电涡流检测技术在换热器检测中的应用.pdf

《电涡流检测技术在换热器检测中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、228化工机械2012每电涡流检测技术在换热器检测中的应用蒙斌¨付登堂2(1．兰州石化职业技术学院；2．兰州石化公司设备维修公司)摘要分析了换热器缺陷的类型和产生原因，提出了一种利用电涡流技术的无损检测方法．对检测原理、检测方案实施以及缺陷评判等进行了详细说明，着重举例说明电涡流检测技术在管壁探伤中的应用。关键词换热器涡流无损检测探伤中图分类号TQ051．5文献标识码B文章编号0254-6094(2012)02-0228-03电涡流检测是常规无损检测技术之一，近年来无论检测仪器还是检测技术都得到了很大的发展，在石化、电力及冶金等各个领域发挥了越来越重要的作用⋯。石化行业中广泛

2、使用着各种形式的列管式热交换器，其中有不少换热器在高温、高压和强腐蚀介质中运行，由于介质腐蚀、冲刷及疲劳应力等作用，会使列管管壁产生各种腐蚀缺陷、损伤和壁厚减薄，这将严重威胁设备的安全运行。因此对在役换热器管进行定期检测，掌握缺陷的存在及发展情况，是保证整台设备长周期安全运行的关键。在目前的几种常用无损检测技术中，电磁涡流检测方法由于检测速度快、灵敏度高以及非接触式检测等优点，成为换热器管唯一有效的检测手段¨1。笔者阐述了电涡流无损检测技术在石化系统热交换器在役检测中的具体应用和重要意义。1涡流检测原理电磁涡流检测的理论基础是电磁感应。如图1所示，探头的激励线圈中通以高频交变

3、电流，在附近的被测管壁中就会感应出涡流，管子的几何缺陷、电磁异常及尺寸变化等因素都将影响管内的涡流，而涡流的变化又使检测线圈的阻抗和感生电压发生改变，测出这种变化，就可得出管子的尺寸及缺陷情况H1，石化装置电涡流探伤检测法的原理如图2所示。阍士‘激励电{飞妒蜘一／I亡件’，．皿涡流磁场／＼◎∥lk8图1电涡流产生原理示意图图2电涡流检测原理框图2电涡流检测在石化装置中的应用2．1检测标样制作。电涡流探伤的目的主要是检查管壁内外表面的蚀坑、裂纹及冶金缺陷等。为提高灵敏度，一般采用差动式自比较检测线圈，这种探头检测速度·蒙斌，男，1979年2月生，讲师。甘肃省兰州市，730060

4、。第39卷第2期化工机械229快，并可区分内、外壁缺陷，判断缺陷的相对深度。电涡流检测是一种比较法检测，为了调试仪器，、评定缺陷，必须按照ASME有关规定预先制作标准样管(图3)，用来和实际检测结果做比较，从而得出缺陷的位置和相对深度。内肇环槽不同深度直径平底孔模拟钢质支撑环图3探伤标样管的结构2．2检测探头选择根据石化系统换热器的结构特点，探头只能从管内插入，按被测管的尺寸材料来制作专用检测探头。在探伤时采用自比较式差动线圈，以利于检出裂纹、蚀坑等微小缺陷，测量管壁厚度时应采用外比较式线圈。但其检测灵敏度与裂纹的走向有关，对于管壁中的环向裂纹，由于与涡流的方向一致，对涡流的

5、干扰作用较小，因而难于检测到，笔者在现场多次的检测中都证实了这一点。为解决这一问题，应采用斜线圈或点式探头。2．3样管标定正式检测前必须利用标准样管对仪器进行参数选择和设定，可根据涡流渗透深度公式进行检测频率预选，荐对标样管进行测试，进一步修正参数，最后找出频率、相位及增益等参数的最佳值。在最佳情况下，对标样管上的人工缺陷可得到如图4的缺陷信号图。内壁图4不同深度的缺陷信号从图4中可看出，不同深度的内外壁缺陷信号的相位角是不同的。理论和实践都表明，缺陷深度与信号相位角之问存在着如图5所示的关系。在实际检测中，将检测到的缺陷信号相位角与标准曲线对照，即可判定缺陷的相对深度H1。

6、枣魁醛逛瘩图5缺陷深度标准曲线2．4实际应用在石化装置中大量使用着各种立式和卧式的列管式换热器，笔者以大化肥厂的尿素装置中高压甲铵冷凝器(图6)和气提塔为例，介绍如何应用电涡流检测技术对数千根列管进行探伤检测。管图6尿素装置的立式换热器结构简图2．4．1检测前的准备检测前必须遵照有关规定办好必要的手续并落实安全措施，对被测管子应进行清洗，去除管内杂物，以保证探头能顺利地插入和测量结果的准确。同时要了解设备的结构及工艺参数，判断可能发生的主要问题，并编制管子排列图。2．4．2检测实施仪器架设要安全可靠，参数设定以标样管为准，检测探头可以人工拉动也可电机驱动，为保证检测效率又不能

7、漏过缺陷，探头拉动速度以1m／s为宜。在探头拉出时进行观察、分析并存储记录。如果检测人员对设备的状况十分了解，在进行探伤检查时，也可只对有问题的管子再进行复查并记录，对于大量没有问题的管子可以只注意观察而不做记录，以减少工作量，提高效率。一般情况下，应对每一根管子进行全长检查(特殊要求例外)。检测时应做好各种参数和信号的记录，在230化工机械2012钲检测过程中，应定时对仪器参数及标样管进行标定，以确保仪器参数的稳定，防止漏检。．2．4．3检测过程中的抗干扰由于换热器管周围有管板和支撑板环绕，将会对检测