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熱交換器管檢測(cè)方案介紹
01
換熱器（heat exchanger），是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)部門(mén)的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應(yīng)用更加廣泛。
而熱交換管在使用中一直處于高溫、高壓、腐蝕等不同的環(huán)境下，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，不同程度可能會(huì)出現(xiàn)腐蝕、裂紋等缺陷，因而在役檢測(cè)熱交換管成為許多化工企業(yè)的迫切需求。
現(xiàn)有檢測(cè)熱交換管的方法主要有以下幾種：
渦流檢測(cè)技術(shù)（ECT）
遠(yuǎn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)（RFT）
漏磁檢測(cè)技術(shù)（MFL）
近場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)（NFT）
旋轉(zhuǎn)超聲技術(shù)（IRIS）
02
下面對(duì)每種檢測(cè)技術(shù)原理進(jìn)行詳細(xì)的描述：
（1） 渦流檢測(cè)技術(shù)（ECT）以一種非接觸方式對(duì)非鐵磁性管件進(jìn)行檢測(cè)。這種技術(shù)適用于探測(cè)和定量非鐵性金屬材料中的腐蝕、侵蝕、磨損、點(diǎn)蝕、折流板切口、壁厚損失以及裂縫等不連續(xù)性缺陷。
• 兩個(gè)線圈受電流激勵(lì)后在線圈周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)穿過(guò)管件材料，在材料中產(chǎn)生相反的交流電。這些電流被稱作渦流。
• 任何使渦流改變的缺陷也會(huì)改變探頭中線圈的阻抗。
• 對(duì)線圈阻抗的變化進(jìn)行測(cè)量，并利用這些變化探測(cè)管件中的缺陷。
（2） 遠(yuǎn)場(chǎng)檢測(cè)（RFT）技術(shù)目前被成功地應(yīng)用于碳鋼或鐵素體不銹鋼等鐵磁性材料的管件檢測(cè)中。該技術(shù)在探測(cè)和測(cè)量源于侵蝕、腐蝕、磨損和折流板切口的體積形缺陷時(shí)，具有的靈敏度。
（3）漏磁（MFL）是一種快速檢測(cè)技術(shù)，適用于測(cè)量壁厚損失，以及探測(cè)如點(diǎn)蝕、切槽和周向裂縫等較為明顯的缺陷。使用漏磁（MFL）技術(shù)檢測(cè)鋁翅片碳鋼管件非常有效，因?yàn)榇艌?chǎng)幾乎*不受這些翅片的影響。
（4）近場(chǎng)檢測(cè)（NFT）技術(shù)是一種專為翅扇式碳鋼管件檢測(cè)量身定做的快速、經(jīng)濟(jì)的解決方案。這種新技術(shù)依靠一種簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)器-拾波器渦流探頭設(shè)計(jì)，使信號(hào)分析簡(jiǎn)便易行。
NFT技術(shù)特別適用于探測(cè)碳鋼管件內(nèi)壁的腐蝕、侵蝕或點(diǎn)蝕。NFT探頭測(cè)量到提離值或“填充系數(shù)”后，將此值轉(zhuǎn)換為以波幅為基礎(chǔ)的信號(hào)（無(wú)需相位分析）。由于渦流的滲透深度僅限于管件的內(nèi)表面，管件外表的翅扇形狀不會(huì)對(duì)NFT探頭產(chǎn)生影響。
（5）超聲IRIS選項(xiàng)用于檢測(cè)包括鐵性、非鐵性及非金屬材料在內(nèi)的多種材料制成的管件。這種技術(shù)探測(cè)、定量因腐蝕、侵蝕、磨損、點(diǎn)蝕、裂縫、折流板切口造成的管壁損失的情況。
03
檢測(cè)方法的檢測(cè)對(duì)象和優(yōu)缺點(diǎn)
（1） 渦流檢測(cè)技術(shù)（ECT）
A適用于非鐵磁性材料檢測(cè)。
B大檢測(cè)厚度：4-5mm。
C典型的兩通道設(shè)置：式用于檢測(cè)壁厚減薄，差分式用于檢測(cè)缺陷
D非常快的檢測(cè)速度-通常的拉動(dòng)探頭速度為2m/s
E對(duì)小缺陷的檢測(cè)效果非常好：可以檢測(cè)1mm直徑的點(diǎn)蝕，使用更、更特殊的探頭可以檢測(cè)的直徑更小。
F如果使用合適的多頻分析模式，無(wú)需使用補(bǔ)充技術(shù)即可得到可靠的檢測(cè)結(jié)果
G需要有經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析人員對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析
