摘要：随着科学技术的发展，自动化无损检测技术，凭借其高效、和非破坏性的优势，已成为现代工业检测不可或缺的一部分。文章从涡流检测技术、超声波检测技术二个方面论述了自动化无损检测技术，在实际探伤中应用分析，为压力管道在线自动无损检测质量控制水平提供参考。

关键词：自动化；无损检测技术；不锈钢无缝管；质量控制

引言

不锈钢无缝管因有良好的耐腐蚀，耐高温性能和良好的强度和塑性性能，被广泛的应用在高腐蚀和高温高压设备和装置中，属于压力管道元件产品范畴，所以对产品的质量控制要求非常严格。为了控制产品质量，一般采用自动涡流和自动超声无损检测方法。但是在实际应用中发现，自动化检测既有利又有弊。本文重点关注在自动探伤过程中，影响检测结果的容易忽略的因素。

一、自动化涡流检测检测技术质量控制分析

涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种检测方法。涡流检测的原理是电磁感应原理。涡流探伤装置包括：检测线圈，涡流探伤仪和一些辅助装置。

不锈钢无缝管涡流检测仪器，对于小口径管采用单通道检测，检测线圈采用穿过式自比差动式线圈。大口径管子采用点式多通道仪器，使用点式检测探头。辅助装置包括磁饱和装置，机械传动装置等。

涡流检测的特点是（1）涡流检测只适用于导电材料；（2）涡流检测是一种表面和近表面的检测方法；（3）涡流检测不需要耦合剂；（4）涡流检测速度快，可达到每分钟几百米：（5）涡流检测能实现高温下的检测；（6）涡流检测容易实现自动化；（7）涡流检测能用于复杂形状工件的检测等。

尽管涡流检测在自动探伤中有众多的优点，在实际应用中如果不注意一些影响检测的因素，则会产生漏检﹑错检。导致一些不合格品的流出，对产品的质量保证产生影响。（1）频率运用不当，当涡流密度衰减至表面密度的36.7%以下时，磁场强度和涡流密度很小，不能用于检测。而一些操作员在实际调试中，不能够正确的运用根据管子的壁厚选择合适的频率。导致检测结果不理想，在ASTM  A999中有明确的频率选用方法，规定壁厚小于1.3mm，最高频率100KHz;;规定壁厚小于3.8mm，最高频率50KHz;规定壁厚大于3.8mm，最高频率10KHz。符合随着管道壁厚的增加，频率降低的选用原则。（2）被检管子的直度。当被检测的管子有弯曲时，管子将不在穿过式检测线圈的中心如图1-1，1-2如果缺陷在弯曲的内凹处，由于填充系数的局部减小，导致缺陷的信号幅度减小。以致于不能产生触及报警电平信号，因而导致漏检。所以为了保证探伤质量，减少漏检，对被检测的管材直度要保证≤1.5mm/m;管材两端不得有毛刺，表面不得有油脂等异物。（3）连续性缺欠。穿过式检测线圈只能检出不连续性缺陷，而对于整根管子缺陷贯穿型的连续性的缺陷无法分辨出来。只能通过别的检测方法进行检测。

二：自动化超声波检测检测技术质量控制分析

钢管自动超声检测技术是利用探头可实现电能和声能之间的相互转换以及超声波在弹性介质中传播时的物理特性是钢管超声波探伤原理基础。定向发射的超声波波束在管中传播时遇到缺陷时产生波的发射。缺陷反射波经超声波探头拾取后，通过探伤仪处理获得缺陷回波信号，并由此给出定量的缺陷指示。

管材自动检测设备分为管子旋转式和探头旋转式两类，（1）探头旋转式设备是管材直线前进，探头围绕管子旋转或管子不动探头旋转送进；（2）管子旋转式设备是探头固定不动管材旋转送进或管材转动探头直线移动。

对于探头旋转式设备，一般采用多组水浸线聚焦探头，频率为2.5～5.0MHz，本文讨论A型脉冲法仪器检测管材的纵向缺欠的质量控制的一些注意事项。

（1）直度的影响。在已经调试好的水浸聚焦探头后，经过动态调试对比试样后，此时探头已经固定锁定了水层的距离，探头的角度。如果送进的管材局部有弯曲，此时管材不容易进入水套，弯曲的位置和探头的角度产生了变化，声波的反射/折射有可能偏离了缺陷的位置，从而造成了漏检。对于大口径的管材采用接触式的探头进行检测时，因探头吸附在管材的表面，管材旋转，探头直线送进，平缓的弯曲对检测的质量影响较小。

