小徑管周向裂紋渦流檢測(cè)仿真與試驗(yàn)研究

秦建柱，唐甸武，殷 尊，李佼佼，張明東，侯召堂，李朝陽，孟永樂

(1.華能海南發(fā)電股份有限公司 東方電廠，海南東方 562700；2.西安熱工研究院有限公司，西安 710032；3.南昌航空大學(xué) 無損檢測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330063)

0 引言

電站鍋爐以及其他種類的壓力容器等許多大型承壓設(shè)備，廣泛工作于惡劣的環(huán)境之中，設(shè)備內(nèi)部往往存在數(shù)以千計(jì)的小徑管,例如電站機(jī)組中的凝汽器換熱管、鍋爐受熱面管等，這些小徑管在高速流體的沖刷和內(nèi)外部的腐蝕下、難以保證其密封性和壽命，需要定期或者不定期在役檢測(cè)。在小徑管的缺陷中，周向裂紋相較于其他缺陷不易于檢測(cè)且管道出現(xiàn)事故常常包含周向裂紋的因素，因此對(duì)小徑管的周向裂紋檢測(cè)是國內(nèi)外無損檢測(cè)研究的熱點(diǎn)之一[1-4]。

對(duì)小徑管進(jìn)行無損檢測(cè)的方法中，渦流檢測(cè)技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一[5-7]。實(shí)際小徑管檢測(cè)中最常使用的渦流檢測(cè)方法是單頻阻抗法，最常使用的探頭是Bobbin差分探頭。Bobbin探頭使用兩個(gè)同樣的線圈(線圈與管道具有相同軸線)組成差動(dòng)線圈，能對(duì)管內(nèi)外缺陷做出檢測(cè)[8]。但是這種探頭有一個(gè)缺點(diǎn)，就是渦流的走向與周向裂紋類缺陷是平行的，因此裂紋的存在對(duì)渦流造成的擾動(dòng)不大，對(duì)周向裂紋的檢測(cè)靈敏度不高。

使用線圈陣列可以提高對(duì)裂紋的檢測(cè)靈敏度，其原因在于陣列中的每個(gè)線圈單元都很小，相當(dāng)于一個(gè)小的筆式探頭，依靠陣列單元間的相互補(bǔ)充，可以保證必有某個(gè)線圈的渦流垂直于周向裂紋，從而提高檢測(cè)靈敏度。……