不同类型换热管的无损检测

小编:金陵奉孝

换热器制造时选用不同类型的换热管,对最终得到的换热效果也不同,有的采用光管,有的采用波纹管,有的采用螺纹管,还有的采用翅片管等等,对换热管的检测也有多种手段,目前,光管、波纹管、翅片管的检测手段和方法都很成熟且已经应用到实际当中,而对螺纹管,还需要进行实验研究和验证。

不同类型的换热管,常用的金属材料有碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金、钛等,选用材质或类型时应根据工作压力、温度和介质腐蚀性等综合考虑。

换热管失效的原因有很多种,比如管束的腐蚀、冲刷造成管束壁厚减薄甚至泄露;或者管子与折流板之间的振动和冲刷造成的局部缺陷等等。往往因振动而造成的换热管失效,最严重的部位是管程与壳程的交界位置,振动不仅会造成管体本身的磨损以及壁厚损失,同时介质在到达折流板附近也会对换热管外壁造成冲刷腐蚀,长期作用下,换热管必然会产生严重的外壁缺陷,严重的甚至会导致管束破损泄露,造成紧急停车,影响生产进度。

换热管检测一般采用的无损检测技术包括内涡流检测(ECT)、内旋转超声检测(IRIS),以及内窥镜辅助检测,对于光管和波纹管,目前使用涡流检测(ECT)和内旋转超声检测(IRIS),效果都非常可观;对于套装翅片管,也可以采用以上两种方法。

套装翅片管

内旋转超声检测(IRIS)是基于脉冲回波检测法,探头激发一个高频脉冲在水中产生超声波,一个反射镜将超声波反射90度变成垂直管壁方向波束,在管子内外表面均会产生反射回波,内表面回波与外表面回波的时间和波幅经系统数字化处理后,通过计算就可以得到管子内径、外径和壁厚。

对于其他类型的翅片管或螺纹管,内旋转超声检测技术并不是很适用,原因是翅片会打乱超声波反射信号,同时也可能带来很多噪声,所以一般采用内涡流检测方法。

涡流检测主要依据电磁的原理,将通有交流电的线圈置于金属板上或金属管内,这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的涡流。由于涡流的大小随工件内缺陷大小而不同,所以线圈电流变化的大小能反映缺陷大小。

内外螺纹管的涡流检测

涡流检测能够发现内、外壁点状缺陷及面积类缺陷,比如穿孔、腐蚀坑、大面积腐蚀、裂纹、管子变形等;不同材质的换热管需要制作不同的对比样管,检测速度快,缺陷检出率高;内旋转超声检测技术不受材质影响,只要超声波信号能够传播,都可以进行检测,检测范围广,目前检测内径范围约为 12-76mm,壁厚范围约为0.8-8mm,检测结果比较精确,但检测速度比涡流慢,且需要用水做耦合剂;所以,对不同类型换热管的检测,要根据换热管的材质、管径、壁厚、换热管类型等选择合适的检测方法。

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