- Erkennung magnetischer Leckfehler am gesamten Körper geschweißter Rohre
Unter magnetischer Leckfehlererkennung versteht man die zerstörungsfreie Prüftechnologie, bei der Oberflächen- und oberflächennahe Fehler ferromagnetischer Materialien nach der Magnetisierung ein Streumagnetfeld auf der Oberfläche des Materials bilden und die Fehler durch die Erkennung des Streumagnetfelds gefunden werden .
Für die Erkennung von magnetischen Leckfehlern auf dem Oberflächenzustand des Rohrs sind keine hohen Anforderungen erforderlich, die Erkennungstiefe ist größer, und die Prüfung von geschweißten Rohren im Ausland wird in einer großen Anzahl von inländischen Anwendungen verwendet, insbesondere für die Prüfung von geschweißten Rohren im Erdölbereich.
Im Produktionstest kam es zu einem Durchsickern der magnetischen Fehlererkennung von geschweißten Rohren durch die Wand des Phänomens großer Löcher, zusätzlich zu den Management- und Personalfaktoren, die einen Zusammenhang mit dem Instrument, der Sondenleistung und der Fehlergröße haben Form.
Die Hauptfaktoren, die die Genauigkeit der magnetischen Fehlererkennung von geschweißten Rohrleckagen am gesamten Rohrkörper beeinflussen, sind folgende.
(1) Magnetisierungsstärke
Bei geringer Magnetisierungsstärke ist das Streufeld klein und nimmt langsam zu; Wenn die magnetische Induktionsstärke etwa 80 % des Sättigungswerts erreicht, steigt der Spitzenwert des Defektleckfelds mit zunehmender Magnetisierungsstärke schnell an. Wenn das ferromagnetische Material jedoch in den magnetischen Sättigungszustand eintritt, nimmt die äußere Magnetisierungsstärke zu haben keinen großen Einfluss auf die Stärke des Defektmagnetfeldes.
Daher sollte der Entwurf des Magnetkreises so nah wie möglich am zu prüfenden Material sein, um den Zustand der Magnetisierung nahe der Sättigung zu erreichen.
(2) Richtung, Ort und Größe des Defekts.
Die Richtung des Defekts hat großen Einfluss auf die Genauigkeit der magnetischen Leckageerkennung. Wenn die Hauptebene des Defekts senkrecht zur Richtung des magnetisierten Magnetfelds liegt, wird das stärkste magnetische Streufeld erzeugt.
Die gleichen Defekte befinden sich in der Rohroberfläche, wenn das Leckagefeld am größten ist, und mit zunehmender Einbettungstiefe und allmählicher Abnahme, wenn die Einbettungstiefe groß genug ist, tendiert das Leckagefeld gegen Null.
Daher kann zur Erkennung der geschweißten Rohrwandstärke im Allgemeinen 6 bis 15 mm verwendet werden; Reduzieren Sie die Empfindlichkeit des Gehäuses, kann eine Wandstärke von 20 mm erkannt werden.
Die Größe des Leckfelds hat auch einen großen Einfluss. Wenn die Breite und Tiefe des Defekts gleichzeitig sind, nimmt das Leckfeld mit zunehmender Tiefe des Defekts zu, und zwar innerhalb eines bestimmten Bereichs der beiden ungefähr eine geradlinige Beziehung.
Der Einfluss der Defektbreite auf das Leckfeld ist nicht monoton, da die Defektbreite sehr klein ist und mit zunehmender Breite das Leckfeld tendenziell zunimmt. Wenn die Breite jedoch groß ist, nimmt die Breite zu und das Leckfeld nimmt nicht langsam ab.
(3) Abhebewert
Wenn der Lift-off-Wert mehr als das Zweifache der Rissbreite beträgt, nimmt die Leckfeldstärke mit zunehmender Lift-off-Höhe schnell ab.
Das Design der Sensorhalterung muss dafür sorgen, dass die Sonde in der erfassten Stahlrohroberfläche den Abhebewert konstant hält, im Allgemeinen weniger als 2 mm, oft 1 mm.
(4) Fehlererkennungsgeschwindigkeit
Bei der Fehlererkennung sollte versucht werden, eine einheitliche Geschwindigkeit beizubehalten. Unterschiedliche Geschwindigkeiten führen zu unterschiedlichen Formen des magnetischen Streusignals, führen jedoch im Allgemeinen nicht zu Fehleinschätzungen.
