换热器泄漏管涡流信号研究

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1、蒸汽发生器传热管弯管间隙测量方法曹刚（国核电站运行服务技术公司，上海200233）摘要本文介绍蒸汽发生器传热管弯管间隙测量方法，重点阐述涡流测量的原理和过程。主题词蒸汽发牛器；传热管；间隙；测量；涡流信号；幅值MEASUREMNETMETHODSOFGAPSBETWEENBENDSFORSTEAMGENERATORHEATEXCHANGETUBESCaoGang（SNPSC,Shanghai200233）Abstract:Thearticleintroducesmeasurementmethodsofgapsbetweenbendsforthesteamgeneratorh

2、eatexchangetubes,mainlydescribesthetheoryandprocessofeddycurrentmeasurement・Keywords:steamgenerator,heat-exchangingtubes,gaps,measurement,eddycurrentsignals,volts一、前言蒸汽发牛器在运行工况下，传热管不可避免地耍进行震动，为防止管子弯曲或相邻管子摩擦产生损伤，一般在传热管外侧相隔800〜1000mm安装支撑板。支撑板既能支撑管子，乂能避免相邻管子接触。熬汽发生器传热管为U型管，弯管区相临管子的间隙通常为4〜5mmo

3、如果弯管间隙过小，运行屮弯管区相邻管了有可能发生摩擦造成损伤，影响传热管的寿命。因此，蒸汽发牛器制造过程中弯管区相邻管子的间隙应严格控制，若控制不当或其它原因造成弯管间隙变小，则需要对实际弯管间隙进行测量，以评估是否需耍更换传热管。但如何进行测量呢？本文将介绍一种新方法。二、涡流测量方法1、涡流测量方法的提出通常借助工具用尺直接测量弯管间隙，但只适川于传热管女装过程中或外圈弯管。如果位置合适，可以采用光学测量方法，即在弯管一侧放置一张纸，在弯管另一侧较远处发射一光束，根据光束在纸上的投影来计算弯管间隙。实际上蒸汽发生器传热管安装后，大部分弯管间隙很难测量。笔者根据多年的涡流

4、检测工作经验，独辟蹊径地引入了涡流测量方法，取得了令人满意的结果。涡流测量弯管间隙的方法在国内外的文献资料、报刊杂志上未见记载、报道，值得进行总结和交流。2、基本原理涡流检测标准规定差分通道上缺陷信号应先下后上⑴⑵，通常支撑板信号是先上后下，外壁导电附着物也是先上后下。如果存在轴向均匀变化的导电附着物，则差分通道无法发现，盂要使用低频绝对通道。通常将用于评定外壁均匀减薄的绝对通道上的噪声信号设置到水平方向，缺陷信号向上，支撑板信号向下。绝对通道不仅能发现外壁均匀减薄，也能发现外储轴向均匀变化的导电附着物。根据涡流检测的电磁场理论，高频电磁场集中在一个小空间内，检测范围小；低

5、频电磁场影响范围大，对以穿透管壁在管外空间传播，对管外一定范田内的导电或导磁物体有感应。通常蒸汽发牛器传热管涡流检测过程中弯管区只有防震条（AVB）信号，低频绝对通道上涡流信号向下，条纹图上Y分量为负，见图1左侧。如果弯管间隙变小，小到低频通道能感应到相邻管子存在时，类似于传热管外壁存在导电附着物，低频绝对通道上涡流信号向下，条纹图上多出Y分量为负的信号，见图1右侧。蒸汽发牛器传热管涡流检测如图2所示，从涡流检测而言，弯管间隙明显变小时涡流检测能够发现，可以定性，若要定量，则需要进行対比试验。多出Y分量为负的信号图1涡流检测信号条纹图3、对比试验为给出弯管间隙，笔者利用蒸汽

6、发牛器传热管涡流检测的对比样管和一个无缺陷管段进行了对比试验，试验示意图见图3。试验条件如下：ZETEC公司MIZ-80iD涡流检测系统；蒸汽发牛器传热筲材料为Inconel690,规格为(D19.05xl.09mm；试验管两段，一段为对比样管，一段为无缺陷管；厚度为0.lmm的A4复印纸若干;涡流bobbin探头一个,外径为15.5mm；试验频率500kHz、240kHz、100kHz、50kHz,其中100kHz用于评定管子间隙。试验过程屮使用不同数量的A4复印纸模拟两根管子间隙，分别对间隙为0mm、0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm>1.2mm

7、、1.4mm>1.6mm、2.0mm>2.4mm>2.8mm、3.2mm等13种情况进行涡流测试，每种情况测试三次。探头检测方向4个直径1mm通孔参考样管宽20mm,深30%壁厚外环槽图3对比试验示意图4、试验结果在100kHz的绝对通道上将对比样管上4个直径1mm的通孔信号定义为IV,将本底噪声信号的相位调至水平，缺陷向上。在每种间隙下测量涡流信号的垂直分量，取三次测试的平均值，结果见表1。管子间隙人于3.2mm时，涡流信号幅值接近管子木底噪声幅值，涡流信号与探头摆动信号无法区分。l（X）kHz能感应到的最人距离