遠(yuǎn)場(chǎng)渦流自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)

一、 渦流概述

渦流檢測(cè)是一種電磁檢測(cè)方法，基于電磁感應(yīng)原理對(duì)金屬件進(jìn)行掃查，完成數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行成像。一般分為普通渦流和遠(yuǎn)場(chǎng)渦流兩類。

二、工作原理

在遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)中，激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈的間距為目標(biāo)管內(nèi)徑的2～3倍。在激勵(lì)線圈中通以低頻交流電,激勵(lì)線圈發(fā)出磁力線(能量)穿過(guò)管壁向外擴(kuò)散，在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)又再次穿過(guò)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)幅度和相位與壁厚有關(guān),利用專用數(shù)據(jù)分析軟件即可分析出管壁的減薄量及厚度缺陷，并成像顯示。

三、水冷壁爆管案例及分析

電廠水冷壁在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，由于所在環(huán)境的復(fù)雜惡劣，微損傷長(zhǎng)期累積等因素（常見(jiàn)問(wèn)題包括熱疲勞產(chǎn)生的微裂紋、內(nèi)腐蝕、應(yīng)力集中、蠕變等引起爆管），導(dǎo)致急停機(jī)，給電廠的正常運(yùn)行造成很大影響。

采用遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)，對(duì)水冷壁管下列損傷具有很好的檢出效果，如下圖： 

四、檢測(cè)能力如下：

1、水冷壁高溫腐蝕

在檢測(cè)過(guò)程中，常有腐蝕點(diǎn)、坑出現(xiàn)，部分管子還會(huì)有壁厚漸變。造成該類運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的原因，多是燃煤產(chǎn)生的硫腐蝕。在檢出問(wèn)題后，各發(fā)電廠采取了煤質(zhì)管理、燃燒控制、表面噴涂、家裝貼壁風(fēng)等措施。雖然這些方法能有效降低腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生，但是并不能杜絕之，因此這作為我們遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)的重點(diǎn)之一。

 2、苛性脆化——產(chǎn)生鼓包、裂紋、漏點(diǎn)

某電廠水冷壁發(fā)生泄漏，檢查發(fā)現(xiàn)后墻水冷壁爆管。經(jīng)檢測(cè)，向火側(cè)金屬壁厚明顯減薄、內(nèi)壁層狀腐蝕并有腐蝕裂紋和外壁裂紋，水冷壁20米上下的位置有多處鼓包、漏點(diǎn)。在由化學(xué)專家對(duì)水樣進(jìn)行化驗(yàn)之后，得出結(jié)論：因金相組織無(wú)異常，而過(guò)熱蒸汽鈉離子濃度值偏高，爐水PH呈現(xiàn)強(qiáng)堿性，水汽劣化是導(dǎo)致水冷壁苛性脆化的直接原因。

3、 焊接用錯(cuò)管材

部分老電廠，由于以前國(guó)內(nèi)對(duì)質(zhì)量的控制不夠嚴(yán)格，設(shè)計(jì)圖紙缺失，或者是焊接后沒(méi)有進(jìn)行光譜檢驗(yàn)，造成事故。在檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)某些焊縫的兩側(cè)管材進(jìn)行信號(hào)分析，能明顯看出材質(zhì)不一致的現(xiàn)象。

4 、 扭曲變形

某電廠，使用北京巴布科克·威爾科克斯公司的超臨界鍋爐。宏觀檢測(cè)能明顯觀察到管排波浪扭曲變形，前墻中間區(qū)域在機(jī)組安裝時(shí)對(duì)接焊縫上方有多處管子裂紋泄漏，未見(jiàn)明顯脹粗鼓包變形。

5、  橫向縱向開(kāi)裂和應(yīng)力集中

    某電廠中聯(lián)箱下方40米標(biāo)高處多次發(fā)生泄漏，水冷壁懸掛裝置還曾出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，說(shuō)明存在有很大的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。可能由爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷（中間聯(lián)箱上下水冷壁管節(jié)距不同產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力）、運(yùn)行燃燒調(diào)整時(shí)火焰中心偏移造成的爐膛局部溫度的強(qiáng)烈變化以及局部存在膨脹位移受阻等因素造成。還有一種原因是對(duì)焊采用強(qiáng)行對(duì)口現(xiàn)象。

6、  鰭片沿焊縫縱向開(kāi)裂

對(duì)接安裝時(shí)，加大了鰭片開(kāi)口長(zhǎng)度，采用熱校對(duì)口措施，對(duì)口兩側(cè)鰭片和管子采用單面焊，爐內(nèi)部分沒(méi)有焊接，導(dǎo)致存在錯(cuò)口現(xiàn)象，加劇應(yīng)力集中引起鰭片沿焊縫縱向開(kāi)裂導(dǎo)致管子泄露。

7、  內(nèi)壁結(jié)垢

水冷壁管內(nèi)壁結(jié)垢，形成垢下腐蝕，容易產(chǎn)生裂紋。向火側(cè)管內(nèi)異物的存在，嚴(yán)重影響流通面積和管壁與爐水的有效接觸，導(dǎo)致該管結(jié)垢部位長(zhǎng)期超溫，最終爆管。

五、 場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)  

對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)渦流外檢測(cè)，實(shí)踐已經(jīng)證明：該檢測(cè)方式能夠很好的適應(yīng)國(guó)內(nèi)鍋爐工況。檢測(cè)優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）  高質(zhì)量的精度和缺陷形態(tài)判斷，包括熱疲勞裂紋、25%及以上減薄，點(diǎn)坑狀內(nèi)外腐蝕損傷，應(yīng)力集中，氫脆、鼓包、連續(xù)變薄均可檢測(cè)和定量；（2）  全天候工作，非接觸方式，對(duì)管體變形、凹凸不平、表面粉塵等工況無(wú)需特殊處理；

（3）  自動(dòng)化掃查工藝，機(jī)器人自動(dòng)上下爬行，掃查速度3m/min，一次爬行高度40米，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需搭設(shè)升降設(shè)備，省時(shí)省力，快速高效；

（4）  先進(jìn)軟件分析，同步成像，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄存檔保存，高清攝像實(shí)時(shí)監(jiān)控，遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)掌握管子表面宏觀缺陷情況；

（5）  根據(jù)被檢管壁尺寸，選用合適尺寸探頭，滿足不同管壁尺寸需求；