无损检测是316L不锈钢管生产中的重要环节。介绍了涡流探∏伤检测技术在316L不锈钢管生产中的应用情况;分析了探伤设备同心度、对比试样质量和检测线圈性能等因素对造成316L不锈钢管涡流探伤误判的影响;提出了减少误判的方法。

316L不锈钢管生产中,无损检测是重要环节对产品的过程控制和最终质量检验起着举足轻重的作用,国内钢管厂普遍采用超声波探伤和涡流探伤组合在一起的方法对钢管进行探伤检测。在正常涡流∞探伤过程中,由于各种原因的存在经常会发生对异常信号误判①的情况,有可能造成严重的后果。因此,对容易导□ 致316L不锈钢管涡☆流探伤误判的因素进行分析,探讨减少误判的方法是很有必要的。

1检测标◆准和设备

1.1检测标准

316L不锈钢管的涡流探伤标准主要有ISO93041989《压力用无缝钢管→和焊接(埋弧焊除外)钢管缺欠的涡流检测》、GB/T7735-2004《钢※管涡流探伤检验方法》、YB/T4083-2000《钢管自动涡流探伤系统综合性能测试方法》。其中,ISO93041989主要用于国外产品的检测,GB/T7735-2004主要用于】国内产品的检测,YB/T4083-2000主要用于探伤设备定期的综合性⌒能测试,以及每次探伤检测时校验探伤系统的周向灵敏度差、探伤灵敏度等。

1.2检测设备

涡流探伤检测设备如图1所示,包括德国Forster公司的探伤仪、分钢仪、磁化线圈、去磁线圈、涡流探伤线圈、喷标装置,还有上料装置和传∑ 送辊道等。

2容易造成误判的影响因素

2.1设备同心度偏差

设备同心度偏差对涡流探伤误报的影响★很明显█。在涡流穿过式线圈探伤方法中,探头线圈、磁化线圈、涡流导套、钢管夹送装置等设备的中心应尽量在一条直线上。如果设备同心度偏差超出一定范围,钢管缺陷穿过探头线圈不同圆周位置时,产生的信号幅度差异大。如果以圆〖周信号最低处位置的信号幅度来设定探伤报警灵敏度,那么当钢管缺陷在探头线圈其他圆周位置穿过时,缺陷信号就∮会过高。

2.2对比试样质量

对比试样用于探伤设备各种参数的设定,对比试样上的通孔在穿过线圈时产生报◣警信号,以此作为钢管合格与否的判定依据。对比试样的质量包括直度、椭圆度、通孔直径的一致性∴等,其中间部位加工有3个相距200mm的通孔,彼此之间在圆周方向ぷ呈1200均匀分布。如果对比试样直度不好则会产生比较大╳的周向灵敏度差。对比试样经过段【时间的使用后,通孔靠近外表面的地方会产生定形状的变形,在通孔直径变小或有异物进入,3个通孔的一致性较差的情况下,也会使周向灵敏度差∩加大,影响探伤的准确性

2.3检测线圈

现场采用的是穿※过式涡流探头,多差动检测线圈。为提高线圈对干⌒ 扰信号的抑制能力,差动线圈设置了一个相关功能,只有当一个信号连续被相关★功能的2个检▆测线圈先后检测到,才被认为是缺陷报警,否则会被抑制掉,线圈相关功能如图2所示。当相关功▽能关闭时,误报信号就会增加。

2.4其他误判因素

1)自动①化连续生产的情况下,为减少管端报警信号的影响,现场采用将管端报警信号切除的方式生产。在磁∑饱和线圈前方安装有2个光栅,其作用是自动测定钢管ω 探伤速度,并发送切除管端报警信号和确定标记延迟时间。若光栅发射和接收反光板出现错位或△存在积灰,则会引起钢管管端报警信号切除误差或连续出现报警信号。

2)仪器控制系统有◎一个信号门触发电路,与切除管端报警信号电●路相关联,当信号门触发电路发生故障时,有时会出现切除管端报警信号失灵。信号门故障可以用对比试样●以正常的探伤检测速度通过涡流探伤主机,从声光报警情况和喷标位置进行判定。

