涡流检测新技术
1 钛合金管材涡流检测标准
根据产品技术要求,对上述钛合金波浪管的涡流检测应按照国标GB/T12969.2-2007《钛及钛合金管材涡流探伤方法》的要求执行。根据ASME《锅炉及压力容器规范》等标准、规范及检验程序,标样管上人工缺陷的类型可选用3个尺寸相同的通孔或纵向槽,间隔为300-700mm,在周向互成120 º;检测时,选取3个人工缺陷中最低的幅值作为记录标准。本试验选用以通孔为主的人工缺陷类型。
2 检测对象及检测难点
检测对象:钛合金波浪管,材料:TA2钛合金,规格:Φ16×1.5mm,长度:2600mm ,弯头数量:5组(每组弯头有4个拐点)。
考虑到在役检查与制造检查和材料检测技术的一致性,检测时采取涡流探头从管子内部扫查的方式,即内涡流检测。由于被检对象为波浪管,经验证使用常规探头无法通过。因此,钛合金波浪管内涡流检测的难点主要在于探头的可通过性。此次检测所使用的涡流探头应能通过全管,并且还需要灵敏度尽量高,至少要检测出对比样管上规定尺寸的人工缺陷。
对内穿式涡流检测而言,填充系数是涡流线圈包围面积与管子内表面截面积之比,一般而言,填充系数越大,检测灵敏度越高,因此,应尽可能地选择填充系数高的探头。
4 涡流检测设备及频率
(1) 涡流检测仪器
选用OMNI-200多频涡流仪,其在测试线圈中产生频率范围为100-1000kHz的谐波电流,可同时激励四个及以上的检测频率,并可在0°~360°内调整相位角。
(2)检测频率
首先根据管子的材料和规格进行理论计算,确定检验频率范围;然后在编号为DY0.6的直管标样管上进行实测验证,最终选取200kHz作为检测频率。
(3)数据采集/分析软件
选用CEddy数据采集/分析软件。
(4)涡流检测探头选择
选用从管子内部进行扫查的内穿过式涡流探头。由于被检波浪管的特殊结构,使用的是专门研制的特殊结构柔性内穿式轴绕探头。
设计制作符合多弯管即波浪管涡流检测用的特殊探头(图2),其填充系数接近80%。该探头除线圈接头部分外全部由尼龙环紧密排布,并在相同的间隔中增加了固定装置,使其既能正常通过小弯管,又改进了探头珠状结构中推力不足的问题。通过数次试验,调整探头线圈的大小及调节外加磁场等影响因素,使得波浪管探头能够检测全管长度。该探头线圈直径Φ11.4mm,长度3.6m(可调)。