(5) Qualität der geschweißten Rohroberfläche
Die Empfindlichkeit der Fehlererkennung aufgrund der Dicke der Farbe und anderer Beschichtungen auf der geschweißten Rohroberfläche ist sehr groß. Mit zunehmender Beschichtungsdicke nimmt die Empfindlichkeit der Fehlererkennung stark ab.
Aufgrund der aktuellen Geräteleistung war es nicht möglich, ein wirksames Fehlererkennungssignal zu erhalten, wenn die Beschichtungsdicke größer oder gleich 6 mm ist.
Die Oberflächenrauheit des geschweißten Rohrs wird von verschiedenen Sensoren erfasst und der Abhebewert der dynamischen Oberfläche ändert sich dynamisch, was sich auf die Konsistenz der Fehlererkennungsempfindlichkeit auswirkt und zusätzlich zu Systemvibrationen und Geräuschen führt, sodass die Oberfläche des geschweißten Rohrs zunimmt Die zu erfassenden Stellen sollten möglichst glatt und flach sein.
Oxide, Rost und andere Rückstände auf der geschweißten Rohroberfläche können bei der Erkennung ebenfalls Pseudosignale erzeugen und sollten rechtzeitig bestätigt oder erneut untersucht werden.
- Wirbelstromfehlererkennung am geschweißten Rohrkörper
Die Merkmale der Wirbelstrom-Fehlererkennungsmethoden sind:
① erfordert kein Haftmittel und kann berührungslos sein;
② Fehlererkennungsgeschwindigkeit, um eine Online-Produktion zu erreichen (bis zu 3 m/s, 2 m/s in der normalen Produktion), zusätzlich zur Anpassung und Ersetzung der Spezifikationen in kurzer Zeit (im Allgemeinen 10 bis 20 Minuten);
③ Es ist möglich, die Schweißnaht von bei hoher Temperatur geschweißten Rohren zu erkennen.
④ Hohe Zuverlässigkeit der Fehlererkennungsergebnisse. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Wirbelstrom-Fehlererkennung wird die Wirbelstrom-Fehlererkennungsmethode mit Durchgangsspule seit vielen Jahren häufig verwendet, um die Qualität geschweißter Rohre, insbesondere deren Dichte, zu testen. Allerdings ist es schwierig, Längsrisse darin zu erkennen die Schweißnaht eines ferromagnetisch geschweißten Rohres.
Daher wird im hohen Standard der Wirbelstromerkennung im Allgemeinen die Wirbelstromerkennungsmethode der Sondenspule verwendet. Aufgrund der „internen Gratadsorption“, die häufig bei geschweißten Rohrschweißnähten auftritt, werden Wirbelstrom-Fehlererkennungsgeräte häufig fälschlicherweise als Fehler gemeldet.
Häufiges Auftreten von Wirbelstrom-Fehlererkennungsprozessen innerhalb des Grats aufgrund der Adsorption elektromagnetischer Kräfte an der Schweißnaht, wodurch das Wirbelstrom-Magnetfeld nach dem Kontakt mit dem Stahlrohr mit der automatischen Entmagnetisierungsvorrichtung zurückbleibt, keine magnetische Anziehung nach dem automatischen Abfallen des inneren Grats und anschließendes manuelles erneutes Erkundung und keine Mängel, die das peinliche Problem aufzeigen.
Aufgrund des Skin-Effekts nimmt die Erkennungsempfindlichkeit mit zunehmendem Abstand zwischen dem zu prüfenden geschweißten Rohr und der Erkennungsspule allmählich ab, sodass bei Fehlern gleicher Größe die Signalamplitude in der Innenwand des Rohrs reflektiert wird kleiner als die Defekte an der Außenwand des Rohres.
Die Wirbelstromerkennungsausrüstung für geschweißte Rohrkörper bei der Erkennung von Defekten an den Außen- und Innenflächen des geschweißten Rohrs wird von einer Vielzahl von Faktoren bestimmt, der wichtigste hängt jedoch immer noch von der Wandstärke des inspizierten geschweißten Rohrs und der Wirbelstrom-Erregungsfrequenz ab und magnetische Sättigungsstärke;
Gleichzeitig sollten bei der Auswahl der Instrumentenparameter auch die physikalischen Parameter der elektrischen Leitfähigkeit und magnetischen Permeabilität des inspizierten geschweißten Rohrs sowie andere physikalische Parameter für die Genauigkeit der Wirbelstromfehlererkennung berücksichtigt werden.
- die gesamte Rohrultraschall-Fehlererkennung
Die Ultraschallfehlererkennung an geschweißten Rohren wird hauptsächlich in die Methode des direkten Kontakts und des Eintauchens in die Flüssigkeit unterteilt.
