对钢管上采用的几种探伤方法可靠性解析
发布时间：2021-06-22 编辑：特种设备检测人才网
世界各国都对钢管的质量检测给以极大的重视，采用了各种无损检测(NDT)方法对钢管进行严格的检测。
1.MFL(Magnetic Flux Leakage)法的可靠性
MFL法因其对管材表面状态要求不高，检出深度也较大，在国外的钢管检测中大量使用，国内也越来越多地采用，特别是石油用钢管的检测中已很普遍地使用了美国Tubescope公司制造的 MFL探伤设备。
在MFL的使用中，由于管理上和技术上的原因，曾出现过一些漏检问题。
其中一个是与管轴线成45°角的缺陷常常漏检，为此做如下分析。
如图1所示，当缺陷延伸方向与磁化方向成角时 ，缺陷处形成的漏磁场B0要比B0(即=0°时的B)小，而B0对漏磁探头的贡献Bl与Bt会更小。
当=45°时，Bl与Bt会比B0小50%[1]，这就很容易导致“漏检”。
如将MFL设备中的纵向探头与横向探头同时使用，可能会减小漏检率，否则就很难保证这类倾斜伤的可靠检测。
在MFL法中影响可靠性的另一重要因素是自然缺陷与管表面的夹角。
理论计算[2]与实验研究[3]证明：如图2所示，当人工刻槽沿壁厚方向的取向与管外表面夹角为 30°时, 漏磁感应强度B下降50%，当角趋近于 0°时，B趋近于0，即无法用MFL法检测出与表 面平行的缺陷，如分层类缺陷。
此外，如钢管在轧制过程中变形较大，有时会将自然缺陷轧合。
在生产检测中，曾出现过用MFL法检测不出钢管中透壁大孔洞的现象。
抛开管理及人员因素，在技术上也应深入分析并加以防范。
如图4所示，缺陷形成的漏磁场可分解为垂直分量BZ和水平分量BX。
当缺陷宽度2b及深度h增大时，水平漏磁分量BX会线性增大，而且其BZ信号包络也呈现宽而缓的现状[2] 。
因而按Fourier理论，其低频成分较大。故用低通滤波就会较用高通滤波更容易探出这种大孔洞类的缺陷。NDT联网联盟编辑
当然如有检测水平分量漏磁的探头，这种缺陷就更有把握探出。
对于用 MFL法能探出距表面多深的缺陷，一直没有明确的结论。
这与仪器及探头性 能及缺陷尺寸形状等都有关系。
但从管壁中磁感应强度的计算分析，用直流磁化时，管壁厚为15mm时的B值比管壁厚为小于5mm时的B值小50%[4]，故MFL法的检测深度不会大于15mm。如采用交流磁化，它会远远小于15mm。
2.ET(Eddy Current Testing)法的可靠性
由于检测速度高，穿过式线圈ET法多年来广泛用于检验钢管质量，特别是其致密性。
在使用中证明，它难以探出铁磁性钢管中的裂纹状缺陷，所以在高标准的ET中，采用探针式线圈ET法。
此外，对于ET法究竟能探出距表面多深的缺陷这样一个简单的问题，似乎至今也末形成一个明确的共识。
有时甚至认为，在5kHz检测频率下，还能检测出壁厚>5mm的钢管内壁上的浅缺陷。
应该认识到，除非这时的内壁上的缺陷向外壁延伸得很深，以致构成了外壁缺陷，否则不可能将其探出。
因为从电磁波趋肤理论可知，在5kHz的检测频率下，涡流密度的渗透深度只有0.25mm左右(对铁磁性钢材)。NDT联网联盟编辑
将它扩展10倍，即在渗透深度2.5mm下，涡流密度已降至表面上涡流密度的10-10，因此根本不能探出这样深度上的缺陷。
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