涡流检测技术在承压特种设备检验中的应用

王毅

摘要：涡流检测技术作为一门新兴的技术含量较高的检测技术，受到工业领域的广泛关注。这门技术充分利用物理知识，以电磁感应为基础，当交变电流靠近线圈时，带来的磁场会出现涡流。工作人员通过对线圈中磁场阻抗发生的变化情况检测出设备的一些基本情况，操作简单便捷。本文将在概述涡流检测技术的原理的基础上，对其优缺点进行分析，并探讨了涡流检测技术在承压特种设备检验中的具体应用，以供参阅。

关键词：涡流检测技术;承压特种设备;检验;应用

1涡流检测技术

涡流检测技术是利用电磁感应原理，通过测定被检工件内感生涡流的变化来无损评定导电材料及其工件的某些性能，或发现缺陷的无损检测。与涡流伴生的感应磁场与原磁场叠加，使得检测线圈的复阻抗发生变化。导体内感生涡流的幅值、相位、流动形式及其伴生磁场受导体的物理特性影响，因此通过监测检测线圈的阻抗变化即可非破坏地评价导体的物理和工艺性能，此即涡流检测的基本原理

2涡流检测技术的优缺点

2.1优点

其具有以下几点优点：（1）由于在对设备进行检验的过程当中，线圈与设备不需要进行直接的触碰，因此能够加快检验的速度，也可以进行完全自动化的检验，特别是在对于在线普检尤为适合。（2）由于涡流检测技术对于表面缺陷的灵敏度十分之高，同时还具备在一定范围内的线性指示，还能够针对不同大小的缺陷来进行有针对性的评价，因此涡流检测技术可以用在质量管理和控制当中。（3）在采用涡流检测技术来进行设备的检验时，有许多的因素比如说裂纹、材质和尺寸等都会影响到涡流的结果。因此，在进行设备检验的时候，可以将其中的某一因素筛选出来，并且对其单独进行检验。（4）由于涡流检测技术在检测的过程中不要接触设备，同时又不需要耦合介质，因此可以在高温的情况下对设备进行检测。除此之外，因为探头可以伸长到远处来进行作业，因此采用涡流检测技术还能够对于设备的一些狭窄区域和管壁来进行检测。（5）由于涡流检测技术所检测出的结果是采用电信号来进行显示的，因此检测结果可进行存储和再现，这样一来就方便了不同时期数据的比较和处理，以此帮助设备更好的运作。

2.2缺点

其具有以下几点缺点：（1）根据涡流检测技术的特性来说，由于涡流检测技术在进行检测时，要求被检测对象都具备导电特性，因此涡流检测技术事实上只使用与对于金属表面缺陷的检测。而对于金属材料内部的检测来说，涡流检测技术就显得力不从心了。（2）在采用涡流检测技术对设备进行检测的时候，其对于金属表面的涡流渗透深度是随着频率的变化而进行变化的，当激励频率越高的时候，涡流的密度就会越大，而当激励频率降低，涡流的渗透深度就会随之增加，但是其密度却会变小。因此，从这个状况可以看出，在涡流检测技术，渗透深度与检测的灵敏度是相悖的。因此，考虑到这一情况的发生，在采用涡流检测技术对设备进行检测的时候，一定要从多方面去考虑，包括材质、表面状态等因素都需要充分的考虑，随后再确认无损检测的方案。（3）涡流检测技术通过其外形和检验目的可以分为三种线圈，分别是穿过式线圈、探头式线圈和插入式线圈。而采用穿过式线圈来进行检验的时候，由于检测的结果是线圈覆盖圆周所有影响因素的累积结果。因此，在这样的情况下无法精确的判定出缺陷在圆周中的具体位置。（4）采用探头式线圈虽然可以精准的判断出缺陷所在的位置，并且还具备十分高的灵敏度和分辨率，然而由于其检测区域较为狭小，因此采用探头式线圈进行检测时需要花费很长的时间，检验的速度很慢。

