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1、焊管·第27卷第4期·2004年7月·43·双面螺旋埋弧焊钢管的交流消磁唐彦林 翁继红(宝鸡石油钢管有限责任公司)摘 要 介绍了双面螺旋埋弧焊钢管交流消磁的原理及系统构成,有效地消除了钢管剩磁对X光工业电视检测的影响,且满足标准对管端剩磁的要求。关键字 埋弧焊 焊接钢管 交流消磁 剩磁0 前 言1 交流消磁的原理双面螺旋埋弧焊钢管(SAW)在焊接过程中,使钢管以运动状态通过一交变磁场,从圆形内焊采用直流焊接方式,内焊大线和焊头部位因线圈内轴线方向的磁感应强度公式(1)可知,管体大电流,产生较强磁场,钢管管体在该磁场作用的任一截面上各点受交变磁场作用的磁
2、感应强度下,磁矩获得或趋向于获得与外磁场相同方向的相关于通过线圈的瞬时电流、线圈半径及匝数等排列。当焊接结束,磁场逐步减少直至消失时,因参数。如图2B-H磁滞回线所示(aba′b′a为饱磁滞现象,在管体上还有剩余磁通密度存在,这就和磁滞回线),om为管体剩磁形成曲线(剩磁≥是我们通常所说的剩磁现象。剩磁的存在,使图b1),调整线圈电流,使消磁磁场的强度幅值大于像增强器的电子束方向偏转,X光工业电视系统或等于m点所对应的磁场强度Hm,随着电流由图像产生“S”型扭曲变形(如图1示),影响气孔、大到小变化,磁场强度从Hmv0,0v-Hc1,-Hc1夹渣等自然
3、缺陷,特别是未焊透、裂纹等线状自然v-Hm1(-Hm1=-Hm),-Hm1v0,0vHc1′,缺陷的检出率。随着管线钢级的提高及X光电Hc1′vHm变化,相应的管体任一截面上各点的磁视系统图像增强器的换型,剩磁的影响尤为突出。感应强度将分别沿着曲线mvb1,b1vc1,c1v且剩磁的存在,在管线环焊对接时,会产生偏弧现m1,m1vb1′,b1′vc1′,c1′vm变化(其中c1,c1′象,影响焊接质量。GB/T9711.2及APISpec5L磁感应强度为0,m,m1和b1,b1′磁感应强度大小(42版)标准均对钢管剩磁提出了明确要求。在相等,方向相反)
4、,形成闭合曲线。随着钢管的运2001年,我们初步采用对钢管施加反向磁场的直动,任一截面上各点到磁场区的距离变远,其所受流消磁法,由于我单位%个分厂有两条生产线,两条生产线所生产钢管及同一钢管管头和管尾剩磁差异较大,直流消磁装置难以使两个机组生产的钢管剩磁状态消除到理想状态,且返修管二次经过消磁工位,会形成充磁现象,使管体剩磁加大。经进一步研究,笔者提出了采用交流法消磁方案。图1 受剩磁影响扭曲变形的工业电视图像图2B-H磁滞回线·44·焊 管 2004年7月 磁场强度幅值逐渐减小,形成如图m′b2c2m2b2′约3s
5、之后,自动关闭消磁装置,一根钢管的消磁c2′m′所示的更小的磁滞回线,剩磁值从b1vb2,过程结束,整个消磁装置回到待机状态。逐步减小,依次类推⋯,电流和磁场强度趋近于零,剩磁值亦趋近于零。通过以上过程,管体磁畴3 结束语排列方向将被打乱,管体材料可达到退磁状态。μnI钢管交流消磁法,经实际使用,可将管端剩磁B=(1)2R消到1mT以下,消除了管端剩磁对X光工业电视式中μ—为磁介质的磁导率;检验系统的影响(消磁后的图像如图4所示),满n—线圈匝数;足GB/T9711.2及APISpec5L(42版)标准对剩磁I—为瞬时电流;的要求,且构造简单、操作方便
6、,易推广应用。R—线圈半径。2 交流消磁装置的构成钢管交流消磁装置如图3示,用350A左右的交流电焊机作为消磁线圈的供电电源,因交流图4 消磁后的工业电视图像消磁所需消耗电能较大,为确保线圈及时散热,线圈制作材料选用铜排间断工作。在线圈进管侧置参考文献一光电位置检测开关。用自动消磁方式,当钢管管头到达该位置时,自动启动消磁装置,对钢管自1王以真.实用磁路设计.天津:天津科学技术出版社,1992动消磁,直到钢管管尾离开光电开关检测区延时2程守洙,江之永.普通物理学.北京:高等教育出版社,1982第一作者 唐彦林,男,1964年生,工程师,1989年毕业于
7、西安石油大学电子仪器与测量技术专业,现在宝鸡石油钢管有限责任公司从事无损技术工作。联系电话:0917-3398727E2mail:tangyanlin1@sina.com图3 钢管交流消磁示意图(收稿日期:2004-01-20)编辑 罗 刚我国天然气工业将全领域对外开放 中国石油天然气集团公司经济技术研究中心副主任气管线,千万吨规模的液化天然气接收站和百万吨规模刘克雨日前表示,根据目前天然气发展战略与政策,我国的液化天然气运输能力。政府鼓励外商参与从事天然气勘探开发、基础设施、天然在天然气终端销售领域,天然气长输管道的建设高气发电站、大中城市燃气等项
8、目的建设与经营,对外开放潮即将带来终端销售市场的投资高潮。的领域几乎涵盖了整个天然气产业链。在