H合適的多頻分析可使尺寸檢測(cè)非常精確
I可得知缺陷是在內(nèi)表面或外表面
J缺陷軸向定位可通過(guò)界標(biāo)（支撐板）的位置進(jìn)行估計(jì)
K缺陷環(huán)向位置無(wú)法評(píng)估
L會(huì)受到散熱片的影響
M冷凝器管：可使用空調(diào)探頭
N帶散熱片管：只限于檢測(cè)管內(nèi)壁
O不可檢測(cè)封閉型環(huán)向裂紋-這是渦流無(wú)法檢測(cè)的缺陷
P可檢測(cè)支撐板下面的缺陷
（2） 遠(yuǎn)場(chǎng)檢測(cè)（RFT）技術(shù)
A 只適用于鐵磁性材料的檢測(cè)（碳鋼、鐵素體不銹鋼或雙向鋼）
B通常使用非常低的頻率（100Hz到1KHz）和非常高的增益（>80dB）
C可檢測(cè)大12mm（1/2in）壁厚的碳鋼管
D典型的兩通道設(shè)置，式用于壁厚減薄檢測(cè)，差分式用于檢測(cè)缺陷
E遠(yuǎn)場(chǎng)對(duì)壁厚減薄的測(cè)量非常好，但對(duì)點(diǎn)蝕的檢測(cè)相比于渦流來(lái)說(shuō)要差一些。
F通常小可檢的孔直徑為周長(zhǎng)的15-20 ° 在管徑較小的管（OD<1.25）上可檢測(cè)孔洞缺陷，而在更大的管徑上進(jìn)行孔洞檢測(cè)將更困難。
G中等的檢測(cè)速度（0.3m/s）
H可檢測(cè)出靠近支撐部位的缺陷，但無(wú)法檢測(cè)支撐板下面的缺陷
I遠(yuǎn)場(chǎng)無(wú)法檢測(cè)裂紋
J無(wú)法檢測(cè)帶散熱片的管或支撐板之間離的太近。
K柔性設(shè)計(jì)用于鍋爐管檢測(cè)
（3） 漏磁（MFL）
A用于檢測(cè)帶散熱片的碳鋼管（油冷卻器）
B較快的檢測(cè)速度（0.5m/s至1m/s）
C檢測(cè)內(nèi)壁點(diǎn)蝕效果非常好，檢測(cè)外壁的靈敏度也很好。
D TRAIL通道用于找到內(nèi)部缺陷
E可檢測(cè)環(huán)向裂紋
F在管板裂紋檢測(cè)方面表現(xiàn)中等，因?yàn)樵诠馨逯械牧鸭y缺陷都被吸收了。
（4） 近場(chǎng)檢測(cè) (NFT)
A用于檢測(cè)帶散熱片的碳鋼管材（油冷卻器）
B只用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)（不受散熱片干擾）
C在頻率、線圈排布和掃描速度等方面與遠(yuǎn)場(chǎng)類(lèi)似
D式通道用于內(nèi)壁變厚度檢測(cè)（填充率檢測(cè)效果很好）
E差分式通道用于點(diǎn)蝕檢測(cè)（不是非常敏感）
F分析非常簡(jiǎn)單，基于信號(hào)幅度
G用于內(nèi)部腐蝕檢測(cè)
（5） 旋轉(zhuǎn)超聲（IRIS）
A 用于管材壁厚>1mm的檢測(cè)
B 精確缺陷尺寸測(cè)量
C 要求非常好的管材清潔度，管材必須能夠內(nèi)部流水。
D 是遠(yuǎn)場(chǎng)、漏磁和近場(chǎng)的強(qiáng)力后備技術(shù)
E 檢測(cè)速度較慢（5至10cm/s）
F C掃描連續(xù)實(shí)時(shí)顯示
G 3種不同的視圖幫助分析
H 幾乎360度壁厚測(cè)量
I 使用水壓渦輪推進(jìn)探頭（要求水泵和過(guò)濾器或清潔水）
J IRIS受氣泡的影響非常大
04
使用多技術(shù)結(jié)合的方法可以檢測(cè)不同材質(zhì)，不同結(jié)構(gòu)及形狀的熱交換管，不論是否有散熱片都可以檢測(cè)。
檢測(cè)主要針對(duì)的是在役檢測(cè)，檢測(cè)快速高效，且可對(duì)缺陷進(jìn)行詳細(xì)分析，判別，制作出直觀的3D熱交換管整體圖像。
對(duì)于不需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄的情況，也可以使用更加便攜的設(shè)備來(lái)進(jìn)行渦流檢測(cè)（ECT），以及遠(yuǎn)場(chǎng)檢測(cè)（RFT）和近場(chǎng)檢測(cè)（NFT），并通過(guò)腳踏開(kāi)關(guān)來(lái)完成清屏和平衡的工作。
05
由上面的介紹可見(jiàn)，熱交換器的檢測(cè)方法多種多樣，而熱交換器的檢測(cè)需求也逐年增加，但現(xiàn)在的主要問(wèn)題是能夠掌握這種熱交換器檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)單位鳳毛麟角。因而如果越多的檢測(cè)單位能夠了解并掌握這種技術(shù)，我們相信必將使熱交換器檢測(cè)應(yīng)用得到更加廣泛的推廣和使用。