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磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷

發(fā)布時間:2022-08-05 10:30:56人氣:

低頻磁力檢測新技術(shù)原理 ·

關(guān)鍵詞:低頻、脈沖、充電


※ 提高探傷深度,檢測表面和近表面更深的缺陷。

※ 探傷后不用退磁,磁粉擾動性好。

※ 在沒有外接電源的環(huán)境下應(yīng)用。

低頻磁力探傷儀理論基礎(chǔ)

1

 集膚效應(yīng):

集膚效應(yīng)又叫趨膚效應(yīng),當(dāng)交變電流通過導(dǎo)體時,電流將集中在導(dǎo)體表面流過,這種現(xiàn)象叫集膚效應(yīng)。工件磁化的深度與電流的頻率成反比。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖1)

※ 交流電只能有效檢出近表面1 mm以內(nèi)缺陷,直流和半波整流探傷深度雖大,但探傷速度慢、探傷完需退磁。

※ 低頻電流基本接近直流電的探傷深度,又具有交流電的特點,探傷后不用退磁。

2

 脈沖電流:

※ 脈沖電流能使磁粉行列輕微振動,有助于磁粉的排列并形成磁痕。
※ 充電電池直流逆變高壓變頻數(shù)控技術(shù),采用高能鋰電,經(jīng)過全效逆變升壓,作為脈沖源。
※ 直流脈沖電流調(diào)相變頻原理,瞬間啟動沖擊磁化電流大,不同的磁化頻率產(chǎn)生不同脈沖寬度。
低頻磁力探傷儀采用直流脈沖電流調(diào)相變頻的原理對磁軛進行磁化,由于是直流脈沖電流驅(qū)動,瞬間啟動沖擊磁化電流大,產(chǎn)生的磁通量是傳統(tǒng)工頻50(Hz)交流磁場探傷儀的十幾倍,用不同的磁化頻率產(chǎn)生不同的脈沖寬度使得探傷靈敏度最高的情況下設(shè)備能耗最低。
磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖2)

低頻磁力探傷儀的組成結(jié)構(gòu)

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖3)

   低頻磁力探傷儀

   主要技術(shù)創(chuàng)新點

※ 低壓直流逆變技術(shù),輕量化、小體積設(shè)計采用高能鋰電,經(jīng)過全波高效逆變升壓,作為脈沖源。此電路效率達93%以上,同類型產(chǎn)品多采用半波方式轉(zhuǎn)換效率不到50%;
※ 數(shù)控高壓脈沖發(fā)生控制器,脈沖發(fā)生頻率可控,根據(jù)不同測試要求設(shè)置不同的工作頻率,可有效測試被測工件缺陷;
※ 變頻控制多頻率組合,雙頻符合應(yīng)用,可以同時測量工件表面缺陷和層下缺陷,表面缺陷采用頻率高的電流,近表面缺陷用低頻脈沖電流;
※ 高導(dǎo)磁材料應(yīng)用,能有效提高電磁轉(zhuǎn)化率,磁損小磁導(dǎo)率高,電量消耗低,有利于微型化設(shè)計以及節(jié)能環(huán)保;
※ 低頻脈沖省電節(jié)能,特別適用電池,使用鋰電池直流多用三倍時間,一次充滿電可以連續(xù)工作大于8小時。
※ 低頻磁力探傷儀直流磁化提升力最高可達235 N,交流磁化提升力最高可達98 N。由于大大提高了電磁軛提升力,更易發(fā)現(xiàn)高靈敏度試片(A1-15/100,D-7/50或C型(直線型)8/50)顯示。

※ 可以檢測條狀層下8 mm的試塊,技術(shù)指標(biāo)明顯高于標(biāo)準要求,由此可大大降低磁粉檢測時的漏檢效率,以保證產(chǎn)品和設(shè)備的安全運行。

