欒 波

沈陽特種設(shè)備檢測(cè)研究院，遼寧沈陽 110035

渦流檢測(cè)技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理的一項(xiàng)無損檢測(cè)技術(shù)。在探頭的線圈中通入交流電，然后靠近被測(cè)試件，由于磁場(chǎng)作用，被測(cè)試件會(huì)感應(yīng)出渦流。試件的幾何缺陷、電磁異常等客觀條件都會(huì)影響渦流的變化，而它的變化又會(huì)反作用于線圈，改變阻抗和感生電壓。測(cè)定變化值，就可以檢測(cè)出試件的缺陷所在。但是，由于客觀因素的限制，此項(xiàng)技術(shù)還無法普遍適用于承壓特種設(shè)備的檢測(cè)。如果能夠從技術(shù)方面改善渦流檢測(cè)技術(shù)，并應(yīng)用于承壓特種設(shè)備的檢驗(yàn)中，將會(huì)為此提供更為精確的技術(shù)保障。

1 渦流檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 渦流檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)

1）由于線圈與被測(cè)試的工件沒有必要觸碰，因此檢驗(yàn)速度很快，可以進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，尤其適用于在線普檢；

2）進(jìn)行檢測(cè)的儀器靈敏度很高，并且可以進(jìn)行線性指示；

3）影響檢測(cè)結(jié)果的因素很多，為了得出某一個(gè)因素的影響，可以通過控制變量法，抑制大多數(shù)因素只改變其中一個(gè)因素；

4）不僅溫度對(duì)渦流檢測(cè)沒有影響，而且檢測(cè)探頭還可以伸入到遠(yuǎn)處工作；

5）因?yàn)闄z測(cè)結(jié)果采用的是電信號(hào)顯示，所以可以對(duì)此進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；

1.2 渦流檢測(cè)的缺點(diǎn)

1）因?yàn)橹挥锌梢詫?dǎo)電的工件才可以使用渦流探測(cè)，所以只能探測(cè)金屬，而由于此技術(shù)是基于電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，因此無法探測(cè)材料內(nèi)部的缺陷；

2）渦流滲透的深度由頻率的大小決定，檢測(cè)的頻率增大時(shí)渦流的密度也變大，檢測(cè)的頻率越低，渦流滲透得越深，但表面渦流密度會(huì)下降，因此檢測(cè)的深度與表面檢測(cè)靈敏度成反比。當(dāng)對(duì)一種材料進(jìn)行渦流檢測(cè)時(shí)，應(yīng)全方面考慮多種因素，然后選擇使用哪種無損檢測(cè)方案；

3）使用穿過式線圈工作時(shí)，由于線圈感應(yīng)到的是材料上的一部分圓環(huán)區(qū)域，所以檢測(cè)到的結(jié)果是一定面積的綜合效果，導(dǎo)致很難確定缺陷的所在點(diǎn)；

4）通過旋轉(zhuǎn)探頭式渦流探傷技術(shù)檢測(cè)得到的區(qū)域面積狹窄細(xì)小，且需要進(jìn)行全面掃查，檢驗(yàn)速度較慢。

2 渦流檢測(cè)技術(shù)的分類

根據(jù)被測(cè)工件的外形和檢驗(yàn)?zāi)康牡奶攸c(diǎn)，一般情況分為三種線圈：穿過式線圈、探頭式線圈以及插入式線圈。

1）穿過式線圈用于檢測(cè)管狀、棒狀以及線狀材料，線圈的內(nèi)徑略大于被檢物件，將被檢物體以一定的速度從線圈內(nèi)通過，根據(jù)產(chǎn)生的信號(hào)可以發(fā)現(xiàn)裂紋、雜質(zhì)等缺陷；

2）探頭式線圈適用于局部區(qū)域的探測(cè)。將線圈放在可以安置的部位，比如板狀、管狀部分，這種技術(shù)可以檢測(cè)出機(jī)器發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上的缺陷等。為了提高渦流檢測(cè)的靈敏程度，經(jīng)常在線圈中安裝磁芯；

3）插入式線圈往往置于被測(cè)工件的管狀或者孔狀部位進(jìn)行工件內(nèi)部的探測(cè)，可以進(jìn)行對(duì)大部分管道內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。

3 渦流檢測(cè)技術(shù)在承壓特種設(shè)備檢驗(yàn)中的實(shí)際情況

渦流檢測(cè)技術(shù)得出的結(jié)果與材料的電導(dǎo)率息息相關(guān)，而電導(dǎo)率受壓力因素影響，所以在對(duì)承壓特種設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，渦流檢測(cè)容易出現(xiàn)誤差。但是渦流檢測(cè)技術(shù)作為一種廣泛應(yīng)用的無損檢測(cè)方法，不僅可以檢測(cè)出材料表面的缺陷，還可以發(fā)現(xiàn)油漆層下的缺陷，因此在檢測(cè)承壓特種設(shè)備中仍然在以下三個(gè)方面起著重要作用。

