[发明专利]一种消除钢管剩磁造成的X射线检验图像扭曲的装置

说明书

技术领域

本发明属于去磁的方法技术领域，特别涉及一种消除钢管剩磁造成的X射线检验图像扭曲的装置。

背景技术

由于母材及钢管生产工艺等因素影响以及在钢管焊接，特别是埋弧自动焊接过程中，由于焊接电流影响，使钢管产生了剩磁，钢管的剩磁方向为纵向。在钢管X射线探伤过程中，磁力线穿过图像增强器，使成像后的电子束扫描方向发生变化，从而造成图像畸变，使最终观测到的图像出现严重的“S”形扭曲，尤其是在剩磁强度较大和在管端检验时。同时主要的磁力线沿着磁阻最小的方向行走，并且由于尖端效应的影响，使钢管两端出磁力线大量密集，因而，钢管两端磁场干扰最为强烈。该检测图像的扭曲变形直接影响检验人员的判断，严重的情况造成漏检和误判。

现有技术是对钢管消磁后再进行X射线探伤，常用的消磁方法有：加热法、外力振动法、时效处理、外加磁场消磁法、磁场矫正装置。

现在工业上通常采用的做法是外加磁场消磁法。由于钢管是被纵向磁化，纵向磁化的处理退磁需要两个条件：

1)钢管磁极与加入交流电产生的磁场磁极交迭；

2)通过某种方式使磁场的强度递减。

现有技术的退磁装置基本上是根据上述退磁原理设计的。通常的做法是：制作一个比钢管直径略大一点的模具，其上缠绕一定匝数的导线，形成退磁线圈，同时将钢管放置在线圈内，然后利用变压器在其上加入工频交流电，有的通过加入电流调节装置，逐渐减小通过线圈的电流进行退磁，有的通过将钢管缓慢的从线圈中抽出来进行退磁。

申请人通过实践证明，该方法存在如下几个问题：1)由于钢管长度长达10余米，退磁线圈做得太小效果不好，如果调整不当时而且经常在退磁的同时进行了充磁，达不到退磁的效果；2)在退磁过程中，为达到有效退磁，要求安匝数较大，无论哪方面的提高，都会大量的消耗资源；3)钢管规格种类很多，所以对一种规格相对有效的退磁设施，对另一种规格进行退磁就需要更大的能量，且退磁效果相差很大。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种消除钢管剩磁造成的X射线检验图像扭曲的装置，采用将磁场屏蔽的方法，使其不对图像增强器中电子束产生影响，该装置简单、实用、效果稳定，且成本低。

本发明采用的技术方案是：

一种消除钢管剩磁造成的X射线检验图像扭曲的装置，包括图像增强器，其特征是图像增强器外壁间隙设置屏蔽体，屏蔽体材质为高导磁材料。

理论上材料的磁导率愈高，筒壁愈厚，屏蔽效果就愈显著。考虑到成本因素，本发明优选的材料是常用磁导率高的铁磁材料：软铁、硅钢或者坡莫合金中的一种，屏蔽体的厚度≥0.5mm。

屏蔽体不宜直接紧在图像增强器的外壁上，以尽量减小通过被屏蔽物体体内的磁通，屏蔽体与图像增强器外壁之间可以留用空隙，也可以设置隔离层，隔离层的材质为绝缘材料或者非铁磁性材料的一种。

屏蔽体的结构设计，原则上应该尽量减少接缝、通风空等可能增加屏蔽体的磁阻的因素，从而降低屏蔽效果。

屏蔽体设置为单层；屏蔽体也可以设置为多层，层间设置间隔层，间隔层的材质为绝缘体或非铁磁性材料的一种。例如采用三层结构时：屏蔽体的外层选用不易饱和的材料，如硅钢；而内层可选用容易达到饱和的高导磁材料，如坡莫合金等。两层之间设置间隔层，间隔层材质选用市售绝缘材料。

图像增强器底部设置支撑体，当没有接地要求时，可用绝缘材料做支撑件。若需接地时，可选用非铁磁材料(如铜、铝)做支撑件。

本发明的技术原理是：在外磁场中，绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍，所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多，外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过，而进入空腔的磁通量极少。这样，被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场，从而达到静磁屏蔽的目的。

本发明具有的有益效果在于：

1)本技术领域内一般的做法是消除钢管的剩磁，然后进行探伤检测，类似于古代舜之治水；而本发明则是有效的将磁场屏蔽，使其不对图像增强器中电子束产生影响，类似于古代禹之治水，因势利导。

2)该种装置简单、实用、易行，效果明显。

3)从经济角度上，本发明的成本极低，仅需要材料的费用；而传统退磁方法则材料消耗大，能源消耗大，效果也不稳定，有时极差。

附图说明

图1是本发明的是实例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1的检测结果的示意图；

图3是本发明对比例检测结果示意图。