低頻磁力探傷儀的重要意義

※ 低頻磁化電流是一種新的磁力探傷方法,綜合直流、交流、脈沖電流等磁力探傷儀的優(yōu)點,具有檢測埋藏缺陷的功能,它突破了目前磁粉探傷只能探測金屬表面缺陷的局限,對距表面垂直深度8 mm以內(nèi)的鋼材能夠起到和X射線探傷同樣的效果,彌補了薄鋼板超聲探傷困難的缺點。靈敏度高,不需要打磨工件表面可直接探傷,探傷后不需退磁,探傷速度快、體積小、重量輕,節(jié)能省電。

※ 改變了過去對提升力的要求,勞動強度低;探頭的設(shè)計根據(jù)不同工件形狀有葉片、管道、容器等專用探頭。配上專用探頭,可以大面積探傷葉片、管道和容器等很難探傷的部位和工件。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖4)

低頻磁力探傷儀試驗論證

中國空氣動力研究與發(fā)展中心壓力容器檢測站測試結(jié)論:

工程現(xiàn)場檢測:

  • 將磁軛型低頻磁力探傷儀用于2000立中壓鋼制球形儲罐定期檢驗中內(nèi)表面對接焊縫、外表面支柱角焊縫的100%磁粉檢測。采用20/10/3 Hz勵磁電流磁化,發(fā)現(xiàn)5處裂紋類超標(biāo)缺陷。
  • 旋轉(zhuǎn)磁場型低頻磁力探傷儀用于2000立中壓鋼制球形儲罐定期檢驗中內(nèi)表面對接焊縫的100%磁粉檢測。采用40/10 Hz勵磁電流磁化,發(fā)現(xiàn)3處裂紋類超標(biāo)缺陷。
磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖5)

· 低頻磁力檢測新技術(shù)的應(yīng)用 ·

自吸式旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀

※ 探頭可自吸在工件表面,省時省力,效率高

※ 接觸頭可旋轉(zhuǎn)角度,檢測管道時探頭有效接觸面大,靈敏度高,提升力大

※ 適合大型工件的垂直面和懸空面檢測

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖6)

大型工件的垂直面和懸空面檢測
※ 使用儀器:自吸式旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀

※ 探頭吸附在工件表面,讓可旋轉(zhuǎn)角度的接觸頭在工件上自由移動,通低頻電流后,用顯示膜顯示缺陷

全自動磁粉探傷儀

※ 自動爬行到容器、管道檢測位置

※ 自動控制噴磁懸液及自動加磁

※ 視頻觀看探傷情況并可錄像

※ 白光和紫外光照明

※ 永磁吸附,8輪驅(qū)動,可轉(zhuǎn)向

※ 可檢測容器管道母材及焊縫,特別是300 mm左右管道縱焊縫和環(huán)焊縫檢測

低頻磁力探傷儀應(yīng)用實例

1

 壓力容器:

對于壁厚小于8 mm的容器和平板,可將顯示膜貼到一面,在另一面用磁軛探頭加磁場,或者把探頭和顯示膜放在同一面。當(dāng)鋼材有缺陷時,產(chǎn)生的漏磁場吸附顯示膜中的磁體,形成磁痕。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖7)

2

 鍛件-葉片:

沒有拉筋和圍帶的葉片,可將顯示膜包在葉片上,把通低頻電流的線圈套在葉片上,如果有橫向缺陷,則在顯示膜出現(xiàn)磁痕。

有拉筋和圍帶的葉片,將磁軛探頭放在葉片上,然后撒上磁粉,有缺陷的部位就會聚積磁粉。葉片探傷用低頻磁力探傷儀,磁場能夠穿透葉片橫截面。
磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖8)

3

 鍛件-汽輪機軸頸:

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖9)

目前,汽輪機大軸中心孔一般采用超聲波探傷,但在內(nèi)表面檢測效果不理想,且技術(shù)復(fù)雜。用顯示膜配低頻磁力探傷儀可以解決這一難題。具體用法是:將顯示膜置入中心孔內(nèi)表面,然后將電纜穿入中心孔,用大功率低頻磁力探傷儀通電試驗,顯示膜取出后觀看結(jié)果。這種方法能夠發(fā)現(xiàn)距表面垂直深度10 mm的缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖10)