3涡流检测技术在承压特种设备检验中的应用

3.1对工业管道进行检测

在以往我国对工业管道进行定期检查的过程中，经常会受到一些条件因素的限制，比如停机时间或者检修成本不够等，这些问题都会造成对工业管道不能有清楚的认知，而且对于一些将外部用保温绝热的材料包裹起来的工业管道进行检测时，通常需要对局部进行拆卸，这样给检测过程增加了难度。而采用涡流探伤技术进行检测，可以同时对多个焊口进行检测，提高了工作效率。在实际应用过程中，还可以根据工业管道的不同需求选择不同的探头。另外，将涡流检测技术运用到工业管道的定期检查当中，虽然灵敏度并不能和其他检测方法相比，但是可以与其他无损检测方法结合使用，这样可以更好地提高工作效率，比如在涡流探头中装设摄像头，在进行检测的同时，可以更加清晰地对内部具体情况进行窥探，增加对工业管道内部情况的掌握程度，以此提高检查的准确性。如果涡流探伤检测技术在工业管道定期检查中得到广泛运用，那么将有助于提高检查的准确度。

3.2对换热器、换热管和锅炉水冷壁管进行检测

插入式线圈可以很好地对管状材料进行检测，而这也是目前我国涡流检测技术中较为成熟的一个技术，也是在实际生活中运用最为广泛的一个技术。因此，该技术有着成熟的工艺和较高的准确性。这种技术可以对一些使用中的换热器、冷凝器的换热管以及锅炉水冷壁管进行检测，可以用宏觀和内窥镜进行检查，而且涡流检测技术可以弥补目前现阶段我国对这些设备进行检测存在的空白，让检测结果更加真实可靠全面。而用涡流检测技术对上述所提到的仪器进行检测时，可以选用多通道远场检测探头，或者可以与自动爬行器配备使用手持外置式探头，这样可以有效地提高检测效率。而且在具体用涡流检测技术进行检测时，要从被测工件的材料、尺寸等多方面考虑，选择最合适的探头和检测方式，这样在节省经济支出的同时，也可以更好地提高操作效果。

3.3对奥氏体不锈钢焊缝进行检测

涡流检测技术除了可以对上文提到的一些设备进行检测外，还可以对奥氏体不锈钢焊缝进行检测。我国以往对奥氏体不锈钢焊缝进行检测时，由于被测工件的材料并不是铁磁性材料，因此，在进行压力检验时并不能进行磁粉检测，而且由于该材料的晶体比较粗大，若采用超声波探伤的方法会由于声波散射而并不能带来非常准确的结果，这就给检测奥氏体不锈钢焊缝带来了一定的困难，降低了检测效率，增加了检测的工作量。若用涡流检测技术对奥氏体不锈钢焊缝进行检测，可以选用焊缝专用探头进行检测，而且检测到的最大深度为5mm。现阶段，用涡流检测技术检测焊缝时，对焊缝表面质量要求较高，如果焊缝形状发生突变或出现一些其他特殊情况，并不能很好地进行检测。为此，选用涡流检测技术与射线技术相结合的方式对奥氏体不锈钢焊缝进行检测。首先，可以用涡轮探伤对奥氏体不锈钢焊缝整体进行初步检测，接着针对所得到的探测结果进行分析，对有疑问的地方再进一步使用射线检测技术进行检测，这样可以很大程度地提高检测的准确性。但是即便如此，在进行奥氏体不锈钢焊缝检测时，还要注意选取平整表型正常的焊缝，从而提高灵敏度。

4结束语

涡流检测技术作为无损检测技术的一种，有着其他检测技术所没有的优点。但是从目前的情况上来看，由于涡流检测技术的特性所决定，只能对部分设备进行检测并获得良好的检测结果。因此涡流检测技术还需要技术人员不断地研究和改良，使其能够在未来更好的进行检测工作。

参考文献

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