根據不銹鋼管在線和離線檢測工藝要求,給出如圖6-9所示的不銹鋼管漏磁檢測系統總體布局。檢測流程如下:鋼管經矯直和吹灰后進入待檢臺架,然后由上料機構運送至輸送輥輪,并依次通過橫向和縱向檢測主機;為保證鋼管運行的平穩性,采用夾送輥裝置對鋼管實施壓緊扶正;計算機對檢測數據進行實時處理和分析,如存在缺陷計算機會發出報警信號并控制標記系統對缺陷進行定位標記;之后,利用退磁系統消除不銹鋼管中的剩余磁場;最后,分選系統根據檢測結果對鋼管進行自動分類,經下料機構分別進入成品和疑似品臺架;疑似品進行修復后需進行再檢測,不合格鋼管直接回爐。

針對被檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)缺(que)陷(xian)的(de)(de)特征,無損檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方法(fa)在實(shi)(shi)(shi)施中應該(gai)選用不同(tong)的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方式(shi)和(he)結(jie)構(gou)。由于檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)時的(de)(de)方向敏(min)感性(xing),為了實(shi)(shi)(shi)現不銹鋼管中軸向、周向缺(que)陷(xian)的(de)(de)全(quan)覆蓋檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce),無論(lun)采用何種(zhong)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方法(fa),均不可避(bi)免地需要兩(liang)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)設備:橫向缺(que)陷(xian)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)主機和(he)縱向缺(que)陷(xian)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)主機,這樣(yang)才能實(shi)(shi)(shi)現全(quan)方位的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)。
在(zai)不銹鋼管的(de)(de)自動化檢測(ce)中,全(quan)方(fang)位檢測(ce)實(shi)現(xian)的(de)(de)主要手段,首(shou)先是要保證探(tan)頭(tou)能夠(gou)掃(sao)查到(dao)不銹鋼管的(de)(de)各個部(bu)位;其(qi)次是要讓(rang)檢測(ce)探(tan)頭(tou)感應到(dao)缺陷的(de)(de)存在(zai)。因此,除了漏(lou)磁檢測(ce)原理以及傳感器外,這(zhe)里介紹檢測(ce)主機的(de)(de)工(gong)作形式,即如何(he)帶動探(tan)頭(tou)實(shi)現(xian)100%無遺漏(lou)的(de)(de)掃(sao)查,這(zhe)是不同檢測(ce)方(fang)法(fa)實(shi)現(xian)全(quan)覆蓋檢測(ce)的(de)(de)共性問題。
不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)系(xi)統采(cai)用復合磁(ci)化方式實現全方位的(de)缺(que)陷(xian)檢(jian)測(ce)。由(you)于軸向(xiang)磁(ci)化場沿鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)中心(xin)線呈軸對稱分布,在(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)中部(bu)(bu)易形成(cheng)均勻(yun)(yun)的(de)全斷面磁(ci)化區域(yu)。鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)縱向(xiang)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)原理如圖(tu)6-10所示,由(you)于采(cai)用周向(xiang)局部(bu)(bu)磁(ci)場作為勵磁(ci)源(yuan),沿鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)周向(xiang)靠近極靴的(de)區域(yu)磁(ci)化不均勻(yun)(yun)且背(bei)景磁(ci)場雜亂,僅在(zai)中間(jian)(jian)DZ1和DZ2區域(yu)形成(cheng)較均勻(yun)(yun)磁(ci)化。為實現鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)縱向(xiang)缺(que)陷(xian)的(de)全表面覆蓋檢(jian)測(ce),需要檢(jian)測(ce)探(tan)頭與不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)之間(jian)(jian)形成(cheng)旋轉掃(sao)查(cha),進一步結合鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)軸向(xiang)運動,最終(zhong)使得縱向(xiang)檢(jian)測(ce)探(tan)頭在(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表面上形成(cheng)螺旋掃(sao)查(cha)軌跡。