0點位置裂紋Q1         6點位置裂紋Q2
(110 mm)          (120 mm)
磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖11)
跟蹤消缺過程
(Q1打磨長度135 mm,深度11mm)
#2爐末級過熱器出口分配集箱(材質(zhì):SA-335P91,規(guī)格:φ245×60)筒體環(huán)焊縫裂紋。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖12)

末過出口分配集箱     屏過入口分配集箱

磁粉檢驗過程中,發(fā)現(xiàn)多處管座角焊縫存在裂紋行缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖13)

蒸汽冷卻器            高壓加熱器

鍋爐設(shè)備磁粉檢驗過程中,發(fā)現(xiàn)多處管座角焊縫存在裂紋行缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖14)

下缸裂紋缺陷(15 mm)  下缸螺栓孔內(nèi)裂紋

下缸經(jīng)磁粉檢驗,外表面發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷,長度8~25 mm。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖15)

高壓隔板套上半             裂紋形貌

火力發(fā)電廠集箱(頂棚、省煤器、水冷壁集箱)管座角焊縫磁粉檢驗過程中,管座角焊縫均存在不同程度的裂紋、成型不好、管材損傷等缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖16)

 Q1-1(70 mm)     Q1-2(40 mm)

火力發(fā)電廠集箱(頂棚、省煤器、水冷壁集箱)管座角焊縫磁粉檢驗過程中,管座角焊縫均存在不同程度的裂紋、成型不好、管材損傷等缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖17)

Q1-3(30 mm)      Q2-1(40 mm)

火力發(fā)電廠集箱(頂棚、省煤器、水冷壁集箱)管座角焊縫磁粉檢驗過程中,管座角焊縫均存在不同程度的裂紋、成型不好、管材損傷等缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖18)

Q2-2(35 mm)          Q3(40 mm)

火力發(fā)電廠集箱(頂棚、省煤器、水冷壁集箱)管座角焊縫磁粉檢驗過程中,管座角焊縫均存在不同程度的裂紋、成型不好、管材損傷等缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖19)

1#中隔板套上半        Q1-1(50 mm)

對1#中壓隔板套上半部分外表面進行磁粉檢測,發(fā)現(xiàn)多處裂紋缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖20)

Q1-3(140 mm)其他位置裂紋缺陷(30 mm)

對1#中壓隔板套上半部分外表面進行磁粉檢測,發(fā)現(xiàn)多處裂紋缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖21)

   裂紋(50 mm)       裂紋(60 mm)

對2#中壓隔板套下半部分外表面進行磁粉檢測,發(fā)現(xiàn)多處裂紋缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖22)

裂紋(250 mm)

對2#中壓隔板套下半部分外表面進行磁粉檢測,發(fā)現(xiàn)多處裂紋缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖23)

裂紋缺陷(145 mm)

對中壓隔熱罩上半部分外表面進行磁粉檢測,發(fā)現(xiàn)多處裂紋缺陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖24)

#1爐頂棚入口集箱進行MT發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)22#集箱管座角焊縫存在一個管座角焊縫有1處裂紋:L=40 mm。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖25)

對冷段管道焊縫在做磁粉檢測時發(fā)現(xiàn)1處共5條線性缺陷(最長5 mm)。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖26)

對#1爐編號為PKE004-1的再熱熱段管道管座角焊縫在做磁粉檢測時發(fā)現(xiàn)2處裂紋陷。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖27)

對1#機組的高壓外缸進汽端,對外表面25%MT檢測,在變截面處發(fā)現(xiàn)兩處裂紋(L1=5 mm,L2=18 mm)。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖28)

對#1機給水泵汽輪機的導(dǎo)葉持環(huán)(右側(cè))檢測,上半內(nèi)表面杭汽部分檢測不合格;復(fù)檢時存在8 mm磁痕顯示。

磁粉檢測新技術(shù)——低頻磁力探傷(圖29)

對1#機除氧器MT時,發(fā)現(xiàn)一處角焊縫(N19)熱影響區(qū)裂紋。

英斯特力儀器是一家集研發(fā)、生產(chǎn)及銷售于一體的 影像測量儀,拉力試驗機硬度計 ,探傷儀粗糙度儀測厚儀金相設(shè)備廠家, 致力于為客戶提供更好的檢測儀器。

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