[发明专利]一种低频阵列涡流检测装置及钢管内壁腐蚀缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统锅炉受热面管涡流检测技术领域，特别一种低频阵列涡流检测装置及钢管内壁腐蚀缺陷检测方法。

背景技术

电站锅炉受热面管长期处于高温高压的工作环境，其管材内外表面容易产生腐蚀磨损、氢损伤、侵蚀麻点、氧化凹坑、裂纹、烟气腐蚀、腐蚀孔等缺陷，缺陷的不断发展导致泄漏，严重威胁机组的安全运行，造成机组的非计划停运。因此，对受热面钢管定期检查内壁腐蚀情况是防止事故发生的有效手段。通过检测，可评价受热面钢管使用状态，估算使用寿命，合理更换管排，减少非计划性停机次数，降低机组运行成本。

目前，受热面钢管内壁腐蚀检测得益于低频钢管腐蚀扫查仪，但该仪器探头主要由单体线圈构成，结构简单、线圈有效覆盖区域有限，对向火侧中心部位的管子缺陷分辨率和检测精度较高，而两侧边缘的检测灵敏度则依次下降，易造成漏检，而且由于其结构上的问题，使用过程中存在诸多不便，因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种低频阵列涡流检测装置，可有效解决锅炉受热面缺陷检测的问题。

本发明解决的技术方案是：

一种低频阵列涡流检测装置，该检测装置包括涡流检测主机、连接线和低频阵列涡流探头；涡流检测主机通过连接线与低频阵列涡流探头相连；

所述涡流检测主机包括主机壳体，主机壳体上分别装有显示器、探头连接插座，壳体内分别装有低频振荡器、锂电池、控制器、放大器、平衡滤波器、移相器、增益可调放大器和数模转换器，锂电池的输出端与低频振荡器的输入端相连，低频振荡器的输出端与控制器的输入端相连，控制器的输出端与探头连接插座相连，探头连接插座与低噪声放大器的输入端相连，噪声放大器的输出端经串联的平衡滤波器、移相器、增益可调放大器、数模转换器与控制器的输入端相连，控制器的输出端与显示器相连；

所述探头连接插座通过连接线与低频阵列涡流探头的探头插座相连；

所述的连接线包括连接线本体，连接线本体包括总屏蔽编织网和包裹在总屏蔽编织网内的涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线和电源线，涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线和电源线均为单股屏蔽编织网和包裹在单股屏蔽编织网内的芯线构成的，连接线本体的两端分别设置有与低频阵列涡流探头的探头插座和涡流检测主机的探头连接插座相对应的航空插头，航空插头上分别设置有与涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线、电源线一一对应的插针，对应传输线的芯线端部与对应插针的后端相连。

所述的低频阵列涡流探头包括壳体，壳体为中空结构，壳体的底板截面呈向上凹的弧面形，底板的两侧设置有导向胶轮，壳体内，在底板上沿同一径向截面的弧面形周向均布有多个检测线圈，检测线圈的外部套装有用于消除空间散射漏磁通的磁罐，磁罐外侧的壳体内设置有励磁线圈，励磁线圈与检测线圈之间设置有用于聚焦磁路的屏蔽线圈，壳体内设置有放大器，壳体一端设置有用于同步记录检测数据的编码器，壳体外部设置有与航空插头连接的探头插座，每个检测线圈输出端分别与放大器的输入端相连，放大器的输出端、励磁线圈的输入端和编码器的输出端均与探头插座相连。

一种采用低频阵列涡流检测装置的铁磁性钢管内壁腐蚀缺陷检测方法，包括以下步骤：

A、对检测判废标准并进行标定

首先加工灵敏度对比试管，取同批次受热面管子，沿管子中心剖开，依次在管子内壁周向每间隔20°位置、轴向等距离间隔加工4个直径为Φ6mm、孔深为20%设计壁厚的人工缺陷盲孔，通过低频阵列涡流检测装置对灵敏度对比试管进行扫描检测，以检测灵敏度对比试管上人工缺陷的P-T（相移量-时间）扫描曲线幅度标定缺陷的深度值，并作为检测判废标准，设置该扫描信号的相位偏差值、深度以及缺陷的所占壁厚的百分比，在检验过程中超过该幅度的缺陷，应进行判废处理；

扫描检测时，将两组导向胶轮紧贴灵敏度对比试管的表面，手动推动探头进行检测，当载有交变电流的励磁线圈靠近导电导磁钢管制成的对比试管时，由于线圈磁场的作用，在导电导磁钢管中会感生出涡流，涡流的大小、相位及流动形式受导电材料性能的影响，而涡流产生的反作用磁场又使检测线圈的阻抗发生变化，经放大器信号放大处理后显示在涡流检测主机的显示器中；所述P-T扫描曲线为涡流相移量随时间变化的曲线图像；

B、缺陷定位