王珍++趙敬哲++孟軍

文章編號(hào)：2095-6835（2016）07-0158-02

摘 要：介紹了渦流檢測(cè)技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用前景，發(fā)現(xiàn)渦流檢測(cè)市場(chǎng)值得我們?nèi)ジ顚哟蔚亻_拓。

關(guān)鍵詞：渦流檢測(cè)；無損檢測(cè)；火電機(jī)組；火力發(fā)電廠

中圖分類號(hào)：TG115.28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.07.158

渦流檢測(cè)雖然是五大常規(guī)無損檢測(cè)方法之一，但在火力發(fā)電廠實(shí)際檢測(cè)中應(yīng)用得并不多，大部分情況下僅被應(yīng)用于凝汽器冷卻管穿脹前的檢測(cè)，導(dǎo)致渦流檢測(cè)技術(shù)的很多優(yōu)勢(shì)并沒有得到充分發(fā)揮。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)的快速發(fā)展，渦流檢測(cè)系統(tǒng)日益完善，渦流檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也得到了實(shí)質(zhì)性的突破，并步入了實(shí)用化階段。

1 渦流檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，渦流檢測(cè)技術(shù)在火力發(fā)電行業(yè)中的應(yīng)用并不多。以我公司為例，渦流檢測(cè)的項(xiàng)目主要是火力發(fā)電廠凝汽器冷卻管穿脹前的檢測(cè)。1臺(tái)350 MW火電機(jī)組的凝汽器需要穿脹的冷卻管數(shù)量不超過25 000根，而需要進(jìn)行渦流抽查的冷卻管數(shù)量只占穿脹總數(shù)的5%.也就是說，1臺(tái)350 MW火電機(jī)組的凝汽器冷卻管正常需要做渦流檢測(cè)的數(shù)量不超過1 250根。

在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程中，只有《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)凝汽器冷卻管穿脹前的渦流檢測(cè)作出了明確規(guī)定：抽查數(shù)量為冷卻管總數(shù)的5%，當(dāng)不合格數(shù)量達(dá)到安裝總數(shù)的1%時(shí)，應(yīng)逐根進(jìn)行試驗(yàn)。《承壓設(shè)備無損檢測(cè) 第6部分：渦流檢測(cè)》（JB/T 4730.6—2005）對(duì)用管的渦流檢測(cè)時(shí)機(jī)作出了規(guī)定：用管的渦流檢測(cè)在設(shè)備檢修或業(yè)主認(rèn)為有必要時(shí)進(jìn)行，不強(qiáng)制規(guī)定。在其他火力發(fā)電廠監(jiān)督、監(jiān)察標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程中，都沒有對(duì)渦流檢測(cè)方法的使用作出明確規(guī)定。渦流檢測(cè)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用范圍狹窄的另一個(gè)重要原因就是渦流檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)并沒有真正被人們認(rèn)識(shí)到，而且有些業(yè)主只考慮到短期的檢測(cè)成本，沒有考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 常規(guī)渦流檢測(cè)技術(shù)

2.1 原理

常規(guī)渦流檢測(cè)技術(shù)以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)，當(dāng)載有交變電流的試驗(yàn)線圈靠近導(dǎo)體試件時(shí)，在線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的作用下，導(dǎo)體會(huì)感生出渦流。渦流的大小、相位和流動(dòng)形式受試件性能及有無缺陷的影響，而渦流的反作用磁場(chǎng)又使線圈的阻抗發(fā)生變化。因此，通過測(cè)定試驗(yàn)線圈阻抗的變化，我們就可以了解被檢試件性能的變化以及有無缺陷。

2.2 局限性

常規(guī)渦流檢測(cè)技術(shù)的局限性主要體現(xiàn)在：①只適合檢測(cè)導(dǎo)電金屬材料或能感生渦流的非金屬材料；②只適合檢查金屬表面及近表面的缺陷，不能檢查金屬材料深層的內(nèi)部缺陷；③對(duì)缺陷定性和定量還比較困難；④針對(duì)不同工件采用不同檢測(cè)線圈檢查時(shí)各有不足。

2.3 應(yīng)用范圍

常規(guī)渦流檢測(cè)技術(shù)主要用于渦流探傷、渦流的材質(zhì)分選以及渦流的測(cè)厚。

3 遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)

3.1 原理

遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)是一種能穿透金屬管壁的低頻渦流檢測(cè)技術(shù)。它通常采用內(nèi)置式探頭，探頭上有一個(gè)激勵(lì)線圈，還有一兩個(gè)檢測(cè)線圈。激勵(lì)線圈與檢測(cè)線圈之間的距離為鋼管內(nèi)徑的2～3倍。激勵(lì)線圈發(fā)出的磁力線（能量）穿過管壁向外擴(kuò)散，在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)又再次穿過有表面缺陷的管壁向內(nèi)擴(kuò)散，最后被檢測(cè)線圈接收。檢測(cè)線圈接收到的信號(hào)的幅度和相位都與壁厚有關(guān)，因此利用專業(yè)軟件就可測(cè)得管壁的厚度。

