遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)培訓(xùn)資料

1、遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)殼牌公司在80年代促進(jìn)了此項技術(shù)的商業(yè)化。一些制造商立刻認(rèn)可了此項技術(shù)的價值，開始生產(chǎn)遠(yuǎn)場渦流檢測設(shè)備。4圖1世界上第一個遠(yuǎn)場渦流檢測的專利中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/圖2世界上第一個遠(yuǎn)場渦流井下套管檢測探頭（Schmidt，1961）圖3用“智能豬”來檢測管線（殼牌公司，1961）中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/在過去的20多年中，遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)引起了全世界有關(guān)研究人員的興趣，Schmidt T.R.作出了杰出的貢獻(xiàn)，Lordow，Atherton D.L.等567對遠(yuǎn)場渦流現(xiàn)象進(jìn)行了有限元模型的理論模擬，開發(fā)了計算機(jī)模擬程序，為遠(yuǎn)場渦流檢測奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。在80年代

2、后期和90年代初期，遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)得到了很大發(fā)展，開發(fā)了檢測系統(tǒng)，利用內(nèi)置式探頭來檢測輸氣管線、井下套管、地埋管線、熱交換器和鍋爐89，利用外置式探頭來檢測平板和鋼管。現(xiàn)代的檢測設(shè)備利用計算機(jī)來顯示和儲存數(shù)據(jù)，還有自動信號分析程序。中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/從20世紀(jì)80年代開始，加拿大路賽爾技術(shù)有限公司（RUSSELLNDESYSTEMSINC簡稱路賽爾公司）與加拿大女王大學(xué)（QueensUniversity，世界應(yīng)用電磁研究中心）合作，致力于遠(yuǎn)場渦流技術(shù)在管道檢測方面的研究，特別是井下套管和地埋油氣水輸送管線的檢測。路賽爾公司1988年研制成功第一代遠(yuǎn)場渦流檢測系統(tǒng)（108型），19

3、92年研制成功第二代檢測系統(tǒng)（204型），2000年研制成功第三代檢測系統(tǒng)（308型，見圖8）。目前路賽爾公司生產(chǎn)的遠(yuǎn)場渦流無損檢測系統(tǒng)的技術(shù)居世界領(lǐng)先水平。圖8路賽爾公司研制的三代遠(yuǎn)場渦流無損檢測系統(tǒng)中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/2000年美國材料試驗學(xué)會制定了ASTME2096-00熱交換器管遠(yuǎn)場渦流檢測標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)由路賽爾公司撰寫。美國無損探傷試驗學(xué)會ASNT于2004年出版的電磁無損檢測手冊10，其中第八章遠(yuǎn)場渦流檢測由路賽爾公司和加拿大女王大學(xué)撰寫。2000年以來我國電力、石化、化工行業(yè)向路賽爾公司購買了數(shù)套204型和308型遠(yuǎn)場渦流檢測系統(tǒng)，用于檢測鍋爐和熱交換器，應(yīng)用效果很好。我

4、國2004年制定了國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 883-2004電站在役給水加熱器鐵磁性鋼管遠(yuǎn)場渦流檢驗技術(shù)導(dǎo)則。近二年來我國油田開始對路賽爾公司生產(chǎn)的遠(yuǎn)場渦流井下套管無損檢測系統(tǒng)感興趣。中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/遠(yuǎn)場渦流無損檢測的原理和優(yōu)點遠(yuǎn)場渦流無損檢測的原理和優(yōu)點三種普通無損檢測方法存在的缺陷三種普通無損檢測方法存在的缺陷對于井下套管和地埋線的無損檢測，人們通常嘗試使用漏磁、傳統(tǒng)渦流和超聲檢測方法，但這三種方法都存在很大的局限性。漏磁檢測存在的主要問題：漏磁檢測存在的主要問題：對于內(nèi)壁和外壁缺陷的靈敏度很不一致，如果探頭與外壁接觸，則外壁缺陷的靈敏度比內(nèi)壁高；無法檢測均勻腐蝕減?。粚﹂g隙

