TTPAUT 李茂军
一、案例概况与设备工况
本文以某化工装置后段冷却器为案例，系统介绍相控阵超声0°线扫检测技术结合工业内窥镜复核验证，在换热管束内壁机械损伤缺陷检测中的应用实践。 本次工程检测对象为化工生产装置核心辅助设备——后段冷却器，设备换热管束规格为Φ30mm×2mm，管材采用欧洲压力容器专用材质P235GH，具备良好的耐高温、耐压性能，广泛应用于化工换热系统。该冷却器长期连续运行，换热管内壁持续受到工艺介质冲刷、流体湍流冲击，同时在设备装配、检修拆装过程中易产生机械磕碰、挤压磨损，进而形成内壁凹坑类机械损伤。此类缺陷位于管道内壁、属于浅表隐蔽性缺陷，常规超声、目视检测难以有效发现。长期运行下，损伤部位易产生应力集中，伴随介质腐蚀、压力交变作用持续扩展，造成管壁有效壁厚减薄，严重时引发管束穿孔、介质泄漏，直接影响装置安全生产。为彻底排查设备隐蔽隐患，本次采用相控阵0°线扫检测工艺对该冷却器管束开展全覆盖无损检测，并采用工业内窥镜进行缺陷复核验证。
二、现场检测工艺方案
结合本次Φ30mm×2mm薄壁小管径管束结构特点，现场选用10MHz、32阵元高精度线阵相控阵探头，搭配专用曲面弧形楔块，匹配小管径曲面贴合需求。检测设备参数严格标定：碳钢声速5900m/s，采用纯0°垂直线扫模式，依托垂直纵波穿透性强、分辨率高的优势，针对薄壁管束内壁浅表缺陷进行精准扫查。检测前对管束管口及外壁检测区域进行精细化打磨清理，去除锈蚀、油污及氧化皮，保证探头与管壁完全贴合，避免接触间隙造成声能衰减与检测误差。作业过程中保持探头全程垂直于管壁表面，匀速周向平移扫查，实现管束整段壁厚、全域无盲区覆盖检测，同步实时存储检测图谱与原始数据。
三、缺陷检出与特征分析
在扫查过程中，某根换热管外壁扫查图谱出现稳定、清晰的点状异常反射信号，波形无杂波干扰、重复性好，排除耦合不均、表面粗糙度等伪缺陷干扰。通过相控阵图谱定位、定量分析，确认缺陷位于换热管内壁位置，为局部机械磕碰造成的凹陷损伤，缺陷实测尺寸约3mm，属于典型的内壁机械损伤坑。该缺陷未贯穿管壁，但造成局部壁厚减薄，是设备运行的潜在风险点。
四、内窥镜复核验证过程
为百分百确认缺陷真实形态、精准判定缺陷性质，避免无损检测误判，本次采用工业内窥镜开展内部可视化复核。将内窥镜探头由管束管口伸入管内，对缺陷对应位置进行高清成像观测。
内窥镜实拍图像清晰显示：管道内壁存在明显局部凹陷坑，坑体形态规整、无裂纹延展特征，属于典型机械接触损伤。缺陷位置、大小、形态与相控阵0°线扫检测结果完全吻合，有效验证了相控阵检测结果的准确性与可靠性。
结合检测结果与特种设备运维规范，该3mm内壁机械损伤坑虽未达到立即报废标准，但存在应力集中及后期扩展风险。现场立即对缺陷管束进行点位标记、台账登记，同步出具专项检测报告，移交设备管理部门进行技术评估。根据设备运行参数及剩余壁厚核算结果，对该缺陷管束采取隔离监测、重点巡检管控，结合装置检修窗口期完成管束更换整改，彻底消除设备泄漏隐患，实现缺陷检测、评估、整改全流程闭环管理。
五、案例应用总结与价值
本次后段冷却器P235GH材质薄壁管束检测案例，充分验证了相控阵0°线扫工艺在小管径薄壁管束内壁浅表机械缺陷检测中的独特优势。相较于传统检测手段，该工艺分辨率高、内壁盲区极小，可有效捕捉常规方法难以识别的微小机械凹坑与磨损损伤，完美适配Φ30mm级小管径薄壁换热管束的检测工况。 同时，通过”相控阵超声无损检测+内窥镜可视化复核”的组合检测模式，实现了缺陷定量精准、定性可靠、结果可追溯，有效解决了小管径内壁缺陷难检出、难验证的行业痛点。该案例为同类型化工冷却器、换热器管束的在役检验、隐患排查及质量管控提供了成熟、可推广的技术应用方案，充分体现了”检测+验证”双保险模式在保障设备本质安全方面的重要价值。
