浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員介紹的幾種不銹鋼管檢測方法在使用過程中各具有優(yōu)缺點(diǎn),所以,在鋼管無損檢測實(shí)踐中,有時候需要根據(jù)不銹鋼管的實(shí)際檢測要求,采用多種無損檢測方法進(jìn)行組合檢測,以彌補(bǔ)單一檢測方法的不足。
按照檢測方法的組合方式有:渦流與超聲的組合檢測、漏磁與超聲的組合檢測。此類組合方式主要是利用電磁學(xué)與聲學(xué)檢測原理進(jìn)行組合檢測,以克服電磁方法的內(nèi)部缺陷檢測靈敏度問題,以及超聲方法的表面緩變?nèi)毕莺捅”跈z測的干擾問題。
按照檢測部位的組合方式有:管體漏磁與管端超聲的組合檢測、管體渦流與管端磁粉的組合檢測、管體超聲與管端磁粉的組合檢測等。由于檢測原理與機(jī)械運(yùn)動的限制,鋼管管體自動化高速檢測設(shè)備不可避免地存在管段盲區(qū),因此需要配置專門的管端檢測設(shè)備對管端進(jìn)行檢測,以實(shí)現(xiàn)鋼管的整體檢測。
按照檢測功能的組合方式有:周向裂紋漏磁與軸向裂紋超聲的組合檢測、周向裂紋穿過式渦流與軸向裂紋超聲的組合檢測、周/軸向裂紋漏磁與超聲測厚的組合檢測等。針對不銹鋼管的不同檢測需求,如周向裂紋檢測、軸向裂紋檢測、鋼管壁厚測量等,分別采用更為合適的檢測方法進(jìn)行組合檢測。
不銹鋼管中缺陷產(chǎn)生的原因很多。按照鋼管生產(chǎn)和使用的不同階段,不銹鋼管中的缺陷分為:固有的、預(yù)制工序的、后續(xù)工序的和在役的。鋼管中固有的缺陷主要指鋼液凝固成鋼坯時產(chǎn)生的各種不連續(xù),其中大部分在切除頭尾時被去除,但是仍有一部分不連續(xù)隨鋼坯進(jìn)入下道工序被壓延、鍛壓和分割。
不銹鋼管在預(yù)制工序中如經(jīng)過連軋機(jī)組、冷拔機(jī)組或矯直機(jī)組時,鋼管會受到軋制或拉拔,在此過程中也會產(chǎn)生缺陷。進(jìn)一步,鋼管通過后續(xù)工序加工為成品,涉及的工序包括磨削、熱處理、淬火以及表面涂層處理等,此過程中同樣會產(chǎn)生各種缺陷。鋼管作為一種重要的承壓構(gòu)件,廣泛應(yīng)用于石油、化工和電力等行業(yè),包括鉆桿、套管、輸氣管道、抽油桿、熱交換管等各種鋼管構(gòu)件。鋼管使用環(huán)境復(fù)雜,包括承受交變應(yīng)力、腐蝕作用、直接磨損和高溫環(huán)境等,因此鋼管在役期間,其內(nèi)部或表面易產(chǎn)生各種缺陷,并呈不同形態(tài),包括裂紋、孔、刺穿和大面積腐蝕等。
對不銹鋼管進(jìn)行質(zhì)量無損檢測主要分為三個階段,首先,鋼管出廠之前的質(zhì)量檢測,以保證成品鋼管無質(zhì)量問題;進(jìn)一步,鋼管通過后續(xù)工序制作成特殊結(jié)構(gòu)的部件,如經(jīng)過熱處理和管頭螺紋加工成為鉆桿,之后需對其進(jìn)行質(zhì)量檢測,以確保后續(xù)工序中無缺陷;另外,鋼管構(gòu)件在使用一段時間之后需要對其進(jìn)行全面質(zhì)量無損檢測,以評價其質(zhì)量狀況,預(yù)測使用壽命,并據(jù)此進(jìn)行分類使用或報廢處理。
對于不銹鋼管無損檢測而言,本質(zhì)上以發(fā)現(xiàn)缺陷為目標(biāo)。缺陷的形狀、位置和尺寸等都會對漏磁檢測產(chǎn)生影響??紤]到裂紋開口的走向,在鋼管檢測中,方向敏感的缺陷可分為下列幾種,見表1-5。
當(dāng)然,還有很多其他類型的自然缺陷,上述這些缺陷是不銹鋼管檢測實(shí)施過程中經(jīng)常涉及的。新品鋼管內(nèi)、外壁均有可能存在缺陷,同時軋制過程中也會出現(xiàn)任意走向的缺陷,因而,實(shí)施全方位檢測十分必要。不銹鋼管中的缺陷產(chǎn)生的原因有多種,僅從檢測的角度來看,不論采用何種手段,能夠發(fā)現(xiàn)鋼管中的缺陷才是最為關(guān)鍵的。
為直觀體現(xiàn),圖1-5給出了不銹鋼管檢測過程中出現(xiàn)過的多種缺陷(裂紋、缺失)以及相應(yīng)的漏磁檢測信號和超聲檢測信號,從中能夠了解自然缺陷的多樣性和不同檢測方法的敏感差異。