如(ru)圖6-11所示,不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管自動化(hua)漏(lou)磁檢測主要有(you)基(ji)(ji)于(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管直(zhi)線(xian)前進和螺(luo)旋前進的兩種實現方法(fa)。基(ji)(ji)于(yu)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管直(zhi)線(xian)前進方法(fa)中,軸向(xiang)磁化(hua)器(qi)和橫(heng)(heng)向(xiang)探(tan)頭(tou)(tou)固定不(bu)動,從而橫(heng)(heng)向(xiang)探(tan)頭(tou)(tou)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)直(zhi)線(xian)掃(sao)查軌跡(ji);周向(xiang)磁化(hua)器(qi)和縱(zong)向(xiang)探(tan)頭(tou)(tou)高速(su)旋轉(zhuan),從而使(shi)得(de)縱(zong)向(xiang)探(tan)頭(tou)(tou)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)螺(luo)旋掃(sao)查軌跡(ji)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管螺(luo)旋前進時(shi)(shi),橫(heng)(heng)向(xiang)和縱(zong)向(xiang)檢測主機的磁化(hua)器(qi)和探(tan)頭(tou)(tou)均(jun)固定不(bu)動,此(ci)時(shi)(shi)橫(heng)(heng)向(xiang)和縱(zong)向(xiang)探(tan)頭(tou)(tou)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管表(biao)面(mian)上形(xing)成(cheng)相(xiang)同的螺(luo)旋掃(sao)查軌跡(ji)。

基于不銹鋼管直線前進的縱向檢測系統在提高運行速度時,面臨的技術難點包括:一方面,考慮到磁化器高速旋轉的失穩,線圈質量不能過大,從而以降低磁化能力為代價;另一方面,高速旋轉時集電環傳輸大電流,觸點處容易產生火花,從而限制了線圈磁化電流的提升。此外,旋轉探頭的檢測信號采用分時復用方式由少量的集電環進行傳輸,受重復頻率的限制,檢測探頭的獨立通道數量拓展受限,難以實現以多通道冗余檢測為基礎的高分辨率和缺陷類型識別。然而,采取如圖6-11b所示的基于鋼管螺旋前進的檢測方案,可實現高速高精度漏磁檢測。由于周向磁化器和探頭固定不動,線圈質量和磁化電流不受限制,可利用超強磁化方式實現不銹鋼厚壁管的高靈敏度檢測,并且因傳感器檢測信號采用并行方式傳輸,可根據需求任意拓展通道數量,這一方式解決了旋轉式探頭的諸多困難。但基于鋼管螺旋前進的漏磁檢測系統也存在輸送輥道較為復雜的不利因素,在選擇漏磁檢測工藝時,需要根據鋼管的生產工藝和檢測要求來選取和設計。
對于自動(dong)(dong)化(hua)鋼(gang)管(guan)(guan)漏磁檢(jian)(jian)(jian)測(ce)系統而言,檢(jian)(jian)(jian)測(ce)軌(gui)跡(ji)(ji)規(gui)劃(hua)決定著(zhu)鋼(gang)管(guan)(guan)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)運(yun)動(dong)(dong)方(fang)式的(de)選擇,同(tong)時也在(zai)(zai)很大程度上影響著(zhu)裝備的(de)機械結構。這里,簡(jian)要(yao)對現今主要(yao)存在(zai)(zai)的(de)4種鋼(gang)管(guan)(guan)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)運(yun)動(dong)(dong)方(fang)式進行分析(xi)與(yu)比(bi)較,歸納(na)總結出兩(liang)種不(bu)同(tong)類型(直線(xian)型和螺旋線(xian)型)的(de)掃查方(fang)式,依(yi)次(ci)分析(xi)不(bu)同(tong)軌(gui)跡(ji)(ji)類型的(de)探頭(tou)(tou)布置方(fang)案、單(dan)探頭(tou)(tou)架與(yu)多探頭(tou)(tou)架掃查軌(gui)跡(ji)(ji)區域及其影響因素等問題,最后分析(xi)了保證鋼(gang)管(guan)(guan)全覆蓋(gai)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)的(de)充要(yao)條件。

