Análisis y comparación de pruebas de corrientes de Foucault (ET) y pruebas de fugas de flujo magnético (MFL) de tubos sin soldadura (SMLS):
Con el desarrollo de la economía nacional, todo tipo de tubos sin costura se utilizan ampliamente en las industrias petroquímica y de fabricación de calderas, especialmente en condiciones de trabajo duras como alta temperatura y alta presión, que tienen requisitos más altos para la calidad de los tubos de acero sin costura. Los tubos de acero sin costura generalmente se fabrican a través de procesos de fundición, vertido, apertura de palanquilla, laminado y estirado. Además de los diversos defectos metalúrgicos provocados por la losa, durante el proceso de formación, los defectos se convierten en puntos circunferenciales que se extienden a lo largo de la dirección axial de El tubo Además de los defectos en capas, en el proceso de producción en cada etapa, las grietas, los dobleces, las deformaciones, los rasguños o las tensiones en la superficie y el interior del tubo de acero también serán causados por operaciones de procesamiento incorrectas, diseño inadecuado de rollos o dibujo. Muere, etc. defecto. Para garantizar la calidad de los tubos de acero sin costura, de acuerdo con las normas técnicas pertinentes del producto, se deben realizar pruebas no destructivas internas y de superficie en la línea de producción de tubos de acero sin costura. En la actualidad, dos tecnologías, la detección de fallas por corrientes de Foucault y la detección de fallas por fugas de flujo magnético, se utilizan a menudo en las pruebas no destructivas de tuberías sin costura, cada una de las cuales tiene sus propias características y ámbito de aplicación.
1. Comparación del principio de funcionamiento y las características de la detección de fallas
1.1 Principio y características de la prueba de corriente de Foucault
La prueba de corriente de Foucault es un método de prueba no destructivo basado en la inducción electromagnética. Excita la bobina de la sonda con una corriente de onda sinusoidal. Cuando la sonda está cerca de la superficie de la tubería de acero sin costura, el campo magnético alterno alrededor de la bobina genera una corriente inducida. fuerza electromotriz en la superficie de la tubería de acero para generar corriente de inducción, corriente de Foucault. La corriente de Foucault genera un campo magnético inducido para actuar sobre la bobina, cambiando así los parámetros eléctricos de la bobina. La resistencia de pérdida del canal de corriente de Foucault y el flujo antimagnético generado por la corriente de Foucault se reflejan en la bobina de la sonda, cambiando la magnitud y la fase de la corriente de la bobina, es decir, cambiando la impedancia de la bobina. La sonda se mueve relativamente sobre la superficie de la tubería sin costura, y cuando encuentra un defecto, la reacción del campo magnético de la corriente de Foucault a la bobina es diferente, lo que hace que cambie la impedancia de la bobina, midiendo así este cambio para identificar el defecto superficial de la tubería de acero sin costura. La prueba de corrientes de Foucault es uno de los métodos de prueba que pueden reemplazar la prueba hidrostática. Todos los tubos conductores de acero sin costura, ya sean ferromagnéticos o no ferromagnéticos, pueden probarse mediante el método de corriente de Foucault siempre que el diámetro exterior sea mayor a 2 mm y el espesor de la pared no sea menor a 0,1 mm. Los resultados de la detección de fallas por corrientes de Foucault pueden emitirse directamente como señales eléctricas, lo cual es fácil de realizar en la detección automática de fallas. La detección de fallas por corrientes de Foucault adopta un método sin contacto, y la velocidad de detección de fallas es muy rápida. Sin embargo, la profundidad del defecto detectable de la prueba de corriente de Foucault es limitada, generalmente no mayor a 5 mm, y los resultados de la prueba a menudo se ven afectados por la función del instrumento de prueba y las condiciones de prueba.
1.2 Principio y características de las pruebas de fuga de flujo magnético
El principio básico de la detección de fallas de fuga de flujo magnético de tubo sin costura se basa en la alta permeabilidad magnética de los materiales ferromagnéticos.Después de magnetizar el tubo de acero sin costura ferromagnético, su superficie y los defectos cercanos a la superficie forman un campo magnético de fuga en la superficie del acero sin costura. tube. , la presencia de defectos se puede detectar detectando la señal de cambio del campo magnético de fuga. La permeabilidad magnética del defecto en la tubería de acero sin costura es mucho menor que la de la tubería de acero. Cuando la tubería de acero sin costura ingresa a la línea de detección de tubería de acero en una línea de ensamblaje y pasa rápidamente por el área de detección, será magnetizada por los campos magnéticos transversales y longitudinales generados por la bobina de CC. Si la tubería de acero sin costura no tiene defectos, la mayoría de las líneas de fuerza magnética pasan a través de la tubería de acero sin costura y las líneas de fuerza magnética se distribuyen uniformemente en este momento; si la tubería de acero sin costura es defectuosa, las líneas de fuerza magnética se doblan y algunas de las líneas de fuerza magnética se escapan de la superficie de la tubería de acero sin costura. Use las bobinas de sonda transversal y longitudinal (sensores) para detectar el campo magnético de fuga que escapa de la superficie de la tubería de acero sin costura y luego convierta el campo magnético de fuga en una señal defectuosa (el voltaje inducido generado por la bobina de detección en la sonda) De acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday, y luego procesa la señal y el análisis del defecto, puedes juzgar si hay un defecto y los parámetros de tamaño relacionados con el defecto.
