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简述国内石化产品管材涡流检测常用标准的差异

2017-03-08赵振南

黑龙江科学 2017年11期
关键词:通孔涡流管材

赵振南

(中国第一重型机械股份公司,辽宁 大连 116113)



简述国内石化产品管材涡流检测常用标准的差异

赵振南

(中国第一重型机械股份公司,辽宁 大连 116113)

简述国内石化产品常用的NB/T47013.6《承压设备无损检测第6部分涡流检测》和GB/T7735《无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管缺欠的自动涡流检测》标准之间的差异,进而加深对涡流检测的理解和使用。

石化产品;涡流检测;钢管;标准差异

涡流检测利用电磁感应原理,通过检测被检工件内感生涡流的变化来评定导电材料及其工件的性能、尺寸或发现缺陷。涡流检测管材的优点:第一,既可检测管材表面,也可以检测管材的近表面缺陷。第二,检测时不需要接触工件,也不需要填充耦合剂,易于实现管材快速、高效的自动化检测。涡流检测管材的局限性:第一,检测时影响信号的因素多,难以将出现的异常信号与缺陷的类型、位置和形状一一对应,并受检测人员个体素质影响较大。第二,涡流检测存在趋肤效应,当管材厚度较大时,难以发现深处的缺陷。

以下对国内NB/T47013.6-2015《承压设备无损检测》第六部分涡流检测和GB/T7735-2016《无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管缺欠的自动涡流检测》标准中相关检测要求进行简要介绍并比较其异同。

1 适用范围

GB/T7735的适用范围为无缝钢管和焊接钢管(埋弧焊除外)的自动涡流检测要求,而NB/T47013.6的适用范围较广,既包括了无缝或焊接钢管(埋弧焊钢管除外)等,也包括镍及镍合金管、铜及铜合金管、铝及铝合金管、钛及钛及钛合金管的涡流检测。本文主要对比NB/T47013.6中无缝钢管和焊接钢管的涡流检测。GB/T7735的检测范围为外径不小于4mm的钢管,NB/T47013.6与其相同。GB/T7735明确规定只适用于自动涡流检测,而NB/T47013.6并没有明确必须采用自动涡流检测,该技术标准也适用于手工检测。除了管材已经焊到工件上(如换热器的管子与管板焊接),单件管材都采用自动化检测技术。

2 检测技术

无缝或焊接钢管可采用三种涡流检测技术:穿过式线圈技术、扁平线圈技术和扇形线圈技术,其中扇形线圈技术仅适用检测钢管焊缝。GB/T7735和NB/T47013.6都对这三种涡流技术进行了相关叙述。由于穿过式线圈技术是最常用的涡流检测技术,本文主要对比两个标准介绍穿过式线圈技术相关规定的差异。

3 对比试样

对比试样主要用于调节涡流检测仪器的灵敏度、调整检测参数、确定验收等级和保证检测结果准确性。GB/T7735规定对比试样管应与被检钢管具有相同的公称直径和壁厚,相同的表面状态(如轧态、正火、淬火和回火)以及相似的牌号。而NB/T47013.6的规定相对较松,仅要求对比试样管与被检工件具有相同或相近规格、牌号、热处理状态和电磁性能。对比试样上的人工缺陷类型和尺寸,对于NB/T47013.6,对比试样上的人工缺陷为垂直于管壁的通孔,沿轴向加工3个相同的孔径的通孔。3个孔120°分布,轴向间距不小于200 mm。通孔的尺寸根据外径和验收等级选择。对于GB/T7735,对比试样上的人工缺陷同样为垂直于管壁的通孔。加工3~4个相同孔径的通孔。3个孔120°分布,4个孔90°分布,没有规定通孔之间的轴向间距,通孔的尺寸也根据外径和验收等级选择。比较来说,其在相同管材外径时,GB/T7735 要严于NB/T47013.6。

GB/T7735和NB/T47013.6都规定可以在样管上加工1个径向通孔,此情况下在校验和检验核查时,对比试样的通孔位置分别在0°,90°,180°、270°时依次通过检测设备。槽型人工缺陷相对于通孔人工缺陷更能代表管材在制造过程中的缺陷情况。但槽型人工缺陷的加工难度大,加工成本高,两个标准在穿过式线圈技术中没有要求按槽进行检测和验收。GB/T7735中仅说明,经协商可用纵向槽和周向槽作为对比标样。