3.1 應(yīng)用于冷凝器換熱管以及鍋爐水冷壁管檢測(cè)

用于管狀材料的渦流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有很多，比如《鋼管渦流探傷探測(cè)方法》、《銅及銅合金無縫管渦流探傷方法》等等。而且渦流檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)管狀材料的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，可靠性很高。由于管狀工件受結(jié)構(gòu)限制，無法使用其他方法進(jìn)行無損檢測(cè)，而渦流檢測(cè)工藝使管狀工件的檢測(cè)有了。在對(duì)冷凝器換熱管以及鍋爐水冷壁管檢測(cè)時(shí)，使用渦流探傷工藝，可以及時(shí)找到安全隱患，防患于未然。

檢測(cè)冷凝器換熱管的時(shí)候需要以下儀器：渦流檢測(cè)儀、電腦、多通道遠(yuǎn)場(chǎng)檢測(cè)探頭；檢測(cè)鍋爐水冷壁管時(shí)，還可以使用手持外置式探頭，配合自動(dòng)爬行器使用，提高檢測(cè)速度。

3.2 用于檢測(cè)奧氏體不銹鋼的焊縫

奧氏體不銹鋼具有無磁性和晶粒粗大的特性，因此渦流檢測(cè)技術(shù)是最合適的檢測(cè)方法，但是在實(shí)際工作中，對(duì)奧氏體不銹鋼焊縫的檢測(cè)以表面滲透檢測(cè)為主，效率不高，最大的檢測(cè)深度只有6mm，而且國(guó)內(nèi)使用于焊縫渦流檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)也只有一個(gè)：《基于復(fù)平面分析的焊縫渦流檢測(cè)》。此外，渦流檢測(cè)對(duì)焊縫表面質(zhì)量要求比較高，很多要素的變化都會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，比如焊縫的寬度和高度。需要用到以下儀器：渦流檢測(cè)儀、電腦以及檢測(cè)焊縫的專用探頭。如果焊接質(zhì)量好，焊縫外形整齊，渦流檢測(cè)技術(shù)對(duì)于承壓特種設(shè)備的奧氏體不銹鋼焊縫非常適用。隨著渦流檢測(cè)技術(shù)的逐漸成熟，以及焊接技術(shù)水平的提高，檢測(cè)靈敏度將得到很大提升。

3.3 用于工業(yè)管道定期檢驗(yàn)

因?yàn)橥C(jī)時(shí)間不定以及檢測(cè)費(fèi)用昂貴，檢測(cè)工業(yè)管道時(shí)經(jīng)常拆除部分區(qū)域，這樣可以一次檢測(cè)到多個(gè)部位，并可以檢測(cè)到內(nèi)部的微觀缺陷，檢測(cè)效率很高。此外，管道直徑多樣，需要配備尺寸不同的探頭，并需要匹配的對(duì)比式樣，這樣就提高了成本。檢測(cè)管道直徑比較大的管道時(shí)，可以采用管線外爬探頭，且多種探頭的設(shè)計(jì)方便檢測(cè)不同尺寸的管道。但是渦流檢測(cè)技術(shù)用于工業(yè)管道檢驗(yàn)時(shí)，效果不如另外四種常規(guī)無損檢測(cè)方法，所以最好結(jié)合其他方法一起檢測(cè)。因此，將渦流檢測(cè)技術(shù)用于工業(yè)管道的定期檢測(cè)值得鼓勵(lì)。隨著渦流檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，探頭性能的改善，將更好地應(yīng)用于工業(yè)管道的檢測(cè)。

4 結(jié)論

在我國(guó)，渦流檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)使用了將近20 年，技術(shù)也已經(jīng)相當(dāng)成熟了，但是應(yīng)用于承壓特種設(shè)備的檢測(cè)仍處于初級(jí)階段，對(duì)缺陷還無法進(jìn)行定性定量的分析，可靠性和準(zhǔn)確性還無法得到保證。如果對(duì)渦流檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使用設(shè)備進(jìn)行改良，再結(jié)合渦流檢測(cè)本身的優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)使承壓特種設(shè)備的檢驗(yàn)過程更加方便。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在面臨的困難一定可以被克服，渦流檢測(cè)技術(shù)將會(huì)發(fā)展得更加科學(xué)更加精確，使得承壓特種設(shè)備的檢測(cè)更加可行，最終為設(shè)備的安全運(yùn)行提供了保證。

[1]許可北，周俊華.渦流檢測(cè)[J].機(jī)械工業(yè)出版社， 2004.

[2]林冠堂.淺談渦流檢測(cè)技術(shù)在承壓特種設(shè)備檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].廣東化工，2009，36(10):182-183.

[3]張金明.鍋爐特種設(shè)備的檢修方法分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(10):126.