5、非常敏感，間隙變化會引起檢測誤差；由于必須采用磁化裝置，因此設(shè)備比較笨重。中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/傳統(tǒng)渦流存在的主要問題：傳統(tǒng)渦流存在的主要問題：傳統(tǒng)渦流對于鐵磁性管子，由于集膚效應(yīng)的作用，只能檢測管道的表面缺陷，不能做到對管壁100%的檢測；對間隙很敏感，間隙變化對靈敏度影響很大。超聲檢測存在的主要問題：超聲檢測存在的主要問題：超聲檢測要求被檢測的表面很清潔，需要良好的聲耦合，管道檢測特別是管道的在役檢測很難實現(xiàn)良好的聲耦合。中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/遠(yuǎn)場渦流無損檢測的原理遠(yuǎn)場渦流無損檢測的原理11內(nèi)置式探頭置于被檢測鋼管內(nèi)，探頭上有一個激勵線圈，還有一個（或二個）檢測線圈。激勵線

6、圈和檢測線圈的距離為鋼管內(nèi)徑的2-3倍。激勵線圈發(fā)出的磁力線（能量）穿過管壁向外擴(kuò)散，在遠(yuǎn)場區(qū)又再次穿過有表面缺陷的管壁向內(nèi)擴(kuò)散，被檢測線圈接收。檢測線圈接收到的信號的幅度和相位都和壁厚有關(guān)，利用專用的軟件就可測得管壁的厚度（見圖9）。圖9遠(yuǎn)場渦流無損檢測的原理中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/激勵線圈與檢測線圈間距的確定激勵線圈與檢測線圈間距的確定由圖10的下部份可看出，在激勵線圈和檢測線圈之間存在三個區(qū)：直接耦合區(qū)、過渡區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū)。圖10的上部份是鋼管的外壁和內(nèi)壁的遠(yuǎn)場渦流場的幅度與兩線圈的間距（為鋼管內(nèi)徑的信數(shù)）的分布曲線。從圖中可看出：外壁的幅度大于內(nèi)壁的幅度；當(dāng)間距等于、大于二倍鋼管內(nèi)徑

7、后，外壁和內(nèi)壁的幅度與間距成正比，而且當(dāng)間距為2-3倍鋼管內(nèi)徑時（遠(yuǎn)場區(qū)），外壁和內(nèi)壁的幅度較大，因此，激勵線圈和檢測線圈的距離取2-3倍鋼管的內(nèi)徑。中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/圖10遠(yuǎn)場渦流場強(qiáng)分布中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/波在鋼板中的傳播波在鋼板中的傳播由圖11可看出，波在鋼板中傳播的過程中，波幅衰減，相位發(fā)生移動。鋼板的厚度越大，波幅衰減得越大。圖11波在傳播過程中波幅的衰減和相位的移動中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/探頭附近磁力線的分布探頭附近磁力線的分布由圖12可看出，在遠(yuǎn)場區(qū)磁力線的軌跡與管壁平行，因此，在遠(yuǎn)場區(qū)通過管壁的磁力線的總數(shù)和壁厚成正比。圖12探頭附近的磁力線分布（3/4管，有限元計算結(jié)果）中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)http:/遠(yuǎn)場渦流無損檢測的優(yōu)點遠(yuǎn)場渦流無損檢測的優(yōu)點與普通渦流、漏磁和超聲波無損檢測相比，遠(yuǎn)場渦流無損檢測具有以下優(yōu)點：被檢測的鋼管的表面不必清洗；探頭與鋼管表面不接觸，探頭外徑與鋼管內(nèi)徑之間的間隙變化對檢測結(jié)果的影響很小，允許的最大間隙為鋼管內(nèi)徑的30%，最佳間隙小于鋼管內(nèi)徑的15%；檢測鋼管內(nèi)表面和外表面的腐蝕坑的靈敏度相同；對均勻減薄、漸變減薄和偏磨減薄的檢測，都有極高的檢測靈敏度；探頭的檢測速度是否均勻?qū)z測結(jié)果無影響；鋼管內(nèi)的氣體、液體介質(zhì)對檢測結(jié)果無影響；檢測設(shè)備