热交换器铜合金管涡流探伤的研究

　　近20年来,涡流探伤与其他方法配合,已成为不可缺少的常规探伤方法之一,已应用于许多领域的金属部件探伤。由于涡流探伤检测线圈对受检材料及周边环境的敏感性和电力行业金属部件的特殊性,涡流探伤在电力行业中的适用范围还有一定的局限性。不过笔者认为:在汽轮发电机转子大轴中心孔、钢管、热交换器铜合金管的无损探伤中,涡流探伤已逐步成熟,将成为首选的探伤方法。

　　火电厂热交换器(如凝汽器等)所用的铜合金管一般在制造厂已接受过100%涡流探伤检查,但在安装前,现场用涡流探伤复检时,仍会发现一些不合格的产品。原因除了人为因素和在包装、运输过程中产生的缺陷外,还有制造厂家在探伤工艺方面存在某些缺陷。另外,涡流探伤的现场复检条件不如制造厂,如无自动传送装置和探头—试件同心装置,会直接影响探伤结果的准确性、工作效率以及工作成本。本文将详细地叙述以上问题,并通过理论分析,提出行之有效的解决方法。

　　1　探伤原理

　　对于热交换器铜合金管,制造厂和现场复检时所采用的涡流探伤,原理是相同的,如图1所示。将两线圈接成差动形式,构成交流电桥的两臂。当测量电桥平衡,其输出为0。相反,当差动线圈先后通过的管壁内有缺陷时,管壁内涡流先后产生部分中断或畸变,使两线圈阻抗发生相应变化,这种变化使测量电桥输出一个相应的不平衡信号,经放大处理后,在显示器上显示出一个具有一定相位角和幅值的“8”字轨迹(信号经处理后,也可用条形方式显示),供探伤人员判断缺陷的性质和大小。

　　2　报警装置的缺陷

　　铜合金管制造厂的涡流探伤工作一般是在生产线上进行的。由于铜合金管数量多,检测速度快,完全通过观察显示器来判断铜合金管是否合格几乎不可能,必须借助于报警装置。这样容易造成下列缺陷漏检。

　　2.1　端部缺陷

　　当铜合金管进入和退出检测线圈时,有不平衡的阻抗信号显示(非缺陷信号),仪器会报警;如铜合金管端部有超标缺陷,仪器也会报警。两种报警信号均有一定的持续时间。因为管子运行速度较快,因此两种声音信号就连在一起,使探伤人员难以区分,造成端部缺陷漏检。而在现场探伤复检时,通过观察显示器,能够区分这两种信号,见图2。这是现场探伤复检时,发现相当数量铜合金管有端部超标缺陷的原因。由于铜合金管长度都有余量,现场涡流探伤复检即使检出铜合金管端部有缺陷,这部分铜合金管还是能正常使用。

　　2.2　轴向缺陷

　　由于差动式线圈对于有一定长度的轴向缺陷(如轴向长条裂纹、分层等)不敏感,仪器有时不会报警,造成这类缺陷漏检。而现场涡流探伤复检可通过观察显示特征,结合外观检查和显示根源分析,检出此类缺陷。见图2。