压力容器无损检测——-涡流检测技术

　　1　概述

　　换热器是最常见的压力容器类型之一,主要用于石油、化工、电力、供热等各种生产过程中工作介质之间的热量交换。换热器最常用的结构为管壳式,换热金属管是必用元件之一,通过换热管可使不同介质达到热量迅速交换的目的。通常,换热器的管壳中具有流动的高温、高压、易燃、易爆和有毒等介质,因此,控制新制换热管的质量和及时检测在用换热管出现的腐蚀、冲蚀等壁厚减薄缺陷,对确保换热器的安全运行十分必要。

　　常用的换热金属管包括铁磁性的碳钢和合金钢钢管以及非铁磁性的不锈钢钢管、铜及铜合金管、铝及铝合金管、钛及钛合金管等。目前国内外检验这些金属管最常用的方法为涡流检测方法,根据金属管的磁性特征及检测的阶段又分为制造过程中铁磁性钢管的涡流检测技术、制造过程中非铁磁性金属管的涡流检测技术、在用铁磁性钢管的远场涡流检测技术和在用非铁磁性金属管的涡流检测技术。

　　目前国内普遍开展的是制造过程中各种金属管的涡流检测,并制定了如下检测标准:

　　GB/T 5126　铝及铝合金冷拉薄壁管材涡流探伤方法

　　GB/T 5248　铜及铜合金无缝管涡流探伤方法

　　GB/T 7735　钢管涡流探伤检验方法

　　GB/T 12604.6　无损检测术语　涡流检测

　　GB/T 12969.2　钛及钛合金管材涡流检验方法

　　GB/T 14480　涡流探伤系统性能测试方法

　　JB 4730　锅炉、压力容器及压力管道无损检测目前开展较多的为在用换热器非铁磁性金属管的涡流检测工作,而在用换热器铁磁性钢管的涡流检测工作则刚刚开始,但这两方面均无现成的检测标准,目前在JB 4730修订报批稿的第六部分中已经加入这两方面的内容。

　　国外在上述四方面均有成熟的标准,最有代表性的为美国ASME锅炉压力容器规范第Ⅴ卷涡流检测,包括制造过程中铁磁性钢管的涡流检测技术、制造过程中非铁磁性金属管的涡流检测技术和在用非铁磁性金属管的涡流检测技术。加拿大制定了在用铁磁性钢管的远场涡流检测标准。

　　对于在用压力容器焊缝表面裂纹的检测,铁磁性材料一般采用磁粉检测,非铁磁性材料采用渗透检测,但这两种检测方法均需要对表面进行打磨处理去掉防腐层。在实际检测过程中,往往花费大量人力物力进行打磨处理后,有95%以上的压力容器焊缝未发现任何表面裂纹,由此给压力容器用户造成较大损失;另外,采用磁粉和渗透无法对压力容器进行在线检测。针对这些问题,人们研究出基于复平面分析的金属材料焊逢涡流检测技术,在有防腐层的情况下,也可采用点式探头对焊缝表面进行快速扫描检测。欧洲于2000年颁布了相应的检测标准^[1],我国也于近年来开展了这方面的应用研究工作,并研制出了相应的检测仪器^[2,3]。