在役銅管渦流檢測

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1、在役銅管渦流檢測的研究蔡紅生王傳玉汪毅（河南電力試驗研究所鄭州450052）【摘　要】凝汽器銅管常因材質(zhì)、循環(huán)水質(zhì)等原因造成腐蝕、泄漏，影響機組安全運行，本文介紹了運用渦流混頻技術(shù)對凝汽器銅管進行在役檢查的方法。【關(guān)鍵詞】凝汽器銅管在役渦流檢測1、引言銅管由于其耐腐蝕、導(dǎo)熱性能良好而被采用在火力發(fā)電廠凝汽器中。由于制造缺陷、安裝碰傷、循環(huán)水質(zhì)以及其他多種因素，常導(dǎo)致凝汽器銅管發(fā)生泄漏。導(dǎo)致凝結(jié)水硬度升高，鍋爐受熱面管道結(jié)垢，使管道發(fā)生爆漏，威脅機組的安全運行。為了確定銅管泄漏的位置，電廠通常采用灌水、蠟燭等手段來檢出泄漏的銅管，但是這種方法不能準確的

2、判斷缺陷及其位置和大小。因此，如何快速準確的檢驗在役銅管，對確保機組安全運行，減少電廠被迫停機的次數(shù)和時間，提高經(jīng)濟效益，都是十分重要的。2、檢測原理、特點及影響因素渦流檢測是運用電磁感應(yīng)原理，當探頭在金屬表面移動。遇到缺陷或其他性質(zhì)（如電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀等）變化時，使得渦流磁場對線圈的反作用不同，引起線圈阻抗變化。通過渦流檢測儀器測量出這種變化量就能鑒別金屬表面有無缺陷或其他性質(zhì)變化，這就是渦流探傷的基本原理。渦流檢測和其他檢測法相比，有它獨特之處，其主要特點有：只適用于導(dǎo)電材料；特別適用于導(dǎo)電試件表面和近表面檢測；無需耦合劑和表面處理；檢測

3、速度快，可實現(xiàn)自動化檢測。4影響銅管渦流檢測的因素有電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、相對位置、非連續(xù)性（缺陷）等。在役銅管檢測時，凝汽器中用于支撐銅管的支撐板會造成渦流分布的改變，從而產(chǎn)生一渦流信號，干擾對缺陷的識別。采用渦流混頻技術(shù)及可消除支撐板對檢測的干擾，準確的區(qū)分缺陷與偽缺陷，確保不漏檢、不誤判。3、在役銅管渦流檢測3.1準備工作3．1．1　根據(jù)所檢測項目，選擇檢測儀器。對于凝汽器銅管在役檢查需選擇數(shù)字式多頻渦流探傷儀；3．1.2　根據(jù)銅管的內(nèi)徑尺寸選用合適的內(nèi)插式探頭；3．1.3　按照標準JB4730-94的規(guī)定，選擇標準試管；3.2參數(shù)設(shè)置設(shè)置

4、主檢測頻率F1主檢測頻率F1的選擇一般應(yīng)使被測材料最大厚度約等于標準滲透深度。標準滲透深度δ定義為：表面渦流密度的1/e　　　　　　　　　　　　式1f---檢測頻率（Hz）μr---相對磁導(dǎo)率σ—電導(dǎo)率（M/Ω.mm）從式1知，頻率越低，滲透深度越大，但靈敏度同時也降低，以致難于區(qū)別內(nèi)壁缺陷和外壁缺陷，對金屬管道采用內(nèi)插式探頭進行渦流檢測時，要滿足以下要求：A、缺陷信號和其它信號之間要有足夠的相位差以便進行相位鑒別。B、管內(nèi)壁和外壁缺陷之間也要有相當?shù)南辔徊钜员惴智鍍?nèi)外壁缺陷。在實踐中對各種類型和尺寸的管子檢驗中得出經(jīng)驗公式為：f=5/σ.tt-厚度

5、（mm）σ—電導(dǎo)率（M/Ω.mm）在該頻率下，對管道內(nèi)、外壁都有較高靈敏度、對管外磁性沉積物和鐵磁性支撐板靈敏度較低。通過計算得出常用熱交換器金屬管道標準滲透深度見表1.表1常用熱交換器管材材料電阻率、頻率、滲透深度關(guān)系表4材料（電阻率Ω.cm）滲透深度（mm）F＝1KHz10KHz100KHz1MHz黃銅（9.9）5.01.60.50.270/30鎳銅（34.5）9.32.90.90.390/10鎳銅（14.5）6.01.90.60.2A-40鈦管（54.8）11.73.71.20.4TP304鋼管（70）13.24.21.30.4①設(shè)置副檢測頻率

6、F2副頻是用來消除如支撐板等干擾信號而又不至于過多地減弱缺陷信號。副頻F2應(yīng)選得低一些，使支撐板信號的幅度比缺陷信號大，但頻率過低會使支撐板信號與主檢測頻率下的支撐板信號的形狀相差過大，以致兩個信號不能很好地相互抵消，剩余信號較大，即不能有效地抑制支撐板信號。因此一般選擇抵消支撐板信號的副頻約為主頻率的一半或稍低一點。②增益值的確定主檢測通道增益值的確定應(yīng)使標準判廢缺陷響應(yīng)信號幅度約占滿刻度的60-70%，副頻的增益值的確定應(yīng)使干擾信號響應(yīng)幅度約等于在主頻下（增益值已確定）的干擾信號響應(yīng)幅度，這樣能更好地抵消干擾信號的影響。③相位角的選擇按照ASME

7、標準，信號與坐標水平負軸的夾角為相位角。在操作過程中把穿透性缺陷響應(yīng)信號的相位角旋轉(zhuǎn)到40°方向。這樣，阻抗圖上在40°方向上的響應(yīng)信號可以認定為穿透性缺陷；當相位角小于40°4時，缺陷應(yīng)在接近渦流探頭一側(cè)表面上，相位角越大，缺陷深度越深；反之當相位角大于40°時，缺陷應(yīng)在遠離渦流探頭一側(cè)表面上，相位角越小，缺陷深度越深。①混頻檢測在選擇好主頻、副頻、增益、相位角的基礎(chǔ)上，在混頻檢測狀態(tài)下，通過多次自動混頻，將干擾信號抑制到最小水平，即可開始進行混頻渦流檢測。4、應(yīng)用通過對鄭州中岳發(fā)電有限公司#3機組凝汽器銅管進行渦流檢測，凝汽器銅管共分為四個區(qū)域，

8、經(jīng)檢測:南上區(qū)共檢查841根,不合格共625根,不合格率=74.3%北上區(qū)共檢查200根,不合格共85根,不