CN103901099B - 铁磁性锅炉钢管涡流自动检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁磁性锅炉钢管涡流自动检测装置及其方法，涉及无损检测技术领域。本装置的结构是：在一条同轴线上，从左至右，滚动支架（10）、穿过磁饱和器20和探头30的钢（00）及钢管拖动装置（40）依次连接；涡流探伤仪（60）通过电缆线（70）和探头（30）连接；恒压电源箱（50）和磁饱和器（20）连接。本方法是：将待检钢管置于滚动支架上，穿过磁饱和器并借助磁饱和器达到磁饱和状态，采用外穿式探头进行涡流检测，同时启动钢管拖动装置拖动钢管以达到全覆盖自动检测目的。本发明具有：信号稳定、操作简单、效率高，一天能对约1000根钢管进行检测；人为的干扰小，提高了检测结果的可信度；适用于发电厂新购锅炉钢管的外表面缺陷的检测。

Description

铁磁性锅炉钢管涡流自动检测装置及其方法

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种铁磁性锅炉钢管涡流自动检测装置及其方法，适用于发电厂新购锅炉钢管的外表面缺陷的检测。

背景技术

锅炉钢管是电站锅炉制造和检修用的重要材料，钢管的质量直接关系到锅炉的检修质量和使用质量，因其工作条件十分恶劣，运行状况对锅炉的安全可靠起关键影响。如果锅炉管发生爆裂，将引起锅炉减水甚至停炉，出现减水严重且自动保护不够将导致锅炉爆炸。钢管在冶炼和轧制过程中会产生各种各样的缺陷，资料显示，缺陷主要产生于钢管外表面，针对钢管中易产生的缺陷，需对钢管在使用前进行涡流检测。

对铁磁性材料锅炉管涡流检测方法有两种：其一，采用远场涡流检测方法；其二，对钢管进行饱和磁化后再探伤。前一种方法需要更新仪器，成本高、效率低。后一种方法只需在原有常规仪器的基础上增加磁饱和装置即可对钢管等进行探伤，具有投资少的优点。经过磁饱和处理后的铁磁性材料可以以非铁磁材料对待。通常钢管涡流探伤采用通过式磁饱和器。它是由通有直流电的线圈来产生稳恒强磁场，并借助于导套等高导磁部件将磁场疏导到被检测钢管的探伤部位，使之达到磁饱和状态。

铁磁性材料锅炉管增加磁饱和装置进行涡流检测过程中，由于钢管本身重量大，钢管穿过磁饱和装置时，装置给钢管也增加了一个磁场吸附力，使得人工穿管操作十分吃力，按照传统的操作方法至少需4位精壮劳力同时进行操作，一天的穿管数量约为80～100根，效率低且劳动强度大，在检测过程中人工操作很容易产生涡流的提离效应，形成干扰信号，造成对缺陷的漏判、误判等情况。

发明内容

本发明的目的就在于针对加磁饱和装置进行涡流检测所出现的人工劳动强度大、效率低、检测过程中易形成干扰信号对缺陷的误判和漏判等缺点和不足，提供一种铁磁性锅炉钢管涡流自动检测装置及其方法，对铁磁性锅炉钢管的外表面缺陷进行无损探伤。

