基于阵列涡流检测法的管道内部减薄检测仿真与试验研究

工业管道在火电、核电等多领域作为一种重要的传输方式已广泛应用,在长期的服役过程中,由于受到腐蚀减薄、疲劳、第三方破坏或内部潜在缺陷而导致的管道泄漏事故频有发生。该文基于阵列涡流检测技术,使用有限元软件建立管道三维仿真模型,仿真分析不同缺陷参数涡流检测信号变化规律,制作柔性阵列涡流检测探头、检测工装及对比试块,对管道内壁不同盲孔缺陷开展检测试验。结果表明:研制的阵列涡流探头可有效检测出参数为Φ5mm×2mm管道内壁缺陷,随缺陷当量增大,检测信号幅值随之增大,该检测技术有望在管道高精度检测中推广应用。     

发电厂管道脉冲涡流测厚关键技术研究与应用

发电厂汽水管道一般在管道外加装保温层,提高热交换效率。铁磁性管道的主要检测手段是常规超声检测和导波检测,检测前需要将管道外壁的保温层拆除,检测工序繁琐,导致检测时间和成本增加。脉冲涡流检测方法可在不拆卸保温层的条件下,实现管道快速筛查。检测线圈方式和灵敏度是脉冲涡流检测的重要指标,利用ANSYS中的Maxwell模块进行管件建模及仿真,对比同轴式与垂直式检测线圈对检测结果影响,选择合适的检测线圈,研究脉冲涡流检测灵敏度,在试块中进行验证总结,提出脉冲涡流技术未来的发展方向。     

多通道在线涡流检测系统研制

针对当前工业生产线上对涡流检测设备多通道、高速化的需求,设计了一种可应用于在线检测的多通道涡流检测系统。系统由涡流信号处理电路、多通道数据采集系统、基于Vxworks系统的实时控制计算机、数据管理计算机以及相关软件组成。涡流信号处理电路的激励频率范围为300 Hz～3 MHz,灵敏度0～72 dB可调。多通道数据采集系统能同时对四路涡流检测信号进行采集,每个通道采集率可达200 K,能够满足1 200 m/min生产线上穿过式涡流检测的需求。涡流检测数据可通过PC104总线送往实时控制计算机以进行缺陷识别和标注。数据管理计算机可实时显示当前检测试件的阻抗平面图并储存缺陷数据,还可对检测参数进行调节以适应不同的检测条件。薄壁铜管的穿过式涡流检测实验表明,系统具备多通道检测能力,检测信号信噪比高,对0.6 mm微小缺陷有很好的检测效果。     

管道裂纹涡流检测线圈阻抗信号的快速仿真

使用放置式线圈对管道进行涡流检测,不同走向的裂纹可以获得相同的检测灵敏度。在对这类问题进行数值模拟时,由于线圈在无缺陷管壁中产生的场不存在解析解,难度很大。当管道半径远大于线圈尺寸时,管壁可看作平板导体,问题得到简化。如果管道半径不是远大于线圈尺寸,可以通过对平板模型的修正获得比较准确的数值仿真结果。     

火电厂锅炉受热面管弯头在役涡流检测装置研究

针对电厂锅炉受热面管在役检测中所具有的两端封闭、管屏间安装紧密以及检测空间狭小等特点,设计了一种可用于奥氏体不锈钢小径管弯头的外放置式马鞍形涡流检测探头装置,按照涡流检测技术标准要求,采用火电厂备用管材加工制作了对比试样管,通过试样检测和现场应用,结果表明：所研制的马鞍形涡流检测探头装置对0.2 mm深以上线性缺陷和D1.4 mm以上孔状缺陷具有较高的检测灵敏度和可靠度,能针对火电厂锅炉受热面管氧化腐蚀较严重,且应力较集中的奥氏体不锈钢弯头部位,实现其在役无损检测。     

