CN104597118B - 一种管端磁探机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管端磁探机，包括底架，气动进退小车设于底架上，气动进退小车上设有电动升降平台，电动升降平台上设有二套管端外表面夹持用磁轭线圈磁化装置和一套管端内表面夹持用磁轭线圈磁化装置；电动升降平台上还设有喷淋管、紫外线光源和摄像头，底架上还设有集液盘，集液盘连接磁悬液箱，磁悬液箱与喷淋管连接。本发明提供的装置克服了现有技术的不足，采用了非接触式感应法探伤，能同时对钢管管端内外表面进行周纵向磁化，避免了电拉弧现象，实现了在同一工位进行磁化/观察/退磁，极大地提高了工作效率。

Description

一种管端磁探机

技术领域

本发明涉及一种管端磁探机，尤其涉及一种用于在钢管生产过程中在线检测钢管管端区内外表面及坡口各方向缺陷的专用磁粉探伤机。

背景技术

大量用于石油天然气输送管线和采油采气套管的钢管，为保证其使用中的安全可靠，在制造过程中必须对其进行探伤。业内均采用超声、涡流、漏磁等方式对管体进行探伤，但对这几类方法来说，钢管管端400mm内是探伤盲区，早期解决的办法就是将管端切割了事，造成了很大的浪费。后来，以意大利CGM公司为代表的无损检测专业厂商，研发出了用磁粉检测的方法对钢管管端进行探伤，解决了钢管制造企业面临的此项难题。

目前国内管端磁粉探伤主要有以下几种方式：

1、内撑杆穿棒通电式交流周向磁化加直流线圈纵向磁化的在线检测。该周向磁化装置的剪刀式导电内撑杆在进出钢管管端时并拢，通电磁化前使导电内撑杆气动撑开抵住钢管内壁。在钢管外表面离端头约400mm处设有可气动夹紧的上、下夹钳。上、下夹钳电气并联，接周向磁化电源的一个输出电极；导电内撑杆尾部接周向磁化电源的另一个输出电极，当导电内撑杆通过交流电，就使该管端区的内外表面都得到周向磁化，显示轴向缺陷。线圈居于400mm管端中间时通以直流电，使该管端区的内外表面都得到纵向磁化，显示径向缺陷。

此类方法易检测出管端外表面各方向缺陷及内表面周向缺陷，在紧贴管端处加装导磁板与线圈一起组成磁轭结构，能检测出内表面径向缺陷。缺点是通电电极需接触钢管表面，极易产生电拉弧现象，导致钢管表面有拉弧痕迹。

2、直流磁轭周向磁化加直流线圈纵向磁化的在线检测。该直流磁轭周向磁化装置由两组矽钢片叠制的磁轭头套以线圈组成，线圈通直流电形成的磁场由磁轭头感应至钢管表面，利用直流磁场的穿透性，在显示外表面缺陷的同时显示内表面的缺陷。

此类方法能以非接触的形式对钢管管端进行磁化，避免了电拉弧现象。缺点是直流磁场的穿透性是有限的，对薄壁管效果好；对厚壁管来说，内表面缺陷就无法显示了。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种非接触式的、能同时对钢管管端内外表面进行周纵向磁化的管端在线专用磁粉探伤机。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种管端磁探机，其特征在于：包括底架，气动进退小车设于底架上，气动进退小车上设有电动升降平台，电动升降平台上设有二套管端外表面夹持用磁轭线圈磁化装置和一套管端内表面夹持用磁轭线圈磁化装置；电动升降平台上还设有喷淋管、紫外线光源和摄像头，底架上还设有集液盘，集液盘连接磁悬液箱，磁悬液箱与喷淋管连接。

优选地，所述底架上设有小车轨道，所述气动进退小车设于小车轨道上。

优选地，所述喷淋管、紫外线光源和摄像头均为两组，分别与待检测钢管管端内、外表面配合。

优选地，所述底架上还设有小车进退气缸，小车进退气缸连接所述气动进退小车。

优选地，所述磁轭线圈磁化装置包括安装基座，手摇升降机构设于安装基座上，磁轭芯棒设于手摇升降机构上，磁轭芯棒外侧包覆有线圈，气缸与磁轭芯棒连接，磁轭芯棒端部设有滚轮，滚轮压紧待检测钢管。

优选地，所述磁轭芯棒由矽钢片叠制成。

本发明提供的管端磁探机使用时，气动进退小车初始位置在管端外，当被检钢管到位后，气动进退小车前行到达磁化检测位置并伸进钢管管端；三组磁轭线圈通交流电，磁轭芯棒伸出夹紧钢管内、外表面，管端磁探机随钢管旋转，在管端一定的区域内形成旋转磁场，喷淋管在三组磁轭线圈磁化装置所围区域内进行连续磁化、喷淋，直至钢管旋转一圈为止。探伤区域内的管端内外表面经磁化、喷淋后，在紫外线灯下能显示探伤区域内、外表面的纵、横各方向的缺陷。利用摄像头观察紫外线光源照射区域，在显示屏上观察管端的缺陷。检测结束后，气动进退小车退回至初始位。磁化/观察完毕后，用衰减退磁法可对管端进行退磁。

