漏磁技术应用于无缝换热器管在役检测的研究

　　1　概述

　　漏磁(MFL:Magnetic Flux Leakage)检测技术是一种电磁技术,目前主要应用于储罐底板扫查、钢丝绳检测、油/气输送管道内壁检测等。对于小径铁磁性管材的MFL技术检测,一般采用在外壁进行的扫查式自动检测,有较高的检测灵敏度。而在役换热器管一般为管束结构,需采用从内壁进行的内穿式检测方式,目前广泛应用的是常规涡流和远场涡流检测技术,前者主要用于非铁磁性材质管检测,后者主要用于铁磁性材质管检测。MFL技术原理上也可应用于铁磁性材质管的检测,尤其是对外绕铝翅片的铁磁性管,远场涡流技术由于铝翅片的影响而变得不适用时[1],可尝试采用MFL技术从内壁进行检测(即内穿式技术),原理上铝翅片对MFL技术的检测结果并无影响。

　　MFL内穿式技术目前主要应用于在役油/气输送管道的检测,管道外径一般大于273 mm。而无缝换热器管外径一般小于60 mm,国内对MFL内穿式技术应用于小径换热器管的检测鲜有应用,检测的可行性和灵敏度也未知。本文应用国外最新研制的检测设备,采用MFL内穿式技术对铁磁性材质小径无缝换热器管进行尝试性试验,验证了其可行性,并指出影响检测灵敏度的因素。

　　2　试验结果与分析

　　2.1　试验结果

　　分别对以下1#、2#、3#碳钢试样管采用MFL内穿式技术进行检测试验,试样管规格都为 17×2.5(mm)(内径×壁厚),其中1#试样管为新的光管,2#和3#试样管为在役旧铝翅片管。由于MFL技术对凹坑、裂纹等尖锐形缺陷较敏感,因此试样管上用通孔、平底孔人工缺陷模拟凹坑类缺陷,用窄锥形槽人工缺陷模拟裂纹类缺陷。试验用检测仪器为加拿大RD-TECH公司研制的TC5700多功能NDT系统的MFL模块,检测探头为 16 mm内穿式普通探头。试验结果如下。

　　(1)1#试样管的检测结果

　　图1为MFL内穿式技术对1#试样管的检测信号图,检测数据见表1。

　　(2)2#试样管的检测结果

　　图2为MFL内穿式技术对2#试样管的检测信号图,检测数据见表2。

　　(3)3#试样管的检测结果

　　图3为漏磁内穿式技术对3#试样管的检测信号图,检测数据见表3。

　　2.2　分析

　　对上面的试验结果分析如下:

　　(1)1#试样管可以检出 2 mm、 3 mm的通孔,而3#试样管对 3 mm平底孔的检测效果却不明显。这是因为1#试样管是新管,2#和3#试样管是在役旧管,内壁锈蚀等影响了2#和3#试样管的检测灵敏度。

　　(2)3#试样管上的纵向窄锥形槽信号远没有横向窄锥形槽明显,表明MFL技术检测该类缺陷是需考虑缺陷走向的,当磁力线与缺陷方向垂直时,才能得到最大的漏磁通,也才能得到最大的缺陷信号。该普通探头产生的磁力线是纵向的,因此对检测横向缺陷更敏感。