)榭v向的各類(lèi)缺陷，且檢測(cè)傳感器可以依據(jù)檢測(cè)速度的具體需要進(jìn)行選擇和設(shè)置，也可以調(diào)整機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)速度。可以滿足生產(chǎn)流水線上檢測(cè)出管材缺陷的速度要求，且在速度上與渦流探傷檢測(cè)方法是相適應(yīng)的。

   四、ANSYS有限元分析軟件在漏磁檢測(cè)法中的應(yīng)用

    在技術(shù)快速發(fā)展的當(dāng)今，鋼管質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，一單憑借直覺(jué)、經(jīng)驗(yàn)法已經(jīng)不能保證市場(chǎng)對(duì)管材的質(zhì)量要求。ANSYS軟件在鋼管檢測(cè)中的應(yīng)用既能使檢測(cè)省時(shí)省力，又能提高檢測(cè)的質(zhì)量。ANSYS軟件是一種融結(jié)構(gòu)、電場(chǎng)、流體、聲場(chǎng)、磁場(chǎng)分析于一體的，具有交互式的操作菜單環(huán)境的多功能有限元分析軟件。在漏磁檢測(cè)法中，重點(diǎn)分析的是不銹鋼管缺陷附近的的漏磁情況，利用ANSYS有限元分析軟件中相關(guān)的電磁計(jì)算方法，對(duì)被檢測(cè)的鋼管建立漏磁檢測(cè)的有限元分析模型，經(jīng)過(guò)只維有限元分析，使得缺陷處的漏磁信號(hào)與實(shí)際測(cè)的信號(hào)基本一致。ANSYS有限元分析軟件的應(yīng)用，可以使不銹鋼無(wú)縫鋼管缺陷的檢測(cè)更全面、精確，從而提高漏磁檢查的質(zhì)量。軟件分析過(guò)程有二個(gè)步驟:(1)利用軟件的前處理模塊中的實(shí)休建模及網(wǎng)格劃分工具，構(gòu)造出有限元模型。(2)求解由分析計(jì)算模塊完成。(3)計(jì)算結(jié)果以圖表、曲線形式由軟件后處理模塊顯示出來(lái)。

    五、我國(guó)不銹鋼管質(zhì)量檢測(cè)方法發(fā)展的狀況

    現(xiàn)今我國(guó)企業(yè)工程人員和高校學(xué)者對(duì)不銹鋼無(wú)縫鋼管表面質(zhì)量檢測(cè)法進(jìn)行了不懈地探究，如天津大學(xué)的學(xué)者進(jìn)行了對(duì)鋼管能實(shí)現(xiàn)在線交變漏磁檢測(cè)的系統(tǒng)的研究，合肥工業(yè)大學(xué)研究了用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)檢測(cè)出折疊缺陷的方法等。這些努力使得我國(guó)在管材表面質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的提升方面和檢測(cè)設(shè)備的改進(jìn)方面取得了出色的成績(jī)。我國(guó)鋼管檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn):

    1.大多數(shù)鋼管的標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)接軌，很大程度上提高了鋼管的質(zhì)量，與國(guó)際水平的差距變得越來(lái)越小。

    2.無(wú)損探傷檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展速度很快。一些無(wú)損探傷探測(cè)新技術(shù)已經(jīng)孕育出現(xiàn)并得到了應(yīng)用，如紅外熱波、超聲相控陣，激光、磁記憶無(wú)損檢測(cè)法、微波無(wú)損檢測(cè)法等。

    3.實(shí)用的探傷設(shè)備的開(kāi)發(fā)制造還剛剛起步。很多鋼鐵企業(yè)為進(jìn)一步提高鋼管成品表面質(zhì)量的檢測(cè)效果，消除人工檢測(cè)在安全、探傷效果、生產(chǎn)效率上的一些缺陷，一般都是從國(guó)外引進(jìn)探傷設(shè)備來(lái)滿足市場(chǎng)的要求。

    六、結(jié)語(yǔ)

    當(dāng)今世界各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)和知識(shí)都是相互影響、相互支撐的，不銹鋼無(wú)縫鋼管表面質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也將趨于更加地成熟和完善。但基于我國(guó)鋼管表面質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，提高缺陷檢測(cè)精確性的技術(shù)研究仍然十分必要，并且縮小與國(guó)外先進(jìn)的無(wú)損探傷檢測(cè)設(shè)備制造水平的差即也是當(dāng)前我們面臨的緊迫任務(wù)。