换热器列管在运行过程中,受液体、气体介质的作用,容易在支撑板、弯管、胀管区等产生磨损、腐蚀等缺陷.同时在振动和腐蚀的交互作用下,各种缺陷会不断扩展和加深,当交变应力超过材料残余部分的强度极*会形成破坏性的裂纹.但对实际工件的检测时,发现管材是在挤压及后续的多道拉伸和清洗工艺中,主要会出现外表面划伤(犁沟)、硬质点压痕、内表面由于失稳产生的褶皱、由于清洗不净而残留的颗粒状金属及裂纹等。

1)内壁缺陷与外壁缺陷

相等体积的缺陷,内壁缺陷的阻抗图幅度较外壁缺陷的小.可借助非铁磁性薄壁管的阻抗曲线图来分析.如果外径da不变,这些曲线可以用来表示薄壁管电导率、内径和壁厚的变化.内壁缺陷的作用相当于增大管子内径和减少ωda不变,故η不变.又因为内壁缺陷的存在导致缺陷处导电率变小,根据频率比公式f/fg=fσdiω/5066,虽然di变大令f/fg变大,但由于σω都变小而且ω的变化速度大于di变化速度.综合以上因素,f/fg要变小,阻抗要沿η=1的半圆上移.不妨设无缺陷时阻抗为OA段,遇上内壁缺陷时变大到OB,比原来增加了AB段.外壁缺陷作用相当于减少管子daσ,从而减少η,而di未变,故减少ω.根据频率比公式f/fg=fσdiω/5066,得出f/fg要变小,所以外壁缺陷对阻抗的影响是双重的,一方面,使da减少,使阻抗因f/fg减少,沿原来的阻抗曲线上移,由原来OA变为OB,另一方面,使阻抗因η减少而由原来半径较大的曲线跳到半径较小的曲线,即由OB变为OC.

结论如下

(1)采用双频涡流检测技术,由于涡流的趋肤效应,当检测频率较低时,可探测到一定深度,当检测频率较高时,其检测深度减小,但表面检测能力提高.因此可采用高频检测表面缺陷,而用低频检测有一定深度的内壁缺陷的双频涡流检测技术,以提高检测能力.

(2)列管的管板和支撑板部位,虽可采用混频技术抑制干扰,但对服役时间较长的设备,管板或支撑板受到冲刷腐蚀、磨损等影响而产生变形,造成信号不规则,使管板或支撑板残留混频信号叠加在缺陷信号上,从而影响了缺陷信号的判别.

(3)校准人工伤的形状和尺寸对涡流检测结果的影响也是很大的.涡流探伤是一种相对的探伤方法,是以校准人工伤作为对比物,人工伤的形状和尺寸不符合标准要求,那么探伤结果的可信度就会降低.

(4)钢管的涡流探伤只能对检测结果进行定性的分析,不能根据缺陷信号的幅度分析出缺陷的深度和形状.

(5)随着传感器温度的升高,信号幅值是逐渐降低的.

(6)随着传感器提离距离的增加,涡流检测的阻抗信号幅值是逐渐降低的.

(7)趋肤效应使涡流信号的渗透深度受到很大限制,尤其对于铁磁性管道,因此检测时应充分考虑到它的影响.

(8)在其它条件一定时,随着裂纹深度的增加,涡流检测信号的幅值是逐渐降低的,阻抗显示平面图的相位角是逐渐增加的.

(9)采用放置式探头探测换热器钢管的*检测速度为3m/s左右,此时的阻抗信号幅值变化*.