許志偉

摘 要：火力發(fā)電廠已經(jīng)成為我國發(fā)電主力軍，雖然我國在新能源發(fā)電技術(shù)的研究及工業(yè)、生活的應(yīng)用，有了核電廠、風(fēng)力發(fā)電的突破，但是現(xiàn)在還是缺少不了火力發(fā)電廠的建設(shè)。常規(guī)的無損檢測在火電建設(shè)中、檢修中，是不可缺少的，作為質(zhì)量運行關(guān)鍵的把關(guān)項。隨之渦流檢測技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)逐漸應(yīng)用到工業(yè)檢測中。此檢測方法是利用模擬缺陷對比試樣管，進(jìn)行渦流檢測儀器的參數(shù)調(diào)節(jié)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，設(shè)置報警區(qū)域，制定出靈敏度高、檢測效率高、更合適的渦流檢測工藝，并應(yīng)用于現(xiàn)場實際檢測，檢出管子內(nèi)壁的凹坑，變形、機(jī)械損傷等缺陷，保證了汽輪機(jī)的有效運行，提高了火力發(fā)電建設(shè)的效率。

關(guān)鍵詞：發(fā)電；冷凝器；渦流檢測

1 前言

我國從上世紀(jì)60年代開展渦流檢測的研究工作，并先后研制了一系列檢測系統(tǒng)。從初期的YY-11型管材探傷儀，到后來的相繼研制成功的YY-17、YS-1、NE-30和現(xiàn)在用途極為廣泛的EEC-96數(shù)字渦流檢測設(shè)備。這些設(shè)備在我國的航空航天、冶金、機(jī)械、電力、化工、核能等領(lǐng)域中正發(fā)揮著越來越重要的作用。

冷凝器是電站機(jī)組中最常見的設(shè)備之一，是火力發(fā)電廠建設(shè)，在用金屬監(jiān)督檢驗的重點。目前電站機(jī)組中使用的冷凝器普遍采用小直徑不銹鋼或是和黃銅薄壁管，由于冷凝器管外的冷卻水是未經(jīng)過處理的原水，如果因制造缺陷、腐蝕等而將管外原水滲漏到管內(nèi)，導(dǎo)致給水品質(zhì)下降，冷凝器換熱效率降低，直接影響機(jī)組的正常運行，甚至影響到機(jī)組的壽命。因此改進(jìn)對比試驗管的制作，模擬現(xiàn)場可能出現(xiàn)的缺陷類型和缺陷方向，研究提高渦流檢測靈敏度，檢測效率，保證檢測結(jié)果的正確性是十分必要的。

2 渦流檢測原理

渦流檢測技術(shù)是五大常規(guī)檢測技術(shù)之一，適用于在制和在用承壓設(shè)備導(dǎo)電性材料管材、零部件、焊接接頭表面及近表面缺陷的檢測。當(dāng)載有交變電流的檢測線圈靠近導(dǎo)電試件時，由于激勵線圈磁場的作用，試件中會產(chǎn)生渦流，而渦流的大小、相位及流動形式受到試件導(dǎo)電性能的影響，同時產(chǎn)生的渦流也會形成一個磁場，這個磁場反過來又會使檢測線圈的阻抗發(fā)生變化，因此，通過測定檢測線圈阻抗的變化，就可以判斷出被測試件的性能及有無缺陷。

3 渦流檢測工藝?yán)碚摶A(chǔ)

3.1 對比試樣的制作

根據(jù)檢件狀況和檢測標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對比試樣人工缺陷為垂直于管壁的通孔，直徑為0.6mm±0.02mm。沿軸向加工5個相同孔徑的通孔，其中2個通孔分別距離管端100mm±5mm。中間3個通孔之間的間距為500mm，并沿圓周方向相隔120°±5mm°。詳見圖1。

說明：（1）對比試樣采用同批材料規(guī)格的冷凝管（即與被檢對象具有相同或相近規(guī)格、牌號、熱處理狀態(tài)、表面狀態(tài)和電磁性能）。（2）考慮冷凝器管材質(zhì)問題，為了提高檢測靈敏度，故將銅合金的通孔直徑提高0.6mm，嚴(yán)于標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 設(shè)備調(diào)節(jié)、檢測工藝確定

3.2.1 設(shè)備連接

按照公司的渦流檢測操作規(guī)程和儀器使用說明進(jìn)行儀器、計算機(jī)、連接線、電源等裝置的連接。

3.2.2 檢測工藝確定

利用對比試樣按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)頻率、相位、濾波、速度等調(diào)整的準(zhǔn)備工作，將設(shè)備S1=P1F1頻率設(shè)定為18 kHz，高通、低通、濾波設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)，時基為2～3，并對比試樣中間3個通孔人工缺陷響應(yīng)信號中最低幅度選定，在阻抗圖中調(diào)增益和相位至40%和40°，將此設(shè)定報警區(qū)域，記錄下相位40°，幅值180。

4 冷凝器管渦流檢測現(xiàn)場應(yīng)用驗證

4.1 工程概況

該電廠位于山西省河曲縣城東約3km的黃河四級階地上，是一座大型燃煤火力發(fā)電廠。我公司承接的二期的其中一臺600MW國產(chǎn)超臨界空冷機(jī)組的無損檢測工程。冷凝器管渦流檢測為安裝前抽檢，檢測比例5%，規(guī)格Φ20×0.5mm，檢測標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47013.6-2015。

4.2 檢測方法的確定

根據(jù)上述工程概況情況、檢測標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場等情況，又在制安裝檢測，綜合判斷選擇差動外通過式渦流檢測。

4.3 檢測工藝及步驟

4.3.1 表面準(zhǔn)備

由于本次檢測的在制檢件，故一般情況不用處理，但被檢件表面應(yīng)清潔、無毛刺，不應(yīng)有影響實施渦流檢測的粉塵及其污物，如不滿足要求，必須加以清除，清除時不應(yīng)損壞被檢件表面。

4.3.2 對比試樣的制作、設(shè)備調(diào)節(jié)、檢測工藝確定

按照上述第2部分 渦流檢測工藝?yán)碚摶A(chǔ)執(zhí)行。

4.3.3 檢測：

（1）將被檢管件穿過渦流探頭；（2）被檢管件的移動速度與對比試樣的移動速度相同，并且勻速移動，最大速度應(yīng)滿足儀器允許的檢測速度上限要求。（3）檢測過程中，發(fā)現(xiàn)管材編號201冷凝器管有超標(biāo)信號，并產(chǎn)生報警。對上述冷凝器管進(jìn)行復(fù)檢，用探頭在大概懷疑部位進(jìn)行檢測，結(jié)合儀器中的信號，看看是否與懷疑部位一一對應(yīng)，縮小檢測范圍，再次進(jìn)行局部檢測，并結(jié)合信號相位26.7°幅值41位置530mm及探頭位置觀察檢件部位，最后確認(rèn)為缺陷，判斷此冷凝器管不合格。

5 結(jié)束語

通過對上述工程和類似工程的冷凝器管進(jìn)行渦流檢測，說明了該檢測方法能夠快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)凹坑等缺陷，有較高的檢測靈敏度。該檢測方法工藝簡單、操作容易、檢測速度快。能在高溫、高速下進(jìn)行檢測，檢測效率高，成本低。保證了汽輪機(jī)運行的安全，從而保證火力發(fā)電廠在建運行的安全，也降低企業(yè)的運行成本。

參考文獻(xiàn)：

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