本发明提供的装置克服了现有技术的不足，采用了非接触式感应法探伤，能同时对钢管管端内外表面进行周纵向磁化，避免了电拉弧现象，实现了在同一工位进行磁化/观察/退磁，极大地提高了工作效率。

附图说明

图1为管端探伤区域示意图；

图2为本发明提供的管端磁探机主视示意图；

图3为本发明提供的管端磁探机侧视示意图；

图4为磁轭线圈磁化装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明提供的管端磁探机为非接触式感应探伤，由三套磁轭线圈磁化装置围成一探伤区域，对探伤区域内的管端内、外表面进行周、纵向磁化。如图1所示，为管端探伤区域示意图，在此探伤区域A内的管端内外表面经磁化、喷淋后，在紫外线灯下能显示各方向的缺陷。

如图2和图3所示，为本发明提供的管端磁探机示意图，所述的管端磁探机包括底架3，底架3上装有小车轨道，气动进退小车2位于底架3上的小车轨道上，气动进退小车2上安装有电动升降平台1，电动升降平台1上安装有三套磁轭线圈磁化装置、二组喷淋管、二组紫外线光源和摄像头，可点动升降，保证适应各个规格的钢管。底架3上还装有小车进退气缸、集液盘等，小车进退气缸连接气动进退小车2，集液盘有管路通向磁悬液箱4，磁悬液箱4与喷淋管连接。

如图4所示，为磁轭线圈磁化装置的结构示意图，所述的磁轭线圈磁化装置包括安装基座7，手摇升降机构8安装在安装基座7上，磁轭芯棒11安装在手摇升降机构8上，磁轭芯棒11外侧包覆有线圈10，气缸9与磁轭芯棒11连接，磁轭芯棒11由气缸9带动进行伸缩，磁轭芯棒11头上安装滚轮12，滚轮12压紧钢管，在钢管旋转时能很好得防护磁轭芯棒11，手摇升降机构8用于处调磁轭到钢管表面的距离，以适应不同规格的钢管。

三套磁轭线圈磁化装置中，两套用于夹紧管端外表面，如图3中序号5所示；一套用于夹紧管端内表面，如图3中序号6所示；三套磁轭线圈磁化装置均为气动。三套磁轭线圈均通交流电，以矽钢片叠制成磁轭芯棒。磁轭芯棒将通电线圈形成的磁场导引到管端表面，三组磁轭形成的磁场共组成一个旋转磁场。

使用时，气动进退小车初始位置在管端外，当被检钢管到位后，气动进退小车前行到达磁化检测位置并伸进钢管管端；三组磁轭线圈通交流电，磁轭芯棒伸出夹紧钢管内、外表面，管端磁探机随钢管旋转，在管端一定的区域内形成旋转 磁场，喷淋管在三组磁轭线圈磁化装置所围区域内进行连续磁化、喷淋，直至钢管旋转一圈为止。探伤区域内的管端内外表面经磁化、喷淋后，在紫外线灯下能显示探伤区域内、外表面的纵、横各方向的缺陷。利用摄像头观察紫外线光源照射区域，在显示屏上观察管端的缺陷。检测结束后，气动进退小车退回至初始位。

其中，气动进退小车的进退、磁轭芯棒的伸缩、磁轭线圈的通电、内外喷淋管道的喷液气阀等通过PLC控制器实现。

考虑到在钢管旋转时，同时进行管端内、外表面的磁化/喷淋，不易观察，故特设置两套紫外线灯和摄像头，两套紫外线灯分别照射内、外表面，两套摄像头对着相应紫外线灯照射的区域，通过监视器对缺陷进行观察。

磁化/观察完毕后，用衰减退磁法可对管端进行退磁。

Claims (4)

1.一种管端磁探机，其特征在于：包括底架(3)，气动进退小车(2)设于底架(3)上，气动进退小车(2)上设有电动升降平台(1)，电动升降平台(1)上设有二套管端外表面夹持用磁轭线圈磁化装置(5)和一套管端内表面夹持用磁轭线圈磁化装置(6)；电动升降平台(1)上还设有喷淋管、紫外线光源和摄像头，底架(3)上还设有集液盘，集液盘连接磁悬液箱(4)，磁悬液箱(4)与喷淋管连接；

所述底架(3)上设有小车轨道，所述气动进退小车(2)设于小车轨道上；

所述喷淋管、紫外线光源和摄像头均为两组，分别与待检测钢管管端内、外表面配合。

2.如权利要求1所述的一种管端磁探机，其特征在于：所述底架(3)上还设有小车进退气缸，小车进退气缸连接所述气动进退小车(2)。

3.如权利要求1所述的一种管端磁探机，其特征在于：三套磁轭线圈磁化装置包括安装基座(7)，手摇升降机构(8)设于安装基座(7)上，磁轭芯棒(11)设于手摇升降机构(8)上，磁轭芯棒(11)外侧包覆有线圈(10)，气缸(9)与磁轭芯棒(11)连接，磁轭芯棒(11)端部设有滚轮(12)，滚轮(12)压紧待检测钢管。

4.如权利要求3所述的一种管端磁探机，其特征在于：所述磁轭芯棒(11)由矽钢片叠制成。