我國冷拔無縫鋼管內(nèi)外探傷技術(shù)的基本知識(shí)

      在探傷技術(shù)領(lǐng)域，冷拔無縫鋼管是指外徑大于φ80mm的鋼管。冷拔無縫鋼管是石油、化工、熱力、鍋爐、機(jī)械液壓等行業(yè)重要用材。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國在“十一五”期間，冷拔無縫鋼管的需求量大幅度增加，并明顯呈現(xiàn)出大口徑化的發(fā)展趨勢。特別是對于要求耐腐蝕、抗擠壓的油井管和大口徑高壓鍋爐管及高質(zhì)量的石油裂化管、石油石化輸送管線管等，將隨著 對能源基礎(chǔ)設(shè)施投入的加大而成為需求的熱點(diǎn)。由此，保證產(chǎn)品出廠質(zhì)量的無損檢測提出了方法和技術(shù)上的新課題。
     水槽式超聲檢測是采用鋼管螺旋前進(jìn)式，超聲探頭固定不動(dòng)。通過水槽和被檢鋼管的底部充分水耦合的特點(diǎn)，保證耦合層的厚度不變。但是因?yàn)槌曋饕獧z測內(nèi)部缺陷對表面和次表面缺陷存在盲區(qū)，導(dǎo)致無法檢測，再加上采用螺旋前進(jìn)式，對于12m長的鋼管需要占空間30m的場地等不足，一直影響鋼管檢測方法的選擇和推廣。
    因此，國內(nèi)外對于冷拔無縫鋼管的探傷，一般采用漏磁法或水壓實(shí)驗(yàn)。在國內(nèi)，尚沒有性能良好的適合冷拔無縫鋼管的漏磁探傷設(shè)備出品，一旦使用即需要進(jìn)口。進(jìn)口漏磁探傷設(shè)備價(jià)格昂貴，對于國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)難以接受;而水壓試驗(yàn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，特別是當(dāng)操作者責(zé)任心不高時(shí)，水壓檢驗(yàn)形同虛設(shè)。可見，實(shí)現(xiàn)冷拔無縫鋼管的探傷已經(jīng)成為冶金鋼管行業(yè)亟待解決的課題。
冷拔無縫鋼管的特點(diǎn)是直徑大，壁厚相對較厚，因此根據(jù)這一特點(diǎn)充分利用超聲檢測內(nèi)部和渦流檢測表面和次表面的特點(diǎn)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)“無盲區(qū)”探傷。通過采用“鋼管原地旋轉(zhuǎn)，檢測探頭前進(jìn)的組合方式”，不僅解決檢測問題，還解決縮小占用場地的空間。
在自動(dòng)探傷中，提離效應(yīng)和穩(wěn)定耦合層對探傷的影響往往成為棘手的問題。在自動(dòng)探傷中，提離效應(yīng)和穩(wěn)定耦合層是引起漏檢和誤報(bào)的主要原因。不管是漏檢或誤報(bào)，都影響檢測的可靠性。長期以來，在自動(dòng)探傷的實(shí)際應(yīng)用中，由于提離波動(dòng)引起檢測可靠性下降的問題或者由于水耦合層的厚度變化，一直是困擾著這種技術(shù)正常使用的“瓶頸”。
    通常，解決提離效應(yīng)的辦法主要有:探頭的機(jī)械跟蹤法、探頭線圈的橋式接法、改變檢測線圈LC回路的電容值和使用多頻檢測技術(shù)等。除機(jī)械跟蹤法外，其他的幾種解決辦法，通過改進(jìn)探頭和儀器來得以實(shí)現(xiàn)，但機(jī)械跟蹤只能改進(jìn)探頭架，來防止提離間隙的變化。在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，探頭機(jī)械跟蹤法是常用的克服提離效應(yīng)影響的方法。常見的探頭機(jī)械跟蹤模式有兩種:一種，是采用輥輪限位與汽缸或彈簧頂推相結(jié)合的方法，使檢測探頭與被檢工件表面之間保持恒定距離。雖然這種方法對抑制提離效應(yīng)能起到較好的作用，但同時(shí)會(huì)使振動(dòng)噪聲加大。另一種，采用探頭機(jī)械跟蹤的方式，是利用測距探頭及時(shí)地測量出檢測探頭提離間隙的波動(dòng)情況，并用測距號(hào)來控制和驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)等動(dòng)力裝置帶動(dòng)檢測探頭動(dòng)作，以保證探頭與被檢工件之間的間隙恒定。這種方法適用于板材或坯材等平面掃查探傷，缺點(diǎn)是由于機(jī)械動(dòng)作的反應(yīng)速度比較慢，而且還比較復(fù)雜。
把探頭裝入一個(gè)探頭小車中，并采用二級(jí)彈簧頂推的方法使檢測探頭與被檢工件表面之間始終保持一定的距離。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，探頭的隨動(dòng)性比較強(qiáng)，基本保證了探頭與被檢測鋼管表面之間的距離恒定，探傷也取得了較好的效果。通常，解決水耦合層的辦法主要有:固定水槽箱、穩(wěn)定水噴裝置。由于采用鋼管旋轉(zhuǎn)探頭前進(jìn)的方式，冷拔無縫鋼管的長度一般在10m左右。因此必須考慮采用穩(wěn)定水噴裝置，如增加流量口的直徑，降低流量口和鋼管的高度，減少水花。目前常規(guī)的解決辦法也只能這樣，但解決的效果是在可以接受范圍內(nèi)

為了進(jìn)步方管的表面硬度與耐磨性，可對其停止一些表面的處置，即火焰表面粹火，高、中頻表面的淬火以及一些化學(xué)熱處置等。普通來說高、中頻表面的淬火居多，其加熱的溫度在850-950℃。思索到它的導(dǎo)熱性差，因此加熱的速度不能太快，否則會(huì)發(fā)作凝結(jié)與一些淬火裂紋的缺陷。

高頻淬火請求方矩管正火后基體布置首要為珠光體。冷卻選用噴水或者是噴聚乙烯醇水溶液，回火的溫度在200-400℃范圍內(nèi)，硬度在40-50HRC,可保證方矩管表面的硬度和耐磨性。

    尺度安穩(wěn)性關(guān)于髙精度的方矩管，其請求的精度髙， 故有必要堅(jiān)持尺度的安穩(wěn)性，由于在空氣中停止校直，冷卻速度慢， 因此具有安穩(wěn)化的效果，會(huì)添加布置中剩余方矩管的數(shù)量，故有必要停止冷處置；削減淬火變形由于方矩管細(xì)長，故淬硬過程中容 易變形，故有必要嚴(yán)厲控制其變形，熱處置是十分關(guān)鍵的工序，在淬火冷卻過程中，運(yùn)用冷塑性停止及時(shí)校正，這是保證其合格率進(jìn)步的關(guān)鍵步驟，為此應(yīng)停止熱浴淬火或在油中冷卻必定時(shí)辰提出熱校正。

    一同應(yīng)在加熱時(shí)停止吊掛加熱，以削減淬火的變形，關(guān)于高精度的導(dǎo)軌，為削減變形則停止氣體滲氮或離子滲氮等；高硬度方矩管首要承受觸摸疲憊載荷，故有必要具有高的硬度，因此應(yīng)停止淬火、或表面淬火或化學(xué)熱處置等，隨后停止低溫回火處置