3)夹送辊调整位置不当时,钢管头部可能会撞々击夹送辊,头部或尾部可能擦伤检测线圈卐,或碰擦磁化线圈内的设备导套,触々发钢管探伤报警信号。

4)钢管存在批量弯曲现象会引起钢管端部报警或◥是周向灵敏度差增大,一部分弯曲的钢管擦着检测线圈通过时,灵敏度☆很高,导致小缺陷也报警。

5)钢管端部毛刺过大,相邻钢管会在上料台架滚动过程中互相碰擦、割伤,而◥自比差动线圈对横向的缺陷特别敏感,会引起探伤△报警。

6)在自动化连续探伤过程中,有时检测线圈内壁ㄨ嵌入铁屑,会触发有明显相位的连续报警信号,或是信噪比变差≡。

3减少误判的几个方法

3.1校验设备同心度

设备同心度←主要通过夹送银进行调整,目的是确保钢管平稳地通过检测线圈和去磁线圈,顺利地输送至出料板,不产生影响涡流探伤的》漏报和误报,不产生影响产品质量的咬角和压扁缺陷,保护检测线→圈和去磁线圈不受损伤。检修过程中的调整可以采用在被校正样管内穿钢◢丝的方法,从而实现高低轴向一次校准定位。夹送辊下轮调整时,附加垫片一定要压↓实,以防运转中变位、下沉,影响设备精度。

探伤调试时,将样管推ξ至夹送机导向装置前,调整导向装置与将通过的样管间隙(确保在1-2mm),使夹送辊上轮抬起,调整丝杆动♀作,直到预计上下轮间距大于样管♂的外径。上轮下压,将样管推入夹送机组,继续调整上轮高度和丝杆动作,直到夹送辊上轮◥与样管接触。夹送辊的初调以手推动夹送辊而样管刚好不被带动为宜,确保探伤时同︼心度稳定。

3.2控制对比试样质『量

探伤■调试前,先对对比试样的直度进行测试和校验。方法是将对比∮试样放在2组可以滚动的轴承上,在对比试样的上方安放一个测量径向跳动的表,然后ㄨ慢慢转动对比试样,读出表上的数据,其最大值和最小值之差就是对比试样的径向跳动值目前规定此数值不得大于外径的1%。发现直度超出标准的对比试】样需立即进行矫直,合格◥后才能使之后,用止通规校验通孔直径,一旦发←现通孔变形和尺寸超出标准范围,立即重新制作对比试样。当对比试样外径与实际生产⊙的钢管公称尺寸有差异时,可参照GB/T17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》执行,但╲不得大于0.4mm

3.3判断检测〗线圈性能

首先,进行穿过式涡流检测线圈静态性能判断。仔细检查线圈外壳』是否存在开裂现象,电缆接口是否松动损坏,手柄及盖板是否〒紧固,线圈内壁是否嵌入铁屑,对线圈各端点的阻抗进行测量等。然后,在静态检@ 验的基础上,通过线圈动态测试进步判断线圈性能的优劣。线圈动态测试主要包括线圈振动测试、线圈激励电压和零电势的检测、匀速钢珠涡流探头灵敏度卐检测和线圈抗干扰能力测试等。以静、动态▽组合测试确保线圈使用性能线圈动态测试中,线圈振动测试※用于检测线圈绕制绕组过松、线头焊接不良和电缆头锁紧不佳。

匀速钢珠涡流探头灵敏度检测使用滚珠对比测试≡,若显示灵敏度超低或波形缺省不齐,则说明线圈内部已劣化或绕组断裂异常,这种探头在使用中会产生异常信号,容∏易导致误判。检测线圈上机时,需要试验其相关▲功能,用对比试样通过探伤主机,关闭和打开相关功能,通孔缺陷都应报警。

3.4正确处理异常信号

在涡流探▂伤的过程中,往往会出现异常信号若不能得到恰当有效的▃处理,就有可能造成严重的后果。因此,正确判断和处理探伤过↓程中出现的各种异常▲信号显得尤为重要。316L不锈钢管涡流探伤中各种异常信号的产生原因々及处理方法见表1

4结语

采用上述方法〓可以将316L不锈钢管涡流探伤的误判率控制在很低的范围内,特别是掌握好对异常信号的处理方法,可保证现场生产能够顺利进行◥◥。减少316L不锈钢管涡流探伤误判的重点如下。

1)涡流检测ζ 线圈与检验辊道中心的一致性关系到整个检测系统的准检率。线圈中心调准要求为:对比试样通孔周向灵敏度♀差<2dB、信噪比8dB

2)若在调试时发现仪器信号混杂,则说明对比试样受损或线圈不◆良,应予以更换。

3)夹送辊夹紧度调整原◇则:以手推动夹送辊而样管刚好不被带动为宜,确保探伤时同心度稳定,减少撞击误报的产生。