换热管点状缺陷的旋转超声检测

小编：金陵奉孝

 换热器是能源电力和石油化工等企业必不可少的重要设备之一，很多换热器在使用过程中难免会有泄漏失效的问题，有些换热器损坏的原因是换热管的泄漏，为确保装置安全、稳定、持续运行,检查换热管的基本情况是很有必要的。而换热管缺陷检测的技术难度较大,可能存在多种缺陷类型，比如冲刷减薄、点状腐蚀、均匀腐蚀、折流板震动等等，对于这些缺陷的检测，旋转超声和涡流检测在所有的检测方法中应当是最佳搭档，针对一份精确的换热管检测报告，并采取相应的预防措施和方法，能有效的减少意外停车和不必要的损失。

本节内容主要介绍旋转超声（IRIS）对换热管的点状缺陷检测情况。IRIS的检测原理是基于脉冲回波超声检测法，系统通过内、外壁两个反射信号的时间和波幅变化，经过数字化处理后，通过计算就可以得到精确的管子内径、外径和壁厚值。

IRIS检测主要适用于换热管由于冲刷、震动、介质因素等引起的内外壁腐蚀，包括均匀减薄、局部减薄、腐蚀坑、点蚀等等，壁厚值的测量精确度高，但很多人怀疑过，点状小缺陷IRIS真的能发现么？IRIS究竟能有多大的检出能力？又有什么样的局限性？

下面通过一台换热器检测实际案例进行讨论和分析。

换热管规格：Φ25.4×2.6×4500

摆放形式：东西方向，卧式2°倾角

换热管材质：SUS329J4L（双向钢）

检测时机：高压水枪清洗后

检测结论：换热管整体壁厚未发现明显减薄，且整体壁厚偏厚，为正偏差，为2.6—2.8mm左右，换热管内壁存在大量点状缺陷，最严重部位最小壁厚约为1.8-1.9mm左右，大部分换热管靠近西侧点状缺陷较多，靠近东侧较少，少部分换热管全管体随机分布大量点状缺陷，下半管板比上半管板较多。

检测结果分布图：

列管编号1-1在图中已标出，检测面为东侧管板。

标准样管图谱：

从左到右依次为缺陷20%环形槽，20%OD，40%OD，60%OD，80%OD，100%通孔；

下图为无明显缺陷显示的换热管图谱：

下图为点状缺陷显示的换热管图谱：

放大后：

再放大后：

从上述几幅图谱中不难看出，点状缺陷太小，放大几倍后才能发现，且这类点状缺陷图谱显示具有以下特点：

• 部分点状缺陷显示为黑色的信号丢失；
• 部分点状缺陷显示的颜色呈过渡性变化；
• 根据超声波反射原理，点状缺陷实测值可能存在较小的误差。

以上三个特点符合IRIS检测原理中的超声波反射规律。

根据IRIS检测结果，对此次检测的换热管进行抽样检查，使用3D内窥镜抽检，发现管内确实存在大量的点状缺陷，缺陷面积大小为0~5mm左右，缺陷深度为0~0.6mm左右，基本与IRIS检测结果相符，下图为某些点状缺陷实测值：

通过上述案例，能够了解到IRIS对点状缺陷的发现能力，一般来讲，直径在3mm以上的点状缺陷IRIS是能够发现的，比3mm再小或者反射面角度过大的缺陷可能无法接收到回波信号，所以图谱中显示为信号丢失的内容。