本发明的目的是这样实现的：

一、铁磁性锅炉钢管涡流自动检测装置（简称装置）

本装置包括被测件——钢管；

设置有滚动支架、磁饱和器、探头、钢管拖动装置、恒压电源箱、涡流探伤仪和电缆线；

其连接关系是：

在一条同轴线上，从左至右，滚动支架、穿过磁饱和器和探头的钢管及钢管拖动装置依次连接；

涡流探伤仪通过电缆线和探头连接；

恒压电源箱和磁饱和器连接。

二、铁磁性锅炉钢管涡流自动检测方法（简称方法）

本方法包括下列步骤：

①将钢管穿过磁饱和器，其首端置于滚动支架上，其尾端置于钢管拖动装置内，并启动圆筒形电磁铁的按钮，使钢管磁化；

A、调试涡流探伤仪的灵敏度，根据钢管的规格及检验级别制作相应的对比试样，调试仪器的对比试样的人孔缺陷信号为满屏的60%，并设置报警信号；

B、设置钢管拖动装置的拖动速度为2m/min；

②启动钢管拖动装置的前进开关按钮，拖动钢管进行自动检测；

③在钢管检测“8”字形缺陷信号超过所设置的报警范围，作出标记，并予以记录；

④钢管检测完后，关闭圆筒形电磁铁的按钮，将拖动装置退回到待检区；循环进行，直至所有待检钢管检测结束。

本方法的工作机理：

将待检钢管置于滚动支架上，穿过磁饱和器并借助磁饱和器达到磁饱和状态，采用外穿式探头进行涡流检测，同时启动钢管拖动装置拖动钢管以达到全覆盖自动检测目的。

本发明与常规的涡流检测技术相比，具有下列优点和积极效果：

①信号稳定、操作简单、效率高，一天能对约1000根钢管进行检测；

②人为的干扰小，提高了检测结果的可信度；

③适用于发电厂新购锅炉钢管的外表面缺陷的检测。

附图说明

图1是本装置的结构示意图；

图2是滚动支架的结构示意图；

图3是拖动装置的结构示意图；

图中：

00—钢管；

10—滚动支架，

11—架体，12—滚筒，13—轴承；

20—磁饱和器；

30—探头；

40—钢管拖动装置，

41—机体，42—小车，43—驱动电机，44—圆筒形导套，

45—圆筒形电磁铁，46—挡块，47—挡板，48—控制模块；

50—恒压电源箱；

60—涡流探伤仪；、

70—电缆线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、装置

1、总体

如图1，本装置包括被测件——钢管00；

设置有滚动支架10、磁饱和器20、探头30、钢管拖动装置40、恒压电源箱50、涡流探伤仪60和电缆线70；

其连接关系是：

在一条同轴线上，从左至右，滚动支架10、穿过磁饱和器20和探头30的钢管00及钢管拖动装置40依次连接；

涡流探伤仪60通过电缆线70和探头30连接；

恒压电源箱50和磁饱和器20连接。

其工作机理是：

将钢管00置于滚动支架10上，穿过磁饱和器20并借助磁饱和器20达到磁饱和状态，采用外穿式探头30进行涡流检测，同时启动钢管拖动装置40拖动钢管00以达到全覆盖自动检测目的。

2、功能部件）

1）滚动支架10

如图2，滚动支架10由架体11、滚筒12和轴承13组成；

架体11放置钢管00的部位为内圆弧结构，内圆弧的下部设置有滚筒12，滚筒12两端设置有轴承13。

2）磁饱和器20

磁饱和器20选用轻便型磁饱和器，并带有恒压电源箱。

3）探头30

探头30选用外穿式探头，其直径应比钢管外径大0.5mm为宜。

4）钢管拖动装置40

如图3，钢管拖动装置40由机体41、小车42、驱动电机43、圆筒形导套44、圆筒形电磁铁45、挡块46、挡板47和控制模块48组成；

在机体41上，自下而上依次设置有小车42、驱动电机43、挡板47和圆筒形电磁铁45，在圆筒形电磁铁45的内壁设置有圆筒形导套44，在圆筒形导套44内插入被测件——钢管00；

在圆筒形导套44的两端面分别设置有挡块46；

控制模块48包括开关，分别与恒压电源箱50、圆筒形电磁铁45和驱动电机43连接，驱动电机43和小车42连接。

其工作机理是：

圆筒形电磁铁45置于机体41中心，圆筒形导套44置于圆筒形电磁铁45内壁，起到保护圆筒形电磁铁45、磁导通及吸附住钢管00的作用；圆筒形导套44的两端面加装挡块46，起到防止圆筒形导套44掉出的作用；驱动电机43置于机体41内的下部，提供小车42的动力；控制模块48用于控制小车42的启停及圆筒形电磁铁45的开关。

5）恒压电源箱50

恒压电源箱50提供稳定的220交流电压。

6）涡流探伤仪60

涡流探伤仪60是一种常用仪器；要求频率范围是10Hz～5kHz，具备0～80dB的可调增益范围，具备自动报警功能；对生产过程中未熔焊、暗缝、开口裂纹、气孔、夹渣和折叠等缺陷具有很高的检测灵敏度。

7）电缆线70

电缆线70为常用件。

Claims (1)

1.一种基于铁磁性锅炉钢管涡流自动检测装置的自动检测方法，自动检测装置包括被测件钢管(00)；

设置有滚动支架(10)、磁饱和器(20)、探头(30)、钢管拖动装置(40)、恒压电源箱(50)、涡流探伤仪(60)和电缆线(70)；

其连接关系是：

在一条同轴线上，从左至右，滚动支架(10)、穿过磁饱和器(20)和探头(30)的钢管(00)及钢管拖动装置(40)依次连接；

涡流探伤仪(60)通过电缆线(70)和探头(30)连接；

恒压电源箱(50)和磁饱和器(20)连接；

所述的滚动支架(10)由架体(11)、滚筒(12)和轴承(13)组成；

架体(11)放置钢管(00)的部位为内圆弧结构，内圆弧的下部设置有滚筒(12)，滚筒(12)两端设置有轴承(13)；

所述的钢管拖动装置(40)由机体(41)、小车(42)、驱动电机(43)、圆筒形导套(44)、圆筒形电磁铁(45)、挡块(46)、挡板(47)和控制模块(48)组成；

在机体(41)上，自下而上依次设置有小车(42)、驱动电机(43)、挡板(47)和圆筒形电磁铁(45)，在圆筒形电磁铁(45)的内壁设置有圆筒形导套(44)，在圆筒形导套(44)内插入钢管(00)；

在圆筒形导套(44)的两端面分别设置有挡块(46)；

控制模块(48)包括开关，分别与恒压电源箱(50)、圆筒形电磁铁(45)和驱动电机(43)连接，驱动电机(43)和小车(42)连接；

其特征在于：

自动检测方法是：

①将钢管穿过磁饱和器，其首端置于滚动支架上，其尾端置于钢管拖动装置内，并启动圆筒形电磁铁的按钮，使钢管磁化；

②启动钢管拖动装置的前进开关按钮，拖动钢管进行自动检测；

③在钢管检测“8”字形缺陷信号超过所设置的报警范围，作出标记，并予以记录；

④钢管检测完后，关闭圆筒形电磁铁的按钮，将拖动装置退回到待检区；循环进行，直至所有待检钢管检测结束；

上述的步骤①还包括：

A、调试涡流探伤仪的灵敏度，根据钢管的规格及检验级别制作相应的对比试样，调试仪器的对比试样的人孔缺陷信号为满屏的60％，并设置报警信号；

B、设置钢管拖动装置的拖动速度为2m/min。