4 端部盲区

当线圈在扫查过程中接近管材端面时,由于形状突变引起的涡流变化远远超过所期望检出的缺陷涡流响应,从而导致钢管两端存在检测盲区。检测时必须考虑盲区的范围。NB/T47013.6规定端部盲区要求在对比试样钢管端部小于或等于200 mm处,加工2个与中间通孔尺寸相同的通孔,以检查端面效应,而GB/T7735并没有相关规定。为了确定管材的涡流检测有效长度,推荐按照SE-243《换热器和冷凝器用铜与铜合金无缝管的涡流检测》标准中方法进行操作。在离管材的一个端面加工一系列间隔为12.7 mm的人工缺陷,实际加工时可将12.7 mm圆整为12 mm或15 mm,人工缺陷应根据上述对比试样的人工缺陷样式和尺寸相同,然后使管子与产品检验时相同的速度两次穿过检测线圈,一次是把有人工缺陷的一端为头,一次是把有人工缺陷的一端为尾,从而确定产品涡流检测的有效长度。

5 填充系数

从理论上说,线圈与钢管越接近,填充系数越高,检测灵敏度就越高。但由于管材的平直度,轴对称性和椭圆度总有一些偏差,并且钢管传动时会产生微小振动,填充系数过高会磨损线圈和工件,需要综合考虑涡流检测时的填充系数。NB/T47013.6规定检测线圈的内径应与被检管材的外径相匹配,其填充系数大于或等于0.6,而GB/T7735并没有相关规定。

6 检测速度

NB/T47013.6仅规定检测时的速度应与调试灵敏度时的速度相同或相近,而GB/T7735除了规定检测速度应与调试灵敏度时的速度相同,还规定了检测时的检测速度波动最大在±10%,GB/T7735的规定可操作性更好。

7 工件状态

GB/T7735中规定,被检钢管应有足够的平直度以保证检测的有效性,表面应没有影响检测可靠性的外来异物。NB/T47013.6则规定被检钢管应清洁、无毛刺,不应有影响实施涡流检测的粉尘及其他污染物,并没有强调被检钢管的平直度。

8 可疑信号的处理

NB/T47013.6规定钢管涡流检测时其出现等于或高于报警信号时,此钢管被认定为可疑钢管,可疑钢管被判定为不合格钢管。GB/T7735规定对于等于或高于报警信号的钢管视为可疑品,可由制造商决定是否重新检测。两个标准叙述略有差异。另外,两个标准都指出可疑钢管可采用其他无损检测技术和检测方法重新检测,由制造方和采购方协商是否同意接受。

9 验收等级

两个标准都规定了涡流检测钢管时的信号低于对比试样人工缺陷的信号时钢管合格。NB/T47013.6的验收等级分为A级和B级,且B级严于A级。GB/T7735的验收等级分为E1H、E2H和E3H,E1H最严。验收等级的选定由制造方和采购方协商注明。

10 结语

涡流检测可探出位于管子内、外表面或近表面中的缺陷。通过以上介绍,我们了解了涡流检测在管材检测中的一些特点,如适用范围、检测技术、对比试样、端面效应、填充系数、检测速度、工件状态、可疑钢管的判定、验收等级,等等。对今后生产过程中开展和使用涡流检测有借鉴作用,值得进一步总结、研究和试验。

[1] 徐可北,周俊华. 涡流检测[M].北京:机械工业出版社,2007.

[2] 美国无损检测手册译审委员会译.美国无损检测手册:电磁卷[K].上海:上海世界图书出版公司,1999.

[3] 周正干,黄凤英,于芳芳.电磁超声和涡流组合检测方法[J].无损检测,2009,(09):47-49.

[4] 王东升. 金属薄壁管材涡流检测中异常信号的产生原因 [J].无损检测,2014,(07):76-78.

Briefly on the differences of common standard for eddy currenttesting of domestic petrochemical products

ZHAO Zhen-nan

(China First Heavy Machinery Co., Ltd., Dalian 116113, China)

This paper describes the NB/T47013.6 “Non-destructive testing of pressure equipment, sixth part of the eddy current testing” and GB/T7735 “Automatic eddy current testing for seamless and welded (except submerged arc welding)”, and then deepen the understanding and use of eddy current testing.

Petrochemical products; Eddy current testing; Steel pipe; Standard difference

2017-04-20

赵振南(1984-),男,硕士,工程师。

TG115

B

1674-8646(2017)11-0176-02

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