遠(yuǎn)場渦流自動化檢測技術(shù)

一、 渦流概述

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

二、工作原理

在遠(yuǎn)場渦流檢測中，激勵線圈和檢測線圈的間距為目標(biāo)管內(nèi)徑的2～3倍。在激勵線圈中通以低頻交流電,激勵線圈發(fā)出磁力線(能量)穿過管壁向外擴散，在遠(yuǎn)場區(qū)又再次穿過有表面缺陷的管壁向內(nèi)擴散,最后被檢測線圈接收。檢測線圈接收到的信號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

電廠水冷壁在長期運行過程中，由于所在環(huán)境的復(fù)雜惡劣，微損傷長期累積等因素（常見問題包括熱疲勞產(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，給電廠的正常運行造成很大影響。

采用遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)，對水冷壁管下列損傷具有很好的檢出效果，如下圖： 

四、檢測能力如下：

1、水冷壁高溫腐蝕

在檢測過程中，常有腐蝕點、坑出現(xiàn)，部分管子還會有壁厚漸變。造成該類運行風(fēng)險的原因，多是燃煤產(chǎn)生的硫腐蝕。在檢出問題后，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)場渦流檢測的重點之一。

 2、苛性脆化——產(chǎn)生鼓包、裂紋、漏點

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，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。在由化學(xué)專家對水樣進行化驗之后，得出結(jié)論：因金相組織無異常，而過熱蒸汽鈉離子濃度值偏高，爐水PH呈現(xiàn)強堿性，水汽劣化是導(dǎo)致水冷壁苛性脆化的直接原因。

3、 焊接用錯管材

部分老電廠，由于以前國內(nèi)對質(zhì)量的控制不夠嚴(yán)格，設(shè)計圖紙缺失，或者是焊接后沒有進行光譜檢驗，造成事故。在檢測過程中，通過對某些焊縫的兩側(cè)管材進行信號分析，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。宏觀檢測能明顯觀察到管排波浪扭曲變形，前墻中間區(qū)域在機組安裝時對接焊縫上方有多處管子裂紋泄漏，未見明顯脹粗鼓包變形。

5、  橫向縱向開裂和應(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，說明存在有很大的結(jié)構(gòu)應(yīng)力?？赡苡蔂t膛結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷（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）、運行燃燒調(diào)整時火焰中心偏移造成的爐膛局部溫度的強烈變化以及局部存在膨脹位移受阻等因素造成。還有一種原因是對焊采用強行對口現(xiàn)象。

6、  鰭片沿焊縫縱向開裂

對接安裝時，加大了鰭片開口長度，采用熱校對口措施，對口兩側(cè)鰭片和管子采用單面焊，爐內(nèi)部分沒有焊接，導(dǎo)致存在錯口現(xiàn)象，加劇應(yīng)力集中引起鰭片沿焊縫縱向開裂導(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)垢部位長期超溫，最終爆管。

五、 場渦流檢測技術(shù)優(yōu)勢  

對于遠(yuǎn)場渦流外檢測，實踐已經(jīng)證明：該檢測方式能夠很好的適應(yīng)國內(nèi)鍋爐工況。檢測優(yōu)點如下：

（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)變薄均可檢測和定量；（2）  全天候工作，非接觸方式，對管體變形、凹凸不平、表面粉塵等工況無需特殊處理；

（3）  自動化掃查工藝，機器人自動上下爬行，掃查速度3m/min，一次爬行高度40米，現(xiàn)場無需搭設(shè)升降設(shè)備，省時省力，快速高效；

（4）  先進軟件分析，同步成像，數(shù)據(jù)實時記錄存檔保存，高清攝像實時監(jiān)控，遠(yuǎn)距離實時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；