鋼管縱向傷周向磁化高速探傷方法

隨著我國石油化工以及能源產業的迅猛發展，鋼管的需求量日益增加。然而在鋼管生產過程中，受加工工藝影響，有可能出現裂紋、腐蝕等缺陷，使用時會帶來一定的安全隱患。根據美國石油協會標準及國家標準要求，無縫鋼管和焊接鋼管在出廠之前必須進行100%的探傷。

漏磁檢測法能對鐵磁性材料表面、近表面以及內部的缺陷進行有效的檢測，而且成本較低，便于實現自動化，所以被很好的用于鋼管檢測。我們為了保證檢測效率，需要不斷提高鋼管檢測的速度。

在漏磁檢測中，當磁化場與缺陷垂直時漏磁場最大，因此對縱向缺陷進行檢測時需要對鋼管進行周向磁化。由于鋼管沿周向的磁導率小于沿軸向的磁導率，在對鋼管進行周向磁化時難以使其達到飽和，并且與軸向磁化時形成的均勻磁場不同，由于鋼管圓周狀的幾何形態，周向磁化時磁通難以全部沿周向從鋼管內部通過，會有一部分磁通擴散到空氣中，因此在磁極處磁場最強，在兩磁極中間的區域磁場最弱，出現了磁場周向分布的不均勻。磁極在軸向方向的長度有限，磁化場覆蓋的軸向區域也是有限的，只能對鋼管的局部進行磁化，因此，在鋼管軸向也會出現磁場分布的不均勻。

通過對鋼管螺旋前進運動模型的分析，發現在對縱向傷進行檢測時，為了實現全面掃查，檢測速度越快，需要檢測陣列探頭沿軸向布置的距離越長。然而使用傳統的磁極對鋼管進行周向磁化時，磁場沿軸向分布的均勻區域較小，如果陣列探頭覆蓋的范圍超出了均勻磁場所覆蓋的范圍，則同一缺陷經過陣列探頭的各個探頭時得到的信號會出現嚴重的不一致，這樣就無法對缺陷做出準確的評估，從而影響了檢測精度。

縱向傷周向磁化檢測原理

根據傷的垂直檢出理論，激勵磁場與傷平行時幾乎沒有漏磁場，當激勵磁場與傷垂直時，產生的漏磁場最大，對縱向傷檢測時，需要對鋼管進行周向磁化，磁化場由繞在磁極靴上的線圈產生。由于磁極正對的管壁處形成的磁場分布很不均勻，且管壁與極靴間空氣中的磁場分布也很亂，而在遠離兩磁極的管壁中央區域磁場分布較均勻，因此應將檢測探頭布置在該區域。

目前，對鋼管縱向缺陷進行全面掃查的方式主要有兩種：一種是探頭和磁化器原地旋轉，鋼管直線前進；另一種是探頭和磁化器固定，鋼管螺旋前進。