一种基于单轴向充磁永磁环励磁的钢丝绳无损检测方法

为提高钢丝绳缺陷检测能力,简化励磁结构,提出一种基于单个轴向充磁永磁环励磁的钢丝绳无损检测方法。通过分析钢丝绳缺陷在单个轴向充磁永磁环励磁方法下产生的漏磁场,得到该方法能通过漏磁场感知缺陷运动方向的结论。在此基础上,利用COMSOL软件对该励磁方式进行有限元建模,通过仿真计算缺陷处漏磁的分布,验证了结论的正确性,分析了影响漏磁场的因素,并结合霍尔元件性能参数,给出了传感器的最佳布置位置。最后,通过设计信号调理电路,结合3D打印实现传感器结构,完成了实验平台搭建。仿真结果表明,对于同一缺陷,基于该励磁方式产生的最大漏磁场明显大于传统方式。实验结果表明,对于10 mm粗的钢丝绳,当霍尔元件布置的提离值为3 mm和8 mm时,均能够通过缺陷处漏磁信号感知钢丝绳运动方向。

含轴向缺陷管道的爆破压力计算方法研究

对含轴向缺陷管道的爆破压力做了研究,将几种国际上流行的计算管道爆破压力公式中的流变应力以及鼓胀系数进行重新组合,并将计算结果与试验数据进行比较,得出流变应力是影响爆破压力的主要因素,并且得出在相同的鼓胀系数下,采用BS7910中的流变应力计算结果更接近试验数值。在用NG-18方程评价或计算管道的爆破压力时,采用修正后的ASME B31G准则中的鼓胀系数和BS7910中的流变应力是一种比较理想的结合。

长输管道宽频超声内检测器技术

利用宽频超声检测技术开展了旋转探头和阵列探头管道超声内检测器(BUS-Pig)研究,实现了数据处理,管道腐蚀缺陷超声检测B、C扫描图像化和缺陷的三维图像化。实验结果表明:达到了管道腐蚀测厚精度±0.5 mm、腐蚀分辨率10 mm×10 mm的要求,并可检测评价管道截面尺寸。另外,对管道轴向裂纹的超声检测技术也进行了初步研究。

基于霍尔元件的矿用钢丝绳探伤仪研究

针对目前钢丝绳探伤仪无法准确检测钢丝绳是否发生损伤的问题,基于漏磁检测法设计了一种基于霍尔元件的矿用钢丝绳探伤仪。采用永磁体磁化钢丝绳,当钢丝绳受损时损伤处会有漏磁产生,利用霍尔元件采集钢丝绳损伤处的漏磁信号,通过分析霍尔元件的输出电压波形判断钢丝绳是否存在损伤。为了进一步提高该探伤仪检测的准确度,优化了霍尔元件的轴向、周向和径向布置方式:利用Ansoft Maxwell对钢丝绳的磁化情况进行仿真,根据仿真结果确定霍尔元件的轴向布置方式,霍尔元件的轴向位置选择布置在探伤仪的中心位置;为了消除钢丝绳的股间效应,对霍尔元件的周向布置进行了计算与设计,当2个检测点的周向距离为29mm时可基本消除股间效应的影响;采用改变提离距离的方法研究了霍尔元件的径向布置,钢丝绳运动过程中会产生抖动,为防止钢丝绳与霍尔元件产生接触导致设备损坏,需根据钢丝绳的抖动情况选择合适的提离距离布置霍尔元件。实验结果表明,该探伤仪可以根据钢丝绳损伤处信号突变情况准确检测钢丝绳是否发生损伤。

电磁探伤测井技术及其进展

电磁探伤测井技术可以对油井的油管进行结构测量和数据测试,以此测算出油井日常运转实际情况,为油管剩余壁厚提供有效数据。此技术还可以根据数据进一步推断出油管裂缝、腐蚀、变性的相关问题和产生原因。阐述了电磁探伤测井技术原理,并且根据电磁探伤测井技术分类进一步总结出电磁探伤测井技术应用。

超声波探伤不合格T91钢棒材的分析和工艺改进

试验T91钢(/%:0.10C,0.30Si,0.45Mn,0.012P,0.005S,8.90Cr,0.95Mo,0.08Nb,0.22V)的生产流程为60 t UHP EAF-AOD-LF-VD-240 mm×240 mm坯连铸-加热-连轧。对超声波探伤不合格的T91钢Φ90 mm材低倍检验结果表明,钢材存在中心裂纹和孔洞;通过金相分析得出,缺陷出现三种特征:(1)过烧型孔洞和裂纹;(2)连铸坯带来的轴心晶间裂纹;(3)铸坯的缩孔。通过连铸Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区二冷水量分别由原28、31和17 L/min优化成15、18和10 L/min,并通过控制连铸坯加热温度,使连铸坯中心的等轴晶比率由原14%提高至25%以上,铸坯的中心裂纹级别由2.0降至0.5以下,T91钢材的超声波探伤不合格率由5%降至0.2%以下。

锆合金管材涡流检测缺陷的轴向定位

针对锆合金管材涡流检测的定位不准的问题,分别对比了手动定位方式、铜片定位方式、铝片定位方式及铜片与计算测量联合定位这几种定位方式的误差,并通过超声检测、内窥镜、电镜和能谱分析对这些不同方法所定位的缺陷进行验证分析。结果表明:采用铜片定位方式的检测结果误差远小于1mm,而其他定位方式的误差范围基本在27mm。此外,通过对锆合金管材外壁轴向小于5mm区内的多个模拟缺陷进行轴向定位,发现铜片中心线与缺陷径向尺寸最深处或缺陷周向尺寸最大处有重合现象。

传热管内相位大于40°的缺陷信号分析

在核电站凝汽器钛管涡流检测中,发现部分内伤在辅频通道上的信号相位大于40。,不符合内伤信号的规律。针对这类信号显示进行分析研究,通过试验发现此类信号为内壁轴向缺陷的显示特征。另外,应对传统判伤曲线进行修正,提高内伤定量精度。