涡流检测技术在火电行业中的应用前景

1、    涡流检测技术在火电行业中的应用前景    王珍+赵敬哲+孟军：2095-6835（2016）07-0158-02摘 要：介绍了涡流检测技术在电力行业中的应用前景，发现涡流检测市场值得我们去更深层次地开拓。关键词：涡流检测；无损检测；火电机组；火力发电厂：tg115.28 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.2016.07.158涡流检测虽然是五大常规无损检测方法之一，但在火力发电厂实际检测中应用得并不多，大部分情况下仅被应用于凝汽器冷却管穿胀前的检测，导致涡流检测技术的很多优势并没有得到充分发挥。随着电子技术的发展，尤其是计算机和信

2、息处理技术的快速发展，涡流检测系统日益完善，涡流检测技术的发展也得到了实质性的突破，并步入了实用化阶段。1 涡流检测技术的应用现状目前，涡流检测技术在火力发电行业中的应用并不多。以我公司为例，涡流检测的项目主要是火力发电厂凝汽器冷却管穿胀前的检测。1台350 mw火电机组的凝汽器需要穿胀的冷却管数量不超过25 000根，而需要进行涡流抽查的冷却管数量只占穿胀总数的5%.也就是说，1台350 mw火电机组的凝汽器冷却管正常需要做涡流检测的数量不超过1 250根。在现行标准、规程中，只有电力建设施工技术规范对凝汽器冷却管穿胀前的涡流检测作出了明确规定：抽查数量为冷却管总数的5%，当不合格数量达到安

3、装总数的1%时，应逐根进行试验。承压设备无损检测 第6部分：涡流检测（jb/t 4730.62005）对用管的涡流检测时机作出了规定：用管的涡流检测在设备检修或业主认为有必要时进行，不强制规定。在其他火力发电厂监督、监察标准和规程中，都没有对涡流检测方法的使用作出明确规定。涡流检测技术实际应用范围狭窄的另一个重要原因就是涡流检测技术的优势并没有真正被人们认识到，而且有些业主只考虑到短期的检测成本，没有考虑到长远的经济效益。2 常规涡流检测技术2.1 原理常规涡流检测技术以电磁感应为基础，当载有交变电流的试验线圈靠近导体试件时，在线圈产生的交变磁场的作用下，导体会感生出涡流。涡流的大小、相位和流

4、动形式受试件性能及有无缺陷的影响，而涡流的反作用磁场又使线圈的阻抗发生变化。因此，通过测定试验线圈阻抗的变化，我们就可以了解被检试件性能的变化以及有无缺陷。2.2 局限性常规涡流检测技术的局限性主要体现在：只适合检测导电金属材料或能感生涡流的非金属材料；只适合检查金属表面及近表面的缺陷，不能检查金属材料深层的内部缺陷；对缺陷定性和定量还比较困难；针对不同工件采用不同检测线圈检查时各有不足。2.3 应用范围常规涡流检测技术主要用于涡流探伤、涡流的材质分选以及涡流的测厚。3 远场涡流检测技术3.1 原理远场涡流检测技术是一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术。它通常采用内置式探头，探头上有一个激励线

5、圈，还有一两个检测线圈。激励线圈与检测线圈之间的距离为钢管内径的23倍。激励线圈发出的磁力线（能量）穿过管壁向外扩散，在远场区又再次穿过有表面缺陷的管壁向内扩散，最后被检测线圈接收。检测线圈接收到的信号的幅度和相位都与壁厚有关，因此利用专业软件就可测得管壁的厚度。3.2 优点远场涡流检测技术的优点主要有：不必清洗被检测钢管的表面；探头与钢管表面不接触，探头外径与钢管内径之间的间隙变化对检测结果的影响很小；对钢管内表面和外表面腐蚀坑的检测灵敏度相同；对均匀减薄、渐变减薄和偏磨减薄的检测灵敏度都很高；探头的检测速度是否均匀对检测结果无影响；钢管内的气体、液体介质对检测结果无影响。3.3 缺点远场涡

6、流监测技术使用的检测频率比较低，使用时的检测速度会受到限制。4 两种技术比较常规涡流检测技术：对于非铁磁性材料（例如铜管、钛管、不锈钢管等）安装前的检测，通常会配合使用外穿式探头；对于在役检测，则配合使用内穿式探头；对于铁磁性新管检测，会配合外穿磁饱和器进行检测，以降低磁噪声的干扰，提高检测准确度。远场涡流检测技术：对于铁磁性管子，由于集肤效应的作用，只能检测管道表面存在的缺陷和问题，但能够提高检测的渗透深度。5 火电行业中的涡流检测市场在火力发电厂中，除了凝汽器冷却管穿胀前需做涡流检测外，在役换热器、换热管的检修和监测将会是涡流检测的巨大市场。换热器是火力发电厂的主要设备，例如凝汽器、高低压

7、加热器等，其主要是由换热管组成。当机组运行一定时间后，换热管会因长时间受到冲刷、腐蚀、振动而出现壁厚减薄和管壁损伤等现象，而管壁厚度监测是换热管定检的重要项目之一。目前，应用比较多的是接触式超声波脉冲回波法测厚。超声波测厚的局限性在于它是点式测量，检测效率低；在定检中，仅对受检部位进行抽查，而在减薄严重之处存在漏检隐患；对受检部位表面的光洁度等要求较高；测量结果易受换热管内表面附着物等的影响；有些部位由于受到支撑板等的遮蔽，可能无法监测到。远场涡流技术对均匀减薄、渐变减薄和偏磨减薄的检测灵敏度都很高，而且检测速度快、效率高，同时，其对管的表面状态要求较低。该技术在换热管道定检中具有其他无损检测方法所不具备的优势。配合使用多频涡流检测技术，可有效地抑制多种干扰因素的影响，达到去伪存真的目的，提高检测的灵敏性、可靠性和准确性，有利于对受检工件作出正确评价。在汽轮机叶片、大轴中心的表面裂纹、螺孔内裂纹、焊缝表面和近表面缺陷的检测中，涡流检测技术也具有较高的检测灵敏度和准确性。6 结束语实践证明，远场涡流检测技术是电厂在役换热管管壁定检最理想、最高效的检测方法。如果该技术能在换热管定检中得到广泛应用，必将会对电厂的防漏、防爆工作起到很大的促