(1) Direktkontaktmethode
Die Oberfläche der Ultraschallsonde und der Probenerkennung ist mit einer sehr dünnen Schicht eines Kopplungsmittels überzogen, sodass sie als direkter Kontakt zwischen beiden angesehen werden kann. Die Direktkontaktmethode ist einfach zu bedienen, einfache Erkennungsgrafiken, leicht zu beurteilen, Fehler mit hoher Empfindlichkeit erkennen, ist die am häufigsten verwendete Methode bei der eigentlichen Fehlererkennung. Allerdings erfordert diese Methode eine hohe Genauigkeit der erfassten Oberfläche des Prüflings.
(2) Flüssigkeitseintauchmethode
Die Ultraschallsonde und das Werkstück werden in eine Flüssigkeit als flüssiges Kopplungsmittel für die Fehlererkennungsmethode eingetaucht, die als Flüssigkeitseintauchmethode bezeichnet wird. Der Haftvermittler kann Öl, aber auch Wasser sein. Die Methode des Eintauchens in Flüssigkeiten wird in vollständiges Eintauchen und teilweises Eintauchen unterteilt.
Diese Methode eignet sich für die Oberflächenrauheit der Probe, die Sonde ist nicht leicht zu tragen, die Kopplungsstabilität ist gut, die Erkennungsergebnisse sind gut reproduzierbar und die automatisierte Fehlererkennung ist einfach zu erreichen.
Allerdings ist die Flüssigkeitseintauchmethode bei der Ausbreitung von Schallwellen in der Rohrwanddämpfung sehr schwerwiegend. Eine bessere Lösung besteht darin, die Wasserfilmmethode anstelle der Wasserimmersionsmethode zur akustischen Kopplung zu ersetzen.
- Ultraschall-Fehlererkennung an geschweißten Rohrnähten
(1) Offline-Fehlererkennung an Schweißnähten
Das geschweißte Rohr wird von der Übertragungsrollenbahn zum Fehlererkennungsbereich geschickt, die rotierende Rolle wird angehoben und die Schweißnaht des Stahlrohrs wird manuell auf der Rolle bis zu einem bestimmten Punkt der Schweißnahtposition gedreht.
Fehlererkennungswagen läuft, jede Gruppe von Sonden, um den Tropfen im geschweißten Rohr zu verzögern, das Kupplungsmittel zur Fehlererkennung für die Emulsion der geschweißten Rohrproduktionslinie, die Erfassungssignale akzeptierend, die automatisch auf die Schweißnaht und beide Seiten gesprüht werden.
Da das Ultraschall-Offline-System in der Wasserkühlung und Luftkühlung angeordnet ist, wird der Einfluss der Schweißnahtabweichung sehr wichtig, so dass bei der Schweißnaht-Offline-Fehlererkennung die Erkennung von Längslinienfehlern an geschweißten Rohren mit zwei Gruppen von sechs Sonden, jede Gruppe von drei, erfolgt Sonden, verteilt auf beiden Seiten der Schweißnaht, bidirektionale Erkennung, belegen insgesamt sechs Kanäle, in der Schweißnahttorsion (Abweichung) im Bereich von 15 mm kann eine normale Fehlererkennung erfolgen.
Eine einzelne Sonde in Längsrichtung deckt 12,7 mm in vertikaler Richtung der Schweißnaht ab (6,4 mm auf jeder Seite der Schweißnaht), in vertikaler Richtung der Schweißnaht einen 12,7 mm breiten Bereich der Schweißnahtdicke (maximal 13,72 mm) ohne blinde Abdeckung .
Bei der Erkennung von Schweißnahtquerlinienfehlern und Punktfehlern sollte auch eine geringe Torsion (Abweichung) der Stahlrohrschweißnaht berücksichtigt werden.
Daher kann die Sonde durch die Verwendung von zwei Gruppen zu je sechs Sonden, wobei jede Gruppe aus drei Sonden besteht, vor und nach der Verteilung, selbst wenn die Schweißnaht verdreht ist (Abweichung), aufgrund der Abdeckung eines großen Bereichs immer den Erkennungsbereich abdecken , die Schweißnaht kann links und rechts um 5 mm nach innen und außen geschwenkt werden, um eine vollständige Abdeckung der bidirektionalen Schweißnahterkennung zu erreichen, um die Qualitätskontrollgenauigkeit der Fehlererkennung besser zu gewährleisten, belegen Quersonden insgesamt sechs Kanäle . Die Gesamtzahl der vom Gerät belegten Kanäle beträgt 12.