（2）管材的表面质量的影响。管材表面要保持光滑不得附着标签等塑料薄膜以及油脂。管材表面如果很粗糙，声波散射严重，导致衰减严重，信噪比减低，检测灵敏度下降。对于表面很粗糙的管材进行抛光处理，保持表面粗糙度≤6.4μm。管材表面有标签等塑料薄膜以及油脂附着，将导致声波无法入射到管材内，导致无法实施检测，造成漏检。

（3）水量的调节。在实施自动超声检测过程中，水是耦合剂。当在进行管材检测时，如果循环水的流动不顺畅，将导致（1）当采用旋转探头检测时，水压过大，导致旋转探头的在旋转过程中阻力过大，电机负载过大。水压过小时，超声波探头的腔体内未充满水，当探头旋转时，腔体内将产生大量气泡，对检测是不利的。确定水压大小，当旋转探头开启旋转后，观察仪器的显示屏，能够清晰稳定的显示声波时，调节水压到最低的压力位为准。此时水压适中。（2）接触式探头设备，对水压供应没有旋转探头那么严格，并且由于外置探头易于观察水的供应情况，水量调节至仪器显示屏回波信号清晰即可。

（4）扫查速度的影响。自动检测管材时，探头的聚焦声速在管外壁上的扫查轨迹为螺旋线，扫查速度v=nt，式中n---探头与管子的相对速度r/min;t=螺旋线的螺距，mm.扫查速度与螺距以及速度成正比，速度设置的过小，造成检测时间的浪费，速度调节过大，将造成漏检。在实际检测中，通过按照公式计算后的速度进行设置好后，在管材上进行验证。保证有20%的检测面积的重叠。如下图2 检测探头的总宽度100mm，如图3 100mm的检测探头在管子上的检测轨迹80mm.

综上所述：为提高作不锈钢无缝管自动无损检测质量控制水平，需要做好以下几个方面的内容。

（1）制定检测工艺文件。在实施检测前，按照被检测管材的规格、材质、产品标准制定合理的检测工艺。检测工艺文件需要得到有效的验证。有些检测员在检测时没有制定任何的探伤工艺，检测时随意设置参数。调试时只要对比样管有报警信号，就直接进行检测，这种操作行为是不可取的。制定合格的检测工艺是检测结果成功与否的关键。

（2）检查设备的工作状态。自动检测设备的稳定性对检测结果有很大的影响，比如辅助装置中的滚轮磨损，检测探头和管材配合的同心度，传动电机和传送装置等。仪器必须经过有效的校准，检测人员在检测前，应认真检查仪器和设备的完好程度。

（3）对比样管的制作。按照制定好的检测工艺文件，制作标准对比样管，自动化检测的对比样管规格多，对比样管大部分是公司内部制作，存在着人工伤尺寸超标准范围的情况，给检测仪器校准带来困难。影响到质量等级的评定。实际现场检测中，有发生检测人员随意使用对比样管进行调试的情况。不同检测等级的样管混用。如果是高一级的对比样管来调试低一级的被检测管材是可以的，反之评定等级将会降低。。

（4）检查管材的外观。在无损检测前需要检查被检管材的表面状态，包括粗糙度，直度等，不符合检测要求的管材必须要重新处理后再进行检测。

（5）职业素养。无损检测员在检测工作中应保持高度的责任感；应保持精力充沛；应努力学习本专业的知识，积累丰富的现场工作经验；严格按照操作规程和作业文件来实施检测，勤于积累检测工作经验，提高专业水平。

（6）管理制度。检测单位应建立有效的管理机制，对检测人员有监督和考核制度。对检测的结果进行抽样检查。对检测结果应有确认过程。

为了提高不锈钢无缝钢管的出厂的质量控制水平，无损检测单位应从人、机、料、法、环境等方面加强和提高管理水平。

参考文献

[1] 金属材料的涡流检测 冶金无损检测人员技术资格鉴定委员会 编

[2] 超声检测  中国特种设备检验协会 编

作者简介：李继刚 1976.11.20 男 江苏省灌云县 汉族 大专 技质部经理 铸造工程中级 鹏业控股集团有限公司 研究方向：自动化无损检测   涡流超程波检测