磁致伸缩导波技术在构件腐蚀检测中的应用实践

　　磁致伸缩导波检测技术是导波检测技术的一种,其导波的产生原理是利用磁致伸缩效应[1]。由美国西南研究院开发的磁致伸缩导波检测设备MsS3030在管道、杆件和板材的缺陷检测,尤其是腐蚀检测中取得了较为理想的效果[2]。油气管道和化工管道在使用过程中,会出现各种缺陷,如腐蚀和裂纹等,该缺陷容易导致管道发生泄漏乃至爆炸等失效。对于高压输电塔的埋地锚杆来说,一旦腐蚀严重,遇到强风或者雨水的冲击,极有可能偏塌,造成输电中断以及一系列的潜在危险。由于导波技术可以从某一点快速地检查较长距离的板材构件,提供有用的结构状态信息,从而对某些板材构件,进行快速检测。因此,导波的检测日益受到无损检测行业的关注[3]。作者介绍了磁致伸缩导波技术在管道、杆件和板材中的应用实践,认为该检测技术可以较为迅速准确地对构件上的腐蚀等缺陷进行定位。

　　1　导波检测应用实践

　　1.1　在管道检测中的应用

　　利用磁致伸缩导波检测管道是一项较为成熟的技术,笔者对不同的管道进行了较多的检测实践。导波检测管道最大的优点就是可以快速长距离对管道进行扫描,迅速找出管道上存在缺陷的部位。利用磁致伸缩导波技术检测管道,其步骤为:剪下一段磁致伸缩铁钴合金条带,使其长度略小于管道的外周长,并用环氧树脂粘贴在管道上,保证条带两端留出空隙而不搭接重叠。利用磁铁将条带磁化,使偏磁场沿管道轴向,这样可以保证与线圈交变磁场作用形成扭力导波。将线圈连接在适配器的两端,并调节接口长度,使线圈紧贴在磁致伸缩铁钴合金条带外面。将适配器通过数据传输线与主机相连,设置采集软件界面上的各项采集参数,使用超声导波检测的脉冲回波(Pulse Echo)模式开始采集数据。通过数据分析软件,得到该段管道的检测结果,如图1和表1所示。在该检测结果中,给出了管道的各个几何形状特征和存在的缺陷情况。该管道外径为152mm,壁厚为8.5 mm。其中,在导波传播的负向1.3 m和4.7 m处发现小的缺陷,在导波传播的正向7.7 m处发现一个较大的缺陷。

　　为了验证该检测的准确情况,将被检缺陷位置管道上的保温层扒开,观察缺陷状况。从探头位置起,导波传播负方向1.3 m～1.5 m处的缺陷d1,外部腐蚀部位的轴向长度为120 mm,通过超声测厚仪检测,发现该位置管壁明显减薄,上部厚度为4.8mm,下部厚度为5.8 mm,如图2所示。在导波传播负方向4.7 m处的缺陷d2为腐蚀缺陷,在管道外表面上有腐蚀凹坑,如图3所示。导波传播正向7.7 m处的缺陷D1为严重腐蚀,表面有大面积的铁锈脱落,壁厚减薄1 mm左右,如图4所示。该验证说明磁致伸缩导波在管道检测上具有较好的对应性。