[发明专利]一种用于无缝钢管内壁污物及渗碳缺陷的无损检测装置与方法

说明书

一种用于无缝钢管内壁污物及渗碳缺陷的无损检测装置与方法，其包括如下步骤：1)涡流检测参数调整；2)选择涡流检测频率在1～10KHz；3)调整标准样管涡流信号相位，将标准样管涡流信号置于X轴上标准值上下偏差10°；4)调整仪器上灵敏度参数，使其信号幅度在仪器X轴即水平轴满幅度的60～80％；5)以90°相隔分4次通过涡流探头，观察4次的涡流信号幅度，最大、最小值应在70～90％；6)仪器参数不动，取其他涡流检验类型样管上进行测试并观察其人工缺陷信号相位；这个信号相位应与污物及渗碳比拟物信号之间有明显相位差以供识别；7)设置圆域报警方式；8)对被测合金管材进行检测；9)检测到信号若超过设置的信号幅度则判为不合格。

技术领域

本发明涉及无损检测技术，特别涉及一种用于无缝钢管内壁污物及渗碳缺陷的无损检测装置与方法。

背景技术

无缝钢管是常见的冶金、钢铁制品，从金属冶炼、轧钢到成品出厂，需要多个工序，为了确保无缝钢管的加工质量符合相应的技术要求，在相应的变形加工工序之后，需要进行无损探伤检验。

核电用690合金管U形管束是应用于核一级蒸发器内部，中国牌号NS3105，美国牌号UNS N06690，法国牌号NC30Fe管U形管束，是由较大规格挤压管坯经挤压而得到的挤压管，再经多个冷加工变形后制成长达19-26米的直管，然后再经弯制后得到不同的弯曲半径U形管并按照技术要求组装而成。690合金管管材公称外径依据不同型号的蒸汽发生器一般在17.48-19.05mm之间选择，壁厚1.01-1.09mm左右，其长径比(长度/外径)达到1232(22500/18.26)。一台蒸汽发生器根据机组型号的不同约有5000～8000支左右不等的管材，一个机组依据不同的功率约有2～3个蒸汽发生器组成。

690合金管制管技术仅有极少数国家掌握，由于690合金管的用途，因此对产品质量要求严苛，除了现有的常规无损检测措施要求之外，在直管制管完成之后，进入弯管制管加工之前所经过热处理、矫直、外抛等工序后，都必须按照技术要求进行包括管材内壁污物及渗碳检查在内的诸如取样材料组织和力学性能检验、逐支尺寸和探伤(超声)检查、粗糙度检查等各种检验，各项检验合格后才能进入到弯管加工工序。由于国外的技术壁垒，国内无相关成熟的无损检测技术，一般参照核电管技术规范实施无损检测。其中涉及内壁污物与渗碳检测的工序方法主要是：①污物检查：采用内窥镜人工检查；②渗碳检查：对内窥镜检验中发现污物周边相邻区域分别取得的试样进行理化检验，观察渗碳层是否合格。其检测作业工序流程主要包括：

①污物检查：是在超声波检验、组织及力学性能检验后，运送到到相邻的专用区域的检测平台上实施，采用人力将长达20多米、细于管材内直径至少3mm的内窥镜电缆插入待检测的管材，回收时缓慢拉出，同时观察借助电缆头部安装的微型摄像头采集到且显示在显示屏上的图像来判别。其操作工序是：

a打开内窥镜→b检查20多米长的内窥镜视频电缆的外防护→c检查20多米长的内窥镜视频电缆上的标注的从摄像头起算的长度刻度→d将电缆插入管材内孔，直至在显示屏上看到视频电缆端部微型摄像头已伸到管材的另一端的图像→e以大约每秒1厘米左右的速度缓慢拉出视频电缆，同时观察显示屏上的图像→显示屏上看到污物时停止拽拉电缆，少量移动电缆，读出污物起始、终了区域显示在电缆上的位置刻度值(为污物区域)→f将有污物的图像与图谱对照→g记录→h按照e～g工步循环重复，直至该批次690合金管内壁污物检查结束→i若对照超过图谱要求，则计算合格部分长度后将污物部位切除，否则整支报废。

②渗碳检查：就是对内窥镜检验中发现污物的690合金管材周边相邻区域分别取得的试样进行理化检验，即在怀疑的部位取样(切割剖面)进行理化测试放在显微镜下进行检验。其操作工序是：

a.在污物检查步骤⑽中合格的管材里取紧邻污物部位两侧(但不包括污物部位)的试样→b.将每个取得的2个试样进行金相试样制备→c.显微镜下对试样进行观察→d得到渗碳检查结果→e.记录→按照a～e操作工步循环重复，直至该批次690合金管中被确定疑似渗碳缺陷的管材检验结束。