不锈钢无缝钢管超声自动检测技术的研究现状

  不锈钢无缝钢管的缺陷种类比较多，不同的生产工艺产生的缺陷种类又有所区别。实际中，根据应用场合的不同，在不锈钢无缝钢管对缺陷的敏感程度有所差异，使得检测缺陷种类的侧重点不同。目前，国内无缝钢管生产线上，一般主要检测三类缺陷：纵向缺陷、横向缺陷，壁厚缺陷，相应的在线自动检测设备，根据生产线的传输特点和无缝钢管自身的外形特征，主要有三种形式：

1. 超声换能器按圆周方向布置，检测时探头周向旋转，钢管直线进给。

2. 换能器固定，钢管螺旋运动进给，如图所示。

3. 钢管周向旋转，换能器沿钢管轴线直线运动 。

    图所示的自动检测系统对无缝钢管的传动要求较低，铜管只需要直线进给，检测速度高，如GE公司研制的ROT系列无缝铜管自动检测系统，检测速度可达30-120m/min．但是，这种检测系统结构比较复杂，所需的换能器数目较多，由于换能器旋转使得超声信号的传输难度大，目前主要有两种信号传输方式：碳刷接触式和电容祸合式，其中电容耦合武的效果良好，但是结构尤为复杂，对机械加工的精度要求高。相比较于超声换能器旋转武系统而言，图所示的系统具有结构精巧简单，所需超声换能器数目较少，机械本体设计制造相对较容易。典型的如德国Karl Deutsch研制的系统，管径检测范围可达20-170mm，最高检测速度可达到。但是，这种系统对无缝钢管的传动要求较高，因为钢管进给的速度与螺距有关，这就要求传动机构要保证较高的传动精度，才能保证检测过程中不出现缺陷漏检．由于钢管的螺旋进给，使得传动过程中难免出现跳动，尤其是当速度较高的时候，钢管传输中的跳动对信号的采集和缺陷的诊断也提出了挑战。

    图所示的系统与前两种检测系统相比较有很大的区别，这种系统实质上是一种接触式检测，如Applus R，ID研制的管道检测系统，探头直线运动，钢管作圆周运动，结构最简单．但是这种检测系统用于无缝钢管在线检测的很少，原因是显而易见的，因为换能器与钢管表面接触，导致探头磨损比较严重，检测速度高磨损就越快。因此，工业中主要采用前两种自动检测系统用于在线检测。

    目前，上述提及的前两种超声自动检测系统，国外都处于绝对领先地位，各知名超声无损检测设备开发商都争相推出不同系列的管材超声自动检测设备，美国Tuboscope公司研制的Truscope系列旋转探头金自动的无缝钢管超声探伤系统，以及钢管螺旋式进给的Truscan系列，可用来检测大管径钢管：德国KarlDcutsch公司研制的RPS.R系列无缝钢管自动检测系统，检测管径范围可达20-610mm，除了常规探伤外，还可以进行壁厚和直径测量；日本Olympus的RBIS系列，其检测管径范围可达50-850mm，值得关注的是该系统集超声相控阵和涡流检测技术予一体，从而具备近表面缺陷检测功能；英国USL研制的自动超声检测系统可用于检测无缝钢管和焊接管，检测过程中可以对缺陷进行自动分类．以色列Scanmaster推出的AS-280，检测管径范围为150-1200mm，最大检测厚度可达250mm。总体而言，国外的超声检测系统具有多功能、智能化、高速数据处理、实时显示、用户操作友好型等特点，满足当前钢管生产线对在线实时检测的要求，

    我国不锈钢无缝钢管生产的历史仅仅几十年，利用超声对不锈钢无缝钢管进行检测的研究起步更是晚之又晚．到目前为止，国内的超声检测研制成果还主要集中在手持式探伤仪，以及功能较为简单的多通道自动检测系统，还没有研制出拥有自主核心技术、高可靠，高速处理、能用于不锈钢无缝钢管生产的在线实时全自动超声检测系统，为此，我国主要的大型无缝钢管厂至今还依赖于进口的超声检测设备。