漏磁的管端自动探伤方法-飞泰

钢管端部产生缺陷的可能性比管体大，端部缺陷严重地影响着钢管的使用，许多生产事故都与端部缺陷有关，依据相关标准需要进行无损探伤。现有的钢管端部缺陷检测方法通常有磁粉、渗透、涡流、超声波、漏磁等。传统的磁粉和渗透检测钢管端部的方法存在着检测效率低下、受探伤人员人为因素影响较大的问题；涡流检测因其检测原理决定不能检测钢管内表面缺陷；自动化超声波检测钢管端部必须借助耦合剂。漏磁检测技术因其对铁磁体具有强的磁穿透力并且不受非磁性污垢影响的探伤特性而被广泛应用于钢管的全方位伤（包括内外伤）检测中，通常采用连续一次性扫描的检测工艺，探伤效率高。为了在钢管探伤生产中进一步将探伤方法与设备统一通用化，对钢管管端也采用漏磁检测方法与装备是个较好的选择。

而对于钢管管端的漏磁探伤，目前至少存在着探伤在 50 mm 以上的探伤盲区。主要原因在于端部效应，在钢管端部的泄漏磁场较强，不能保证端部区域进行有效的饱和磁化，使端部缺陷处的漏磁场减弱，不能被磁敏感元件有效拾取，从而导致漏检。因此，有必要进一步分析并研究出缩小钢管端部检测盲区的方法与装置。

钢管漏磁检测端部效应

在电磁检测中，由于工件的几何形状（端部边缘）急剧改变而引起的邻边磁场和涡流干扰，将掩盖一定范围内缺陷的检出，这种现象称之为端部效应，该效应与端部是同时存在的。在钢管漏磁无损探伤中，当检测到钢管端部时会产生端部效应，在端部相当一段长度内造成检测盲区。在检测时，当钢管的端部（头和尾）进入或离开磁化线圈时，通电线圈逐渐变成带铁心线圈或还原为中空状，此时磁化场在钢管端部不能有效地恒稳聚集，导致端部空间泄漏磁场相对较强；另一方面，由于端部磁场的发散变动，导致端部管壁内磁通量变化，使得缺陷处漏磁场减弱。采用 ANSYS 有限元分析其端部磁场的分布，此时缺陷处漏磁场被端部的泄漏静磁场所淹没，缺陷难以被检测并识别出来，形成端部检测盲区。

端部盲区的消除

钢管因有端部而不可避免地存在端部效应，但端部检测盲区却可以减小或消除。钢管端部效应的存在，主要是由于钢管在端部发生形状连续性突变，造成其磁化场在端部的发散形成端部泄漏静磁场。对此，可采用导磁构件来收集端部泄漏磁场，对端部磁路加以引导，借用另外的导磁构件与钢管端部对接后形成新的端部，使得原端部变为管体，称这种减小端部盲区的方法为端部移接法。端部移接法中对接的导磁构件可以为管状对接，可以为板状对接，也可以既加对接管也加对接板来进行对接。结合加对接管和对接板对接法，采用连接有对接板的对接管来实现其对接，这样在减少对接管对接长度的同时，又能让检测探靴到达端部并对端部进行全面扫描检测，更重要的是能够很好地对端部磁路加以引导，减少端部泄漏静磁场。

钢管端部漏磁探伤方案

依据钢管漏磁检测端部效应及其盲区消除机理分析，设计了如图 4 所示的钢管轴向磁化外加管板对接的检测方案，利用磁路引导装置对端部发散磁场进行有效的汇聚，以减少或克服端部效应的影响。检测过程中，钢管端部在与磁路引导装置完成对接后，保持不动，轴向磁化线圈通直流电，对钢管端部进行稳恒磁化，磁路引导装置在磁力的作用下与钢管端头紧密贴合，从而防止间隙较大导致钢管端部泄漏磁场较大，影响端头的磁化强度。内外壁探头分别拾取钢管端头内外壁缺陷的漏磁场，检测时与轴向磁化线圈一起直线推进，完成要求的探伤范围。