高级技师论文

- 1 - 包 钢 （集团） 公 司 高 级 技 师 资 格 无损检测探伤工论文 论文题目: 漏磁探伤机在无 缝钢管生产线上使用中发现的优缺点 工作单位： 包钢无缝厂 质检二部 姓 名： 宋 辉 煜 申报等级： 高 级 技 师 申报时间： 2013 年 8月 - 2 - 漏磁探伤机在无缝钢管生产线上使用中发现的优缺点 宋辉煜 （包钢无缝钢管厂，包头 014010） 摘要：本文介绍了漏磁探伤机在包钢无缝钢管厂Φ460 生产线上投入使用后发现的优 缺点。介绍了钢管漏磁检测的基本原理,简单介绍了无缝钢管漏磁探伤系统的整体结构，详 细介绍了漏磁探伤机在生产线上发挥的作用和它的不足之处。 关键词: 钢管漏磁检测；原理；优点； The advantages and disadvantages of using Magnetic flux leakage inspection machine in seamless steel tube production line. Song Huiyu (BaoGang Seamless Steel Tube Plant, Baotou 014010) Abstract: This article introduces the advantages and disadvantages that have been found after using the magnetic flux leakage testing machine on the line Φ460 of BaoGang seamless tube plant. Introduced the basic principles of magnetic flux leakage inspection, simply introduces the overall structure of the seamless steel tube leakage magnetic testing system, introduces in detail the role of magnetic flux leakage testing machine on the production line and its shortcomings. Keywords: Tube Magnetic Flux Leakage Inspection; Priceple;advantage; 引言： 钢管是应用最广泛的钢材品种。它的质量直接 影响到经济效益及人员的生命安全。对 钢管产品的质量提出越来越高的要求，尤其是对无缝钢管的质量有更高的要求。为了保证无 缝钢管的质量，根据相关的产品技术，为此无缝钢管厂引进德国 FOERSTER公司的一 组直流磁化探伤机（ROTOMAT,TRANSOMAT)，它不仅能满足以上工艺要求而且还能区别 钢管的内外缺陷，对钢管缺陷区域进行喷标以及对钢管缺陷进行等级分类，能保证产品在线 生产的要求，但同时这套设备也有一些不足之处。 - 3 - 目 录 第一章，漏磁探伤原理和优缺点----------------------------------------1 1.1 漏磁探伤原理--------------------------------------------------------------1 1.2 漏磁探伤的优点------------------------------------------------------------1 1.3 漏磁探伤的局限性----------------------------------------------------------2 第二章，无缝钢管漏磁探伤检测系统------------------------------------2 第三章，探伤主机的主要部件------------------------------------------3 第四章，计算机图形用户界面(GUI)和触摸屏-----------------------------4 结束语------------------------------------------- ------------------6 参考文献------------------------------------------ -----------------6 - 4 - 第一章 钢管漏磁探伤原理及整体结构 1.1 钢管自动漏磁探伤原理 当铁磁性钢管充分磁化时，管壁中的磁力线被其面的或近表面的缺陷阻断，缺陷处的 磁力线发生畸变，一部分磁力线泄露出钢管的内，外表面形成漏磁场。当位于钢管外表面并 与钢管作相对运动的探测元件拾取漏磁场，将其转换成缺陷电信号，并通过探头和耦合装置 把拾取的电信号传送到信号处理装置中，然后再输入到计算机系统中，经过处理可得到反映 缺陷的信号，并在计算机显示器中显示出来，从而对缺陷进行判定处理，即钢管自动漏磁探 伤。 图 1 FOERSTER 漏磁探伤纵伤机探伤原理图简介 图 2 FOERSTER 漏磁探伤横伤机探伤原理图简介 1.2 钢管自动漏磁探伤与其它探伤相比较具有的优点 - 5 - 1.漏磁探伤与超声波探伤相比无需耦合剂，易于实现自动化，可获得很高的检测效率，超 声波水浸法探伤时考虑到因温度低会冻坏探伤系统所以要配备许多辅助系统，这样花费 的资金更多。 2.漏磁探伤与磁粉探伤和渗透探伤相比有较高的检测可靠性，由计算机根据检测到的信号 判断是否存在缺陷，可以从根本解决在磁粉渗透方法中人为因素的影响，而具有较高的 检测可靠性。同时漏磁探检测效率也比磁粉探伤和渗透探伤要高很多，对工件表面清 洁度要求也不高。 3.