目前,我國具有世界上最先進的不銹鋼管(guan)生產工藝和最新的軋管機組,鋼管的最大生產速度高達960支/h。為匹配不銹鋼管的在線高速生產速度,鋼管在線漏磁檢測速度要求也越來越高,為3m/s以上。此外,高速鐵軌、煤礦鋼絲繩及石油管道等檢測速度要求也很高,如高速列車運行速度高達100m/s。
漏磁(ci)(ci)檢測速(su)度較低時,鐵(tie)磁(ci)(ci)性介(jie)質(zhi)的(de)磁(ci)(ci)化過(guo)程與(yu)靜態磁(ci)(ci)化區別(bie)不大。然而,隨著檢測速(su)度不斷提高,漏磁(ci)(ci)檢測過(guo)程中(zhong)將會產生電磁(ci)(ci)感應和(he)動(dong)態磁(ci)(ci)化機理問題。
一方面,由(you)于(yu)(yu)鐵磁(ci)(ci)性介(jie)質與磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)(chang)之間存在(zai)(zai)相對(dui)運(yun)動,鐵磁(ci)(ci)性介(jie)質切割磁(ci)(ci)力線會在(zai)(zai)其內產生(sheng)感應渦(wo)流,也即,存在(zai)(zai)渦(wo)流效應。鋼管中(zhong)產生(sheng)的渦(wo)流會形成感生(sheng)磁(ci)(ci)場(chang)(chang),其與原(yuan)始磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)(chang)共同作(zuo)用于(yu)(yu)不(bu)銹(xiu)鋼管,進而改(gai)變不(bu)銹(xiu)鋼管的磁(ci)(ci)化(hua)(hua)狀態(tai),最終影響缺陷漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的強度與分布。
另一方面,工件(jian)高(gao)速(su)通過(guo)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)時(shi)(shi),動態(tai)磁(ci)(ci)化(hua)機理作用突顯(xian)。在(zai)動態(tai)磁(ci)(ci)化(hua)過(guo)程中,當鐵磁(ci)(ci)性(xing)材料(liao)處于變化(hua)很快的(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)作用下(xia)時(shi)(shi),其(qi)磁(ci)(ci)感應(ying)強度(du)不能立即隨磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)的(de)(de)變化(hua)而變化(hua),而是(shi)出現某(mou)些滯后,這種磁(ci)(ci)感應(ying)強度(du)在(zai)時(shi)(shi)間(jian)上的(de)(de)滯后就(jiu)是(shi)磁(ci)(ci)后效。因此,當工件(jian)高(gao)速(su)通過(guo)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)時(shi)(shi),會導致工件(jian)在(zai)尚未達到飽和狀態(tai)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)就(jiu)已經離開(kai)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang),從而導致檢測靈敏度(du)和可(ke)靠(kao)性(xing)降低。
建立渦流效(xiao)應(ying)與磁后(hou)效(xiao)作用(yong)機理是(shi)突破漏磁檢測(ce)速(su)度瓶頸的基礎,對豐(feng)富和完善漏磁檢測(ce)理論具有重要意(yi)義。之(zhi)后(hou),依據感生磁場(chang)(chang)和動態磁化過程對漏磁場(chang)(chang)的影響提出相應(ying)的補償(chang)方法,以(yi)適應(ying)不銹鋼(gang)管漏磁檢測(ce)的高速(su)度要求,并對其(qi)他工件的高速(su)漏磁檢測(ce)提供(gong)參考。
不(bu)銹鋼(gang)管作為油(you)氣開采與運輸(shu)過程的(de)(de)重要(yao)部件被大量(liang)使用,對其進(jin)行(xing)質量(liang)檢(jian)測(ce)是不(bu)銹鋼(gang)管安全(quan)生產(chan)應用的(de)(de)前提。隨(sui)著鋼(gang)管連軋工藝的(de)(de)發展,在線(xian)檢(jian)測(ce)速(su)度要(yao)求不(bu)斷提高。在漏磁檢(jian)測(ce)中,鋼(gang)管高速(su)運動(dong)時產(chan)生的(de)(de)感生磁場(chang)(chang)將引起局(ju)部磁化(hua)場(chang)(chang)的(de)(de)變化(hua),使得該部位缺陷(xian)產(chan)生的(de)(de)漏磁場(chang)(chang)發生改變,進(jin)而(er)造(zao)成檢(jian)測(ce)設備的(de)(de)判別異常,造(zao)成質量(liang)事(shi)故。
根據楞次定律,當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)穿過磁化(hua)線(xian)圈時(shi),不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)內(nei)部將產(chan)生(sheng)渦流(liu),同時(shi)磁化(hua)線(xian)圈中也會(hui)感應出電流(liu)。不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)中感生(sheng)渦流(liu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)磁場和(he)磁化(hua)線(xian)圈中感生(sheng)電流(liu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)磁場共同作用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)之后,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)局部的(de)(de)磁化(hua)狀(zhuang)態將發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)慢速運動(dong)時(shi),這(zhe)一(yi)磁化(hua)狀(zhuang)態變(bian)化(hua)并不(bu)明顯,但隨著速度的(de)(de)提升(sheng),會(hui)越來越嚴重,特別是(shi)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)進入和(he)離開磁化(hua)線(xian)圈時(shi)。根據漏磁檢測原(yuan)理,由于(yu)磁化(hua)狀(zhuang)態的(de)(de)改變(bian),相同當量的(de)(de)缺(que)陷在管(guan)(guan)頭、管(guan)(guan)體和(he)管(guan)(guan)尾(wei)處會(hui)產(chan)生(sheng)出不(bu)同強度的(de)(de)漏磁場,經信號(hao)系統拾取與計算(suan)處理之后,將引起不(bu)同部位缺(que)陷對應的(de)(de)檢測信號(hao)幅值(zhi)不(bu)一(yi)致(zhi),從而會(hui)影響(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)質量的(de)(de)一(yi)致(zhi)性評價。

