Е. В. Петрусенко - Магнитная и вихретоковая дефектоскопия металлов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
нефти и газа имени И.М.Губкина





​ Е.В.Петрусенко


МАГНИТНАЯ И ВИХРЕТОКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ МЕТАЛЛОВ


​ Методические указания к лабораторной работе
по курсу «Диагностика и контроль оборудования нефтегазопереработки»
​
​ Под редакцией проф. А.И. Владимирова
​
​
​
​
​






​
​ Москва 2006

​ УДК 532.529.5

​ Е.В. Петрусенко
МАГНИТНАЯ И ВИХРЕТОКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ МЕТАЛЛОВ.
-М.: РГУ нефти и газа, 2006, 20 с.

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Диагностика и контроль оборудования нефтегазопереработки» предназначены для ознакомления студентов с технологиями магнитной и вихретоковой дефектоскопии металлов. Они включают описание теоретических основ вихретокового контроля, назначение, устройство и принцип действия магнитного вихретокового дефектоскопа, описание методик проведения замеров толщины тонкостенных ферромагнитных оболочек и поиска поверхностных дефектов в токопроводящих объёктах контроля.
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 657300 «Оборудование и агрегаты нефтегаводского производства».

Рецензент – заведующий кафедрой машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина профессор, д.т.н. Ивановский В.Н.






 Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина
2006 год


1. Цель лабораторной работы
1. Изучение назначения, принципа работы и характеристик магнитного дефектоскопа металлов.
2. Изучение назначения, принципа работы и характеристик вихретокового дефектоскопа металлов.
3. Проведение магнитной и вихретоковой дефектоскопии металлической трубы.

2. Теоретические основы
2.1. Вихретоковый контроль
Вихретоковые методы (ВТМ) контроля основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля. Плотность вихревых токов в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров объекта, а также от взаимного расположения измерительного вихретокового преобразователя (ВТП) и объекта. В качестве преобразователя используют обычно индуктивные катушки (одну или несколько). Синусоидальный (или импульсный) ток, действующий в катушках ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем объекте (Рис.1). Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на зажимах катушки или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него.







Рис.1. Обобщенная схема вихретокового контроля с помощью накладного вихретокового преобразователя.

Плотность вихревых токов максимальна на поверхности объекта в контуре, диаметр которого близок к диаметру возбуждающей обмотки, и убывает до нуля на оси ВТП при удалении. Плотность вихревых токов убывает также и по глубине объекта контроля. Следовательно, вихретоковые методы эффективны только для контроля поверхностных слоев объектов.
Особенность вихретокового контроля также и в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Их взаимодействие происходит обычно на расстояниях, достаточных для свободного движения преобразователя относительно объекта (от долей миллиметра до нескольких миллиметров). Поэтому этими методами можно получать хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов или проводить дефектоскопию объекта с защитным нетокопроводящим покрытием. Получение первичной информации в виде электрических сигналов, бесконтактностъ и высокая производительность определяют широкие возможности автоматизации вихретокового контроля.
С помощью ВТМ обнаруживают дефекты типа несплошностей, выходящих на поверхность или залегающих на небольшой глубине (в электропроводящих листах, прутках, трубах, проволоке, железнодорожных рельсах, мелких деталях и т.д.), а также разнообразные трещины, расслоения, закаты, плены, раковины, неметаллические включения и т.д. При использовании накладного преобразователя при --">