热交换器管检测方案介绍

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换热器（heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。

而热交换管在使用中一直处于高温、高压、腐蚀等不同的环境下，随着使用时间的延长，不同程度可能会出现腐蚀、裂纹等缺陷，因而在役检测热交换管成为许多化工企业的迫切需求。

现有检测热交换管的方法主要有以下几种：

涡流检测技术（ECT）

远场检测技术（RFT）

漏磁检测技术（MFL）

近场检测技术（NFT）

旋转超声技术（IRIS）

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下面对每种检测技术原理进行详细的描述：

（1） 涡流检测技术（ECT）以一种非接触方式对非铁磁性管件进行检测。这种技术适用于探测和定量非铁性金属材料中的腐蚀、侵蚀、磨损、点蚀、折流板切口、壁厚损失以及裂缝等不连续性缺陷。

• 两个线圈受电流激励后在线圈周围产生磁场。磁场穿过管件材料，在材料中产生相反的交流电。这些电流被称作涡流。

• 任何使涡流改变的缺陷也会改变探头中线圈的阻抗。

• 对线圈阻抗的变化进行测量，并利用这些变化探测管件中的缺陷。

（2） 远场检测（RFT）技术目前被成功地应用于碳钢或铁素体不锈钢等铁磁性材料的管件检测中。该技术在探测和测量源于侵蚀、腐蚀、磨损和折流板切口的体积形缺陷时，具有的灵敏度。

（3）漏磁（MFL）是一种快速检测技术，适用于测量壁厚损失，以及探测如点蚀、切槽和周向裂缝等较为明显的缺陷。使用漏磁（MFL）技术检测铝翅片碳钢管件非常有效，因为磁场几乎*不受这些翅片的影响。

（4）近场检测（NFT）技术是一种专为翅扇式碳钢管件检测量身定做的快速、经济的解决方案。这种新技术依靠一种简单的驱动器-拾波器涡流探头设计，使信号分析简便易行。

NFT技术特别适用于探测碳钢管件内壁的腐蚀、侵蚀或点蚀。NFT探头测量到提离值或“填充系数”后，将此值转换为以波幅为基础的信号（无需相位分析）。由于涡流的渗透深度仅限于管件的内表面，管件外表的翅扇形状不会对NFT探头产生影响。

（5）超声IRIS选项用于检测包括铁性、非铁性及非金属材料在内的多种材料制成的管件。这种技术探测、定量因腐蚀、侵蚀、磨损、点蚀、裂缝、折流板切口造成的管壁损失的情况。

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检测方法的检测对象和优缺点

（1） 涡流检测技术（ECT）

A适用于非铁磁性材料检测。

B大检测厚度：4-5mm。

C典型的两通道设置：式用于检测壁厚减薄，差分式用于检测缺陷

D非常快的检测速度-通常的拉动探头速度为2m/s 

E对小缺陷的检测效果非常好：可以检测1mm直径的点蚀，使用更、更特殊的探头可以检测的直径更小。

F如果使用合适的多频分析模式，无需使用补充技术即可得到可靠的检测结果

G需要有经验的数据分析人员对结果进行分析

H合适的多频分析可使尺寸检测非常精确

I可得知缺陷是在内表面或外表面

J缺陷轴向定位可通过界标（支撑板）的位置进行估计

K缺陷环向位置无法评估

L会受到散热片的影响

M冷凝器管：可使用空调探头

N带散热片管：只限于检测管内壁

O不可检测封闭型环向裂纹-这是涡流无法检测的缺陷

P可检测支撑板下面的缺陷

（2） 远场检测（RFT）技术

A 只适用于铁磁性材料的检测（碳钢、铁素体不锈钢或双向钢）

B通常使用非常低的频率（100Hz到1KHz）和非常高的增益（>80dB）

C可检测大12mm（1/2in）壁厚的碳钢管

D典型的两通道设置，式用于壁厚减薄检测，差分式用于检测缺陷

E远场对壁厚减薄的测量非常好，但对点蚀的检测相比于涡流来说要差一些。

F通常小可检的孔直径为周长的15-20 ° 在管径较小的管（OD<1.25）上可检测孔洞缺陷，而在更大的管径上进行孔洞检测将更困难。

G中等的检测速度（0.3m/s）

H可检测出靠近支撑部位的缺陷，但无法检测支撑板下面的缺陷

I远场无法检测裂纹

J无法检测带散热片的管或支撑板之间离的太近。

K柔性设计用于锅炉管检测

（3） 漏磁（MFL）

A用于检测带散热片的碳钢管（油冷却器）

B较快的检测速度（0.5m/s至1m/s）

C检测内壁点蚀效果非常好，检测外壁的灵敏度也很好。

D TRAIL通道用于找到内部缺陷

E可检测环向裂纹

F在管板裂纹检测方面表现中等，因为在管板中的裂纹缺陷都被吸收了。

（4） 近场检测 (NFT)

A用于检测带散热片的碳钢管材（油冷却器）

B只用于内部缺陷检测（不受散热片干扰）

C在频率、线圈排布和扫描速度等方面与远场类似

D式通道用于内壁变厚度检测（填充率检测效果很好）

E差分式通道用于点蚀检测（不是非常敏感）

F分析非常简单，基于信号幅度

G用于内部腐蚀检测

（5） 旋转超声（IRIS）

A 用于管材壁厚>1mm的检测

B 精确缺陷尺寸测量

C 要求非常好的管材清洁度，管材必须能够内部流水。

D 是远场、漏磁和近场的强力后备技术

E 检测速度较慢（5至10cm/s）

F C扫描连续实时显示

G 3种不同的视图帮助分析

H 几乎360度壁厚测量

I 使用水压涡轮推进探头（要求水泵和过滤器或清洁水）

J  IRIS受气泡的影响非常大

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使用多技术结合的方法可以检测不同材质，不同结构及形状的热交换管，不论是否有散热片都可以检测。

检测主要针对的是在役检测，检测快速高效，且可对缺陷进行详细分析，判别，制作出直观的3D热交换管整体图像。

对于不需要数据存储记录的情况，也可以使用更加便携的设备来进行涡流检测（ECT），以及远场检测（RFT）和近场检测（NFT），并通过脚踏开关来完成清屏和平衡的工作。

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由上面的介绍可见，热交换器的检测方法多种多样，而热交换器的检测需求也逐年增加，但现在的主要问题是能够掌握这种热交换器检测技术的检测单位凤毛麟角。因而如果越多的检测单位能够了解并掌握这种技术，我们相信必将使热交换器检测应用得到更加广泛的推广和使用。