冷凝器管涡流检测方法的探讨

许志伟

摘 要：火力發电厂已经成为我国发电主力军，虽然我国在新能源发电技术的研究及工业、生活的应用，有了核电厂、风力发电的突破，但是现在还是缺少不了火力发电厂的建设。常规的无损检测在火电建设中、检修中，是不可缺少的，作为质量运行关键的把关项。随之涡流检测技术的发展，已经逐渐应用到工业检测中。此检测方法是利用模拟缺陷对比试样管，进行涡流检测仪器的参数调节，按照相关标准的要求，设置报警区域，制定出灵敏度高、检测效率高、更合适的涡流检测工艺，并应用于现场实际检测，检出管子内壁的凹坑，变形、机械损伤等缺陷，保证了汽轮机的有效运行，提高了火力发电建设的效率。

关键词：发电；冷凝器；涡流检测

1 前言

我国从上世纪60年代开展涡流检测的研究工作，并先后研制了一系列检测系统。从初期的YY-11型管材探伤仪，到后来的相继研制成功的YY-17、YS-1、NE-30和现在用途极为广泛的EEC-96数字涡流检测设备。这些设备在我国的航空航天、冶金、机械、电力、化工、核能等领域中正发挥着越来越重要的作用。

冷凝器是电站机组中最常见的设备之一，是火力发电厂建设，在用金属监督检验的重点。目前电站机组中使用的冷凝器普遍采用小直径不锈钢或是和黄铜薄壁管，由于冷凝器管外的冷却水是未经过处理的原水，如果因制造缺陷、腐蚀等而将管外原水渗漏到管内，导致给水品质下降，冷凝器换热效率降低，直接影响机组的正常运行，甚至影响到机组的寿命。因此改进对比试验管的制作，模拟现场可能出现的缺陷类型和缺陷方向，研究提高涡流检测灵敏度，检测效率，保证检测结果的正确性是十分必要的。

2 涡流检测原理

涡流检测技术是五大常规检测技术之一，适用于在制和在用承压设备导电性材料管材、零部件、焊接接头表面及近表面缺陷的检测。当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件时，由于激励线圈磁场的作用，试件中会产生涡流，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，通过测定检测线圈阻抗的变化，就可以判断出被测试件的性能及有无缺陷。

3 涡流检测工艺理论基础

3.1 对比试样的制作

根据检件状况和检测标准的规定，对比试样人工缺陷为垂直于管壁的通孔，直径为0.6mm±0.02mm。沿轴向加工5个相同孔径的通孔，其中2个通孔分别距离管端100mm±5mm。中间3个通孔之间的间距为500mm，并沿圆周方向相隔120°±5mm°。详见图1。

说明：（1）对比试样采用同批材料规格的冷凝管（即与被检对象具有相同或相近规格、牌号、热处理状态、表面状态和电磁性能）。（2）考虑冷凝器管材质问题，为了提高检测灵敏度，故将铜合金的通孔直径提高0.6mm，严于标准要求。

3.2 设备调节、检测工艺确定

3.2.1 设备连接

按照公司的涡流检测操作规程和仪器使用说明进行仪器、计算机、连接线、电源等装置的连接。

3.2.2 检测工艺确定

利用对比试样按照相关标准调节频率、相位、滤波、速度等调整的准备工作，将设备S1=P1F1频率设定为18 kHz，高通、低通、滤波设置为关闭状态，时基为2～3，并对比试样中间3个通孔人工缺陷响应信号中最低幅度选定，在阻抗图中调增益和相位至40%和40°，将此设定报警区域，记录下相位40°，幅值180。

4 冷凝器管涡流检测现场应用验证

4.1 工程概况

该电厂位于山西省河曲县城东约3km的黄河四级阶地上，是一座大型燃煤火力发电厂。我公司承接的二期的其中一台600MW国产超临界空冷机组的无损检测工程。冷凝器管涡流检测为安装前抽检，检测比例5%，规格Φ20×0.5mm，检测标准NB/T 47013.6-2015。

4.2 检测方法的确定

根据上述工程概况情况、检测标准、现场等情况，又在制安装检测，综合判断选择差动外通过式涡流检测。

4.3 检测工艺及步骤

4.3.1 表面准备

由于本次检测的在制检件，故一般情况不用处理，但被检件表面应清洁、无毛刺，不应有影响实施涡流检测的粉尘及其污物，如不满足要求，必须加以清除，清除时不应损坏被检件表面。

4.3.2 对比试样的制作、设备调节、检测工艺确定

按照上述第2部分 涡流检测工艺理论基础执行。

4.3.3 检测：

（1）将被检管件穿过涡流探头；（2）被检管件的移动速度与对比试样的移动速度相同，并且匀速移动，最大速度应满足仪器允许的检测速度上限要求。（3）检测过程中，发现管材编号201冷凝器管有超标信号，并产生报警。对上述冷凝器管进行复检，用探头在大概怀疑部位进行检测，结合仪器中的信号，看看是否与怀疑部位一一对应，缩小检测范围，再次进行局部检测，并结合信号相位26.7°幅值41位置530mm及探头位置观察检件部位，最后确认为缺陷，判断此冷凝器管不合格。

5 结束语

通过对上述工程和类似工程的冷凝器管进行涡流检测，说明了该检测方法能够快速准确的发现凹坑等缺陷，有较高的检测灵敏度。该检测方法工艺简单、操作容易、检测速度快。能在高温、高速下进行检测，检测效率高，成本低。保证了汽轮机运行的安全，从而保证火力发电厂在建运行的安全，也降低企业的运行成本。

参考文献：

[1] 电磁检测专业组（ASEI）[J].电磁涡流检测，2012.

[2] 张路根 冷凝器不锈钢薄壁管的兰姆波检测[J].失效分析与防护，2010.

[3] N B/T 47013.6-2015.承压设备无损检测第6部分[S].