钢管纵向伤周向磁化高速探伤方法

随着我国石油化工以及能源产业的迅猛发展，钢管的需求量日益增加。然而在钢管生产过程中，受加工工艺影响，有可能出现裂纹、腐蚀等缺陷，使用时会带来一定的安全隐患。根据美国石油协会标准及国家标准要求，无缝钢管和焊接钢管在出厂之前必须进行100%的探伤。

漏磁检测法能对铁磁性材料表面、近表面以及内部的缺陷进行有效的检测，而且成本较低，便于实现自动化，所以被很好的用于钢管检测。我们为了保证检测效率，需要不断提高钢管检测的速度。

在漏磁检测中，当磁化场与缺陷垂直时漏磁场最大，因此对纵向缺陷进行检测时需要对钢管进行周向磁化。由于钢管沿周向的磁导率小于沿轴向的磁导率，在对钢管进行周向磁化时难以使其达到饱和，并且与轴向磁化时形成的均匀磁场不同，由于钢管圆周状的几何形态，周向磁化时磁通难以全部沿周向从钢管内部通过，会有一部分磁通扩散到空气中，因此在磁极处磁场最强，在两磁极中间的区域磁场最弱，出现了磁场周向分布的不均匀。磁极在轴向方向的长度有限，磁化场覆盖的轴向区域也是有限的，只能对钢管的局部进行磁化，因此，在钢管轴向也会出现磁场分布的不均匀。

通过对钢管螺旋前进运动模型的分析，发现在对纵向伤进行检测时，为了实现全面扫查，检测速度越快，需要检测阵列探头沿轴向布置的距离越长。然而使用传统的磁极对钢管进行周向磁化时，磁场沿轴向分布的均匀区域较小，如果阵列探头覆盖的范围超出了均匀磁场所覆盖的范围，则同一缺陷经过阵列探头的各个探头时得到的信号会出现严重的不一致，这样就无法对缺陷做出准确的评估，从而影响了检测精度。

纵向伤周向磁化检测原理

根据伤的垂直检出理论，激励磁场与伤平行时几乎没有漏磁场，当激励磁场与伤垂直时，产生的漏磁场最大，对纵向伤检测时，需要对钢管进行周向磁化，磁化场由绕在磁极靴上的线圈产生。由于磁极正对的管壁处形成的磁场分布很不均匀，且管壁与极靴间空气中的磁场分布也很乱，而在远离两磁极的管壁中央区域磁场分布较均匀，因此应将检测探头布置在该区域。

目前，对钢管纵向缺陷进行全面扫查的方式主要有两种：一种是探头和磁化器原地旋转，钢管直线前进；另一种是探头和磁化器固定，钢管螺旋前进。