2. Comparación de métodos de detección de tuberías
La detección de defectos por corrientes de Foucault en tuberías utiliza el método de bobina penetrante para la detección de defectos en la superficie exterior y utiliza el método de bobina de interpolación para la detección de defectos en la superficie interna. Hay dos métodos comúnmente utilizados para la detección de fallas en la superficie externa: la bobina se fija para ser inspeccionada y la tubería de acero sin costura se alimenta axialmente y la bobina se fija para ser inspeccionada. La transmisión mecánica de los equipos de detección de fallas es relativamente simple. Los métodos comúnmente utilizados para la detección de fallas de fugas de flujo magnético en tuberías incluyen dos métodos: la sonda gira la tubería de acero sin costura para que avance en línea recta y la sonda fija la tubería de acero sin costura para que avance en espiral. El dispositivo de transmisión mecánica del equipo de detección de fallas es relativamente complicado.
3 Comparación del rendimiento de detección
3.1 Rango de detección
La prueba de corriente de Foucault es adecuada para la detección superficial de tuberías de acero sin costura de varios materiales conductores, sin importar si la tubería sin costura es ferromagnética o no ferromagnética, y si es metal ferroso, metal no ferroso o no metal, siempre que el La tubería de acero sin costura es conductora Si el diámetro exterior y el grosor de la pared cumplen ciertas condiciones, se puede usar el método de corriente de Foucault para la prueba. Es más adecuado para la detección de defectos en la superficie exterior de tuberías de acero sin costura ordinarias de paredes delgadas, y se usa ampliamente en la detección de defectos en la superficie de tuberías de acero sin costura, como acero al carbono, tuberías de acero aleado y
acero inoxidable. La detección de fugas de flujo magnético solo es adecuada para la detección de tuberías de acero sin costura ferromagnéticas y puede detectar los defectos de la superficie interior y exterior de las tuberías de acero sin costura. Este método es más adecuado para la detección de tuberías sin costura ferromagnéticas de paredes gruesas y de gran diámetro.
3.2 Sensibilidad de detección
Se puede ver a partir de las características básicas de la corriente de Foucault que la densidad de la corriente de Foucault se distribuye principalmente cerca de la superficie del material conductor. Por lo tanto, cuantos más defectos superficiales existan en la tubería de acero sin costura probada, más completo será el uso del efecto de corrientes parásitas. Por lo tanto, la prueba de corriente de Foucault es adecuada para la detección de defectos superficiales o defectos cercanos a la superficie de tuberías conductoras sin costura, y la sensibilidad es más alta que la prueba de fuga de flujo magnético en este momento. Para defectos internos, debido al "efecto pelicular" en las pruebas de corriente de Foucault, la densidad de corriente de Foucault decae de acuerdo con la ley exponencial negativa dentro del conductor conductor, y la profundidad de penetración disminuye con el aumento de la frecuencia, la conductividad eléctrica y la permeabilidad magnética. esta reducido. Las pruebas de corrientes de Foucault generalmente solo pueden detectar defectos de superficie de un solo lado (superficie interna o superficie externa) de tuberías de acero sin costura; las pruebas de fuga de flujo magnético pueden detectar defectos de superficie interna y externa de tuberías sin costura al mismo tiempo, y tienen cierta sensibilidad a la interna defectos En comparación con las pruebas de corrientes de Foucault, las pruebas de fugas de flujo magnético son menos sensibles a la detección de defectos.
4. Comparación de procesamiento de señales
Tanto las pruebas de fugas de corriente de Foucault como las de flujo magnético utilizan tubos de muestra de referencia estándar correspondientes para verificar el rendimiento integral del sistema de prueba, establecer y corregir los parámetros de trabajo y las condiciones operativas del detector de defectos, y comparar y evaluar las señales de defectos durante la prueba. Estos dos métodos de detección muestran defectos en forma de salida de señal eléctrica y el procesamiento de la señal es más conveniente. Sin embargo, debido a diferentes principios físicos, el procesamiento de señales y la estructura del sensor de los dos métodos de detección son bastante diferentes. Debido a que la detección de corrientes de Foucault debe tener señales de excitación de alta frecuencia, trae ciertas dificultades para el procesamiento de señales, y es fácil causar interferencia mutua de señales, y el procesamiento de señales y la estructura del sensor son más complicados. La magnetización de la detección de fugas de flujo magnético puede adoptar magnetización permanente, magnetización de CC o magnetización de CA. En la magnetización de imán permanente y CC, no hay señal de alta frecuencia, y la interferencia es pequeña, lo que brinda una gran comodidad al procesamiento de la señal. El procesamiento de la señal y la estructura del sensor son muy simples.
5. Conclusión
En resumen, estos dos métodos de detección de fallas en línea de superficie para tubos de acero sin costura tienen sus propias ventajas y limitaciones, y la línea de producción de tubos de acero sin costura se puede seleccionar de acuerdo con la situación específica. La detección de fallas por corrientes de Foucault es adecuada para la detección de fallas de varias tuberías de acero sin costura conductivas, ya sean tuberías de acero inoxidable o tuberías sin costura de acero al carbono, y la detección no se ve afectada por impurezas como manchas de aceite en la superficie de las tuberías de acero sin costura. La velocidad de detección es rápida y la sensibilidad es alta. La prueba de fuga de flujo magnético no solo puede detectar defectos internos, superficiales externos y subcutáneos, sino que también puede conocer las dimensiones características, como la profundidad y la longitud del defecto, y si alcanza el nivel de rechazo establecido a partir de la relación entre la amplitud de la señal eléctrica establecida y los parámetros del defecto sin medición. Fuerte capacidad de detección y velocidad de detección rápida. Pero solo es adecuado para tuberías de acero sin costura ferromagnéticas, la inversión en equipos de prueba es grande y la sensibilidad para detectar defectos es baja.