漏磁探伤与涡流探伤相比，它不仅能检测外表面缺陷还能检测内表面缺陷，并且相对管 径来说漏磁探伤能检测钢管管径的范围要比穿过式涡流探伤检测的范围大很多（穿过式 涡流探伤只能检测外径不大于 180mm 的钢管） 4.漏磁探伤与射线探伤相比最大的优点就是无毒害，对探伤人员身体无害。 1.3 钢管自动漏磁探伤系统整体结构 整个系统主要由钢管的定位压下辊、传送辊，横伤机、纵伤机，激光测速器，喷标器， 工业控制计算机，控制面板，仪表盘和打印机、记录仪等组成。 图 3 钢管自动漏磁探伤检测系统 探伤速度由操作人员设定，激光测速器是用来测定钢管实际传送速度和探伤人员设定速 度的误差，如果误差较大，则系统会自动给出提示。在探伤过程中，从钢管的前端进入到探 伤区开始，一直到钢管的尾端离开整个过程都是由可编程逻辑控制器 PLC 完成。 每个夹送辊前后都有光栅，当钢管到达或是离开这些激光测速器和光栅时，它们都会及 时向PLC发出一个电子信号，PLC接收到这些信号后，根据程序及时发送各种控制命令，对整 - 6 - 个探伤系统进行控制。 检测结果由计算机处理，显示，记录，并能在线打印出各种类型的检测结果。 第二章 自动漏磁探伤机在Φ460 生产线应用的优点 2.1 检测速度快 FOERSTER 漏磁探伤机在Φ460 生产线上已经投入使用差不多一年了，在这一年的使用 过程中，达到了无缝厂生产任务要求，虽然现在Φ460 生产线上的产量还没有达到预定的最 大产量要求，但平时主要使用一台漏磁探伤机，如果两台漏磁探伤机一起全天运行，预计也 能达到Φ460 生产线最大产量要求。 这里我要说的是 FOERSTER 漏磁探伤主要的优点是检测速度快，可获得很高的检测效率。 整个系统速度主要取决于纵伤机，因纵伤机是旋转头旋转检测整个钢管表面，所以不同规格 的钢管检测时都是有一个最大上限线速度。纵伤机有一组探头分别都有 8个通道，这样就有 16 个通道同时检测钢管表面，这样大大加快了检测速度！如管径为Φ273 的钢管线速度能达 到 1.4m/s 左右。 2.2 调整设备简单方便 纵伤机在换工具时探头不用换，只调整探头位置即可，对磁极的调整，现在有 5组磁极 能适用于管径从Φ244.5 到Φ457 的所有钢管，也就是说当钢管规格变化不大时，不用换磁 极直接调整磁极位置即可。 对于横伤机只换探头和导套，换完之后根据电脑里设置的钢管管径，只需在横伤机架上 按一下调整探头的按钮，横伤机会自动调整横伤探头到电脑里指定的管径大小。 在调整好纵伤机和横伤机后在操作面板上只要按照电脑里设定的钢管外径，探伤系统会 自动把纵伤机，横伤机，压下辊，激光测速器，喷标器的位置调整到规定的高度。这样工具 在 30 到 50 分钟内全部换完。 2.3 探伤校样简单方便 漏磁探伤机探头虽然有 16 个通道，但校样时只用两个内外表面人工缺陷能同时对 16 个通道进行内外表面同时校样，这样大大减少了校样时间，在做对比试样时，如果我们把对 比试样的长度和试样上人工缺陷做在同一个位置，那么在校样时不用更改很多参数直接进行 校样，这样校样更加方便。 2.4 探伤结果显示直观，实际确定缺陷位置方便，结果保存完整。 FOERSTER公司在计算机上安装的图形用户界面（GUI），主要有菜单栏，状态栏，探伤结 果区，工具栏组成，菜单栏包含了软件的所有操作指令，和Wiindow操作系统中的各种应用 软件中的菜单栏功能基本一样，操作简单方便。 在探伤结果区，具有多幅功能画面，用不同的图形显示检测结果，通过这些图形画面能 很快确定缺陷的位置，对探伤结果进行分类，并通过喷标器在钢管上实际缺陷附近喷上不同 颜色的油漆，方便后续工作人员判定最终检测结果。 采用的工业计算机有强大的储存功能，在完成探伤工作后，想要查找以前的探伤结果非 常方便，并且还能直接打印所需要的各种检测结果。 第三章 自动漏磁探伤机在Φ460 生产线应用中发现的缺点 - 7 - 在这一年的使用过程中FOERSTER漏磁探伤机发挥其应有的作用，但每一种探伤系统有它 自身的长处，必然也存在不足之处，我如下： 3.1 内外伤区分不是很理想 FOERSTER漏磁探伤机能对钢管内外表面同时检测，但在实际使用过程中，缺陷是检测出 来了，但内外区分的并不理想，如发现外表面有稍浅而宽一点的缺陷（小的凹坑，面积大而 浅的翘皮等）探伤系统总是把缺陷确定为内表面信号，而外表面信号完好。这样对后续判定 带来一定的困难。 3.2 设备维护，备件费用太大。 对Ф460生产线热轧工艺来说，钢管主要缺陷是纵向缺陷居多，横向缺陷少，但如果不 用横伤机只用纵伤机，则会发生漏检现象，如图4所示，趋于横向的缺陷，横伤机对它很灵 敏，但纵伤机却无明显反应如图5所示。 图 4 趋于横向的缺陷 图 5 同一个缺陷纵横探伤机的检测结果 这样为了防止漏检发生，我们必须使用横伤机以防止少量的横向缺陷的漏检，这样增大 了设置维护费用。如横伤机一个小小的探头耐磨片要上千元。整个探伤系统都是从德国进口 - 8 - 来的，所以好多备件在国内没有，特别是主要部件，如探头，仪器等只能从厂家直接购买， 费用很大。 结束语 总的来说 FOERSTER 漏磁探伤系统在无缝钢管厂Ф460 生产线使用优点多于缺点，运行 稳定可靠、生产效率高，吞吐量大、实时性好,实现了高速自动流水线生产，缺陷定位，结 果显示和打标记录等功能给最终检测结果判定提供了许多便利条件，大大提高了工作效率。 在今后的生产中会发挥其高速稳定，可靠的作用，保证产品质量，更好的为无缝厂做出贡献。 参考文献: [1] DEFECTOTEST DCMFL 使用手册 [2] 钢管漏磁探伤方法 GB/T12606—1999 [3] 钢管漏磁在线检测技术的研究 王太勇, 蒋奇 ,薛国光 天津大学机械工程学院 [4] 无缝钢管在线漏磁探伤技术研究 杨涛 王太勇 秦旭达文松天津大学机械工程学院 [5] 钢管漏磁高速检测技术与系统 何辅云，张海燕，丁克勤 机械工业出版社