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金属磁记忆技术-技术诊断的新方向
设备的主要损伤根源是应力集中区,在这些应力集中区域,腐蚀过程、错位和疲劳进行得更为剧烈。应力集中区-工件的局部区域,这里是整个工件体积范围内较的大变形区,是由于不合理的结构组合、金属组织结构的不均匀性以及工作载荷等所造成的。金属磁记忆技术确定的应力集中区是缺陷发展的《胚胎》。

金属磁记忆技术-技术诊断的新方向

金属磁记忆技术的起源

众所周知,设备经过长期使用后,大部分故障和事故都具有突发和疲劳的性质。而大多数情况下,更加危险的是,金属状态处在微结构水平上因金属疲劳而出现了不可逆的变化和损伤,这些损伤就可能是突然地,通常是在那些没有预见到的地方出现。

传统的无损检测方法的灵敏度不能发现《损伤前奏》的金属状态,因为他们的任务是查找业已出现了的损伤。传统的无损检测方法的灵敏度不能发现《损伤前奏》的金属状态,因为他们的任务是查找业已出现了的损伤。另外要想在数十公里长的管道上、大型锅炉、汽轮机、容器等,使用传统的无损检测方法(超声、X射线、磁粉等)实际上是做不到的,这是因为金属清理工作和其他准备工作量巨大和庞大的物资消耗。

众所周知,设备的主要损伤根源是应力集中区,在这些应力集中区域,腐蚀过程、错位和疲劳进行得更为剧烈。应力集中区-工件的局部区域,这里是整个工件体积范围内较的大变形区,是由于不合理的结构组合、金属组织结构的不均匀性以及工作载荷等所造成的。应力集中区是缺陷发展的《胚胎》。

在工作结构上测量机械应力以评价其状态,世界上主要的诊断中心都在研究这一问题,但是,至今检测应力的各种方法和手段在实际应用中都效率低下。当前,在设备应力变形状态的检测和疲劳损伤的早期诊断方面,金属磁记忆方法在实践中获得了广泛的应用。

1994年俄罗斯动力诊断的杜波夫...1994年第一次提出了《金属磁记忆》的概念,而且在此之前在技术文献里都未曾使用过。


金属磁记忆技术的定义

金属磁记忆方法(MMM)-无损检测方法,其基本原理是记录和分析产生在制件和设备应力集中区中的自有漏磁场的分布情况。这时,自有漏磁场反映着磁化强度朝着工作载荷主应力作用方向上的不可逆变化,以及零件和焊缝在其制造和于地球磁场中冷却后,其金属组织和制造工艺的遗传性。金属磁记忆方法在检测中,使用的是天然磁化强度,和制件及设备金属中对实际变形和金属组织变化的以金属磁记忆形式表现出来的后果。



金属磁记忆技术的国际标准及国内标准

1、金属磁记忆方法的新国际标准ISO 24497

  ISO 24497-1:无损检测 金属磁记忆方法 术语与定义

  ISO 24497-2:无损检测 金属磁记忆方法 基本要求

  ISO 24497-3:无损检测 金属磁记忆方法 焊缝检查

2、中国出台的金属磁记忆法的相关标准:

1)国家标准

  GB-T 26641-2011 无损检测 磁记忆检测 总则

  GB-T 12604.10-2011 无损检测 术语 磁记忆检测

2)电力行业标准

  DLT 370-2010 承压设备焊接接头金属磁记忆检测

  DLT 1105.4-2010 电站锅炉集箱小口径接管座角焊缝 无损检测技术导则 4部分:磁记忆检测


金属磁记忆技术的物理原理


1、金属磁记忆方法的物理基础

  磁弹性效应和磁机械效应;

  应力集中区中位错壁上磁畴边界的固锁效应;

  金属天然磁化强度条件下组织和机械强度不均匀性造成的漏磁场效应;

  金属的间隙(宏观缺陷)。

2、金属磁记忆方法检测时使用的磁参数

  自有漏磁场的法向分量 Hp和切向分量;

  磁场在长度方向上的梯度值 x

3、金属磁记忆方法在金属和焊缝中检测的是什么?

  应力变形状态以及按磁参数表现出的金属组织的不均匀性。

4、金属磁记忆方法检测时确定什么?

  应力集中区-破损发展的主要根源;

  应力集中区中金属组织的损伤;

  金属的间隙(宏观缺陷)。


金属磁记忆技术的优点

  对受检对象不要求任何准备(清理表面等);

  不要求做人工磁化,因为它利用的是工件制造和使用过程中形成的天然磁化强度;

  金属磁记忆法不仅能检测修理的设备,也能检测正运行的设备;

  金属磁记忆方法-唯一能以1mm精度确定设备应力集中区的方法;

  金属磁记忆检测使用便携式仪表,独立的供电单元,记录装置,微处理器和432MB容量的存储器;

  对机械制造零件,金属磁记忆法能保证百分之百的质量检测和生产在线分选;

  和传统无损检测方法配合能提高检测效率和精度。

金属磁记忆方法在工业部门的应用前景

  核电站蒸汽发电和蒸汽轮机设备;

  石油和天然气工业;

 重做绝缘保护层或大修分选管材时干线管路的检测。

  自动无损检测管道;

  机械制造厂,包括军工部门;

  铁路运输(莫斯科地铁、波兰铁路);

  钢丝绳

  金属结构、大厦,工程建筑。

  各种工业部门里应力变形状态检测和寿命评估;

   按自有漏磁场磁信号对缺陷尺寸和形状的分类;

   使用多通道三维扫描装置检测焊接接头的质量;

  在流水生产中检测制件(辊、刀杆、圆棒、管材、钢轨等)质量;

  修理时零件的自动检测(管件);

  无接触的磁诊断。

金属磁记忆技术的商业化仪器

俄罗斯动力诊断公司根据金属磁记忆技术的原理和应用,开发出一系列的TSC应力集中磁检测仪,具体包含如下:TSC-1M-4应力集中磁检测仪、TSC-2M-8应力集中磁检测仪、TSC-3M-12应力集中磁检测仪、TSC-4M-16应力集中磁检测仪、TSC-5M-32应力集中磁检测仪、TSC-6M-8应力集中磁检测仪、TSC-7M-16应力集中磁检测仪、TSC-8M-4应力集中磁检测仪、TSC-9M-12应力集中磁检测仪、EMIC-1M裂纹检测仪等。另外根据被检测工件的形状及应用不同,制造出不同种类的扫查装置(扫查探头),具体包含如下:1-8M通用扫查装置、2M特殊扫查装置、3M小管扫查装置、4M笔式扫查装置、6-12大平面扫查装置、11-6W埋地管道非接触扫查装置、11-12W埋地管道非接触扫查装置等。