一种新型涡流传感器在冷凝器不锈钢波纹管检测中的应用

冷凝器不锈钢波纹管属于薄壁非铁磁性管,其外径和壁厚随螺旋重复变化.一般情况下,冷凝器不锈钢管的检验多采用涡流检测,常规的涡流检测探头为差动线圈,垂直于线圈轴向布置,线圈间距为1-2-1结构.常规涡流检测不锈钢波纹管主要存在波纹的干扰无法消除、信噪比低导致孔状缺陷的检出灵敏度降低,以及波纹信号与横向裂纹信号相位差别很小且幅值较大,使涡流检测灵敏度显著下降等问题.为此,通过分析涡流传感器的电磁场分布,设计出一种新型涡流传感器.     

铝合金搅拌摩擦焊根部缺陷的无损检测

采用超声波和涡流检测法对LC9铝合金搅拌摩擦焊根部缺陷进行检测,分析了2种检测方法的灵敏度.结果表明,超声波和涡流2种检测方法均适用于铝合金搅拌摩擦焊根部缺陷的检测,且灵敏度较高,其中超声波可检出深度≥0.8 mm的缺陷,涡流可检出深度≥0.6 mm的缺陷.     

电站锅炉小径管内壁裂纹超声波检测

为防止锅炉炉管爆漏,采用超声波检测电站锅炉小径管内壁裂纹很有必要。介绍电站锅炉小径管内壁裂纹超声波检测方法;重点论述小径管内壁裂纹超声波检测探头的选择原则,参考试块的制作,灵敏度及扫查灵敏度的选择,验收标准的确定等。以水冷壁螺纹管为例,简要说明螺纹管内壁螺纹产生的伪缺陷波的判别和小径管内壁裂纹波的波形特征。实践表明, 所给出的检测方法有利于提高锅炉小径管内壁裂纹检出率。     

基于低频电磁的铁磁管道内壁缺陷重构方法

利用低频电磁的方法对铁磁管道内壁缺陷进行检测及轮廓重构是当前的一个热点问题。然而,低频电磁方法检测到的漏磁信号是周期性变化的,不便于缺陷信息的提取,并且被检测管道的长度、管径和原始壁厚的不同会严重干扰检测结果。因此,本文首先建立了低频磁场下管道内壁缺陷的二维有限元检测模型。其次通过计算漏磁信号与线圈电流比值,消除了漏磁信号的周期性变化给检测带来的不便。然后通过对的预处理,有效减少管道长度、管径和原始壁厚的不同对缺陷轮廓重构结果的影响。最后,基于高斯过程回归算法建立预处理信号与缺陷轮廓的回归模型,实现了缺陷轮廓重构。仿真结果中,针对长度、管径和原始壁厚各异的铁磁管道,所重构轮廓的均方根误差在0.17mm左右,表明该方法能够准确的重构出内壁缺陷轮廓。     

基于脉冲远场涡流的管道缺陷外检测与定量评估

远场涡流技术用于金属管道检测时,由于对内、外壁缺陷具有相同的灵敏度,而难以有效区分缺陷位置。针对压力管线在役检测需求,提出了一种基于脉冲远场涡流的管道外检测方法,并实现了内、外管壁缺陷的深度定量和位置区分。首先根据远场涡流效应的磁场传播特点,对比分析了将传感器置于管内和管外时的检测原理;随后采用有限元仿真方法,优选了激励脉冲的重复频率和占空比等参数;然后,研究了内、外壁缺陷对磁场的扰动作用及其响应信号特征,分析了信号的峰值和过零时间与缺陷深度及位置的对应关系;最后,在实验室构建了脉冲远场涡流系统,对预制有内、外壁缺陷的碳钢管道进行了检测验证。结果表明,检测信号的峰值随管壁缺陷深度的增加单调增大,可用于缺陷的深度定量;内壁缺陷的过零时间总是大于相同深度外壁缺陷的过零时间,这一特征可用于管壁缺陷位置的识别。