多频涡流检测技术在役凝汽器钛管检验中的应用

２ 实践 应 用
２ ０ １ １ 年 １ Ｏ月 ， 广 东 国华 粤 电 台 山 发 电 有 限公 wk.baidu.com
司 ２号 机组 大修期 间 ， 业 主要 求 对 该 机 组 的凝 汽器
钛 管 进 行 部 分抽 查 ， 该 机 组 凝 汽 器 钛 管 规 格 为
￣ ２ ５ ｍｍ× ０ ． ５ ｍ ｍ和 ｑ ￣ ２ ５ ｍ ｍ× ０ ． ７ ｍ ｍ 两 种 。这 种薄 壁 换热 器管 的在 役 检 验是 采 用 多 频 涡 流检 测 技 术 ，
阻抗 变化 ， 就 能判 断 出被 测 试 件 的性 能及 有 无 缺 陷
该 检验 方法 能够 很好 的检 出各 种 缺 陷 ， 例 如 穿 透性
缺 陷、 减薄 、 腐蚀 等 。
２ ． １ 检测 仪器 的选择
目前在 广 东火 电工程 总公 司采 用 的涡流 仪是 厦 门涡 流研究 院生 产 的 Ｅ Ｔ一５ ５ ５ Ｈ 多 频 涡 流检 测 仪 ，
着应 用 的局 限性 ， 对许 多复 杂重要 的构 件 ， 如凝 汽器 钛 管 的在役检 测 ， 邻 近 的支撑 板 、 管板 等结 构性部 件
会在 仪器 上产 生很 强 的干 扰 信号 ， 极 大 了影 响 了对 缺 陷 的判 断 ， 因此 采 用 多频 涡 流 检 测 就成 了解 决 这
２ ０ １ ３年 ２月 第 １ ６卷 第 ２期
２ ０ １ ３，Ｖｏ ｌ ，１ ６，Ｎｏ ． ２
贵州 电力技术
ＧＵＩ ＺＨｏＵ ＥＬＥＣＴＲＩ Ｃ Ｐ ＯＷ ＥＲ ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ
专题 研 讨
Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｒｅ ｐ ｏ ｒ ｔ ｓ
多频 涡 流 检 测 技 术 在 役 凝 汽 器 钛 管 检 验 中 的 应 用
发 电机组 的凝 汽 器 作 为 一个 重 要 的换 热部 件 ，
经过汽流和水流的冲刷和腐蚀 ， 容易产生各式各样
的问题 ， 故此 对运 行 过 一段 时 间 的凝 汽器 钛 管 进 行 缺 陷探 伤非 常有必 要 ， 而 目前 对 凝 汽 器 钛管 的检 测 最 有效 的方 法便 是涡 流检测 法 。
１ 技 术 原 理
当导 体 处 在 变 化 的磁 场 中或 相 对 于 磁 场 运 动 时， 其 内部会 感应 出电流 ， 这就称 为 “ 涡流 ” 。涡流检 测 是 常规五 大 探 伤方 法 之 一 ， 特别是对管子 （ 非 铁 磁 性及 铁磁 性 ） 表 面及 近 表 面缺 陷 的检 出灵 敏度 很 高， 因此被 广 泛 应 用 于 换 热 器 薄 壁 管 的 缺 陷 检 验 。 涡流 检测 的工作 原 理 是 运用 电磁 感 应 ， 当载 有 高频 交 变 电流 的检测 线 圈接 近试 件 时 候 ， 由于 激励 线 圈 磁 场 的作用 ， 在试 件 上 会 产 生 涡 流 ， 而 涡 流 的大 小 、 相 位及 流 动形式 受 到试 件 导 电性 能 的 影 响 ， 同 时 产 生 的涡流也 会形 成 一 个 磁 场 ， 这个 磁 场 反 过 来 又 会 使检 测线 圈 的阻抗 发 生 变 化 ， 因此测 定 检 测 线 圈 的
些 问题最 有效 的方 法 。
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都 采用计 算 机对检 测信 号 实时显 示 。 同时还可 利用
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第 ２期
赵延武 ： 多频涡流检测技术在役凝 汽器 钛管检验 中的应用
计 算机进 行 信号 处 理 ， 例如混频、 报 警 设定 、 相 位 分 析、 数值 存储 记 录等 工作 ， 大大 提高 了检 测速 度 和准
要检 测 的 因素 。单 频 涡 流 检 测 虽应 用 较 广 ， 但 其 有
分开 ， 提 高信 噪 比。
（ ２ ） 必须采 用 自动平 衡技 术 。 （ ３ ） 为适 应 不 同 的检 测 对 象 ， 要 求 仪 器 的频 率 范 围宽 广可 调 ， 一 般为 １ ０ ０ Ｈ ｚ ～１ ＭＨ ｚ 。 （ ４ ） 检测 仪 器 应 具 备 双 频 或 多 频 检 测 功 能 ， 以 便 有效 抑制 干扰 。 （ ５ ） 随着 微 机 技 术 的发 展 ， 现 在 大 多 数 涡 流 仪
（ １ ） 用阻抗平面显示 ， 以便 能 实 时 得 到 缺 陷 信 号 的 图形 ， 全 面反 映 缺 陷信 号 的幅 值 、 相位 、 波 形 走
向等特 征 ， 利 用相位 分 析技术 ， 可 将干 扰 与缺 陷信 号
化 以检 出缺 陷 ， 受 检工 件 影 响 检 测线 圈 阻抗 的 因素 很多， 诸 如磁 导率 、 电导 率 、 外 形 尺寸 和各 种 缺 陷等 。 涡流 检测 的关 键是 从 这 许 许 多 多 的 因素 中 ， 提 取 出
确性。
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 。
２ ． ２ 试 样 管制作 涡 流检 测是一 种 比较法 检 测 ， 为 了调 试仪 器 、 评 定缺陷 ， 必 须 预 先 制 作 标 准 样 管 。 目前 大 多 按 照 Ａ Ｓ ＭＥ（ 美 国材 料 试 验 学 会 标 准 ） 有 关 规 定 进 行 加 工， 典型 的探 伤标 样 管 和测 厚 样 管 ， 如图 ２ 、 图 ３所
如图 １ 所示 。
ｌ
图 １ 涡 流 仪 器 及 电 路 图
为 满 足现 场 检测 要 求 ， 仪 器 至少 应 具 备 以下 特
点：
等 。另外 它具 有检 测速 度快 、 无需 接触 、 不需 耦合 剂
等特 点 ， 因此 特别适 用 于管材 的探 伤 。
涡 流检 测 过程 中 ， 主要 通 过测 量 线 圈 阻抗 的 变
赵 延 武
（ 广 东火 电 工 程 总 公 司 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ０ ５ ０ ）
摘
要： 采 用 多频 涡 流检 测技 术 能提 前发 现 凝 汽 器 存在 的 缺 陷 ， 从 而保 证 电厂 安 全 运 行 ， 减 少非 正 常 停 机 。
关键词 ： 涡流 检 测 ； 多频 涡 流 ； 凝 汽器； 涡流仪 ； 混频 ； 缺 陷 文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ ８ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ５ ２— ０ ２ 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｋ ２ ６ 文献标志码 ： Ｂ