3.2 優(yōu)點(diǎn)

遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有：①不必清洗被檢測(cè)鋼管的表面；②探頭與鋼管表面不接觸，探頭外徑與鋼管內(nèi)徑之間的間隙變化對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響很??；③對(duì)鋼管內(nèi)表面和外表面腐蝕坑的檢測(cè)靈敏度相同；④對(duì)均勻減薄、漸變減薄和偏磨減薄的檢測(cè)靈敏度都很高；⑤探頭的檢測(cè)速度是否均勻?qū)z測(cè)結(jié)果無影響；⑥鋼管內(nèi)的氣體、液體介質(zhì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果無影響。

3.3 缺點(diǎn)

遠(yuǎn)場(chǎng)渦流監(jiān)測(cè)技術(shù)使用的檢測(cè)頻率比較低，使用時(shí)的檢測(cè)速度會(huì)受到限制。

4 兩種技術(shù)比較

常規(guī)渦流檢測(cè)技術(shù)：對(duì)于非鐵磁性材料（例如銅管、鈦管、不銹鋼管等）安裝前的檢測(cè)，通常會(huì)配合使用外穿式探頭；對(duì)于在役檢測(cè)，則配合使用內(nèi)穿式探頭；對(duì)于鐵磁性新管檢測(cè)，會(huì)配合外穿磁飽和器進(jìn)行檢測(cè)，以降低磁噪聲的干擾，提高檢測(cè)準(zhǔn)確度。

遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)：對(duì)于鐵磁性管子，由于集膚效應(yīng)的作用，只能檢測(cè)管道表面存在的缺陷和問題，但能夠提高檢測(cè)的滲透深度。

5 火電行業(yè)中的渦流檢測(cè)市場(chǎng)

在火力發(fā)電廠中，除了凝汽器冷卻管穿脹前需做渦流檢測(cè)外，在役換熱器、換熱管的檢修和監(jiān)測(cè)將會(huì)是渦流檢測(cè)的巨大市場(chǎng)。換熱器是火力發(fā)電廠的主要設(shè)備，例如凝汽器、高低壓加熱器等，其主要是由換熱管組成。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行一定時(shí)間后，換熱管會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間受到?jīng)_刷、腐蝕、振動(dòng)而出現(xiàn)壁厚減薄和管壁損傷等現(xiàn)象，而管壁厚度監(jiān)測(cè)是換熱管定檢的重要項(xiàng)目之一。

目前，應(yīng)用比較多的是接觸式超聲波脈沖回波法測(cè)厚。超聲波測(cè)厚的局限性在于它是點(diǎn)式測(cè)量，檢測(cè)效率低；在定檢中，僅對(duì)受檢部位進(jìn)行抽查，而在減薄嚴(yán)重之處存在漏檢隱患；對(duì)受檢部位表面的光潔度等要求較高；測(cè)量結(jié)果易受換熱管內(nèi)表面附著物等的影響；有些部位由于受到支撐板等的遮蔽，可能無法監(jiān)測(cè)到。

遠(yuǎn)場(chǎng)渦流技術(shù)對(duì)均勻減薄、漸變減薄和偏磨減薄的檢測(cè)靈敏度都很高，而且檢測(cè)速度快、效率高，同時(shí)，其對(duì)管的表面狀態(tài)要求較低。該技術(shù)在換熱管道定檢中具有其他無損檢測(cè)方法所不具備的優(yōu)勢(shì)。

配合使用多頻渦流檢測(cè)技術(shù)，可有效地抑制多種干擾因素的影響，達(dá)到去偽存真的目的，提高檢測(cè)的靈敏性、可靠性和準(zhǔn)確性，有利于對(duì)受檢工件作出正確評(píng)價(jià)。

在汽輪機(jī)葉片、大軸中心的表面裂紋、螺孔內(nèi)裂紋、焊縫表面和近表面缺陷的檢測(cè)中，渦流檢測(cè)技術(shù)也具有較高的檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確性。

6 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)是電廠在役換熱管管壁定檢最理想、最高效的檢測(cè)方法。如果該技術(shù)能在換熱管定檢中得到廣泛應(yīng)用，必將會(huì)對(duì)電廠的防漏、防爆工作起到很大的促進(jìn)作用，并使渦流檢測(cè)技術(shù)在電力行業(yè)中擁有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]電力行業(yè)火電建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).DL 5190.3—2012 電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范 第3部分：汽輪發(fā)電機(jī)組[S].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

〔編輯：王霞〕