换热器检测技术-非插入式检测管束.doc

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1、双脉冲管道（换热器）检测方案一、用途和背景热交换器在许多行业都有广泛的应用——电厂、化工厂、石化工厂、炼油厂、天然气加工厂及污水处理厂。由于换热器管泄露造成的非计划停运对企业将造成巨大的损失，因此换热器管束的快速检测的意义十分重大。管子的任何缺陷，如管壁点蚀、腐蚀、穿孔、堵塞和凸起，都会造成停产或降低生产效率等问题。除了会造成昂贵设备损坏（如汽机轴承）、高价非预期维修停运等损失外，至少会导致工厂操作员高体力损失。当前检测技术无法实现100%覆盖检测率，如果存在严重缺陷的管子未能及时发现，将对单位造成无法预计的后果，成为工厂正常运转的重大隐患。二、国内外同类研

2、究现状分析及存在的问题当今换热器检测技术已经有一定发展，主要技术有目视检测、涡流、远场涡流等方法，但他们都存在各种各样的不足。涡流检测，检测速度最快，每小时可检60根左右管子，但是不适用于铁磁性材质。对铁磁性管子来说，需用其他电磁检测方法，一般是远场检测（RFT），但其检测慢、精确度低、高度依赖于技术员专业技能。Mss导波检测技术涡流检测系统DUET检测技术备注检测缺陷的类型不能检测管子内部的堵塞；对管壁的穿孔灵敏度低。对于裂纹型缺陷很敏感，不能检测管子内部的堵塞；对管壁的穿孔灵敏度低。采用声脉冲（APR）和低频超声脉冲（UPR）技术全面检测，对堵塞、穿孔、

3、腐蚀、裂纹和凹坑具有非常高的灵敏度。优于对内外壁缺陷的区分无法区分内外壁缺陷。无法区分内外壁缺陷。通过对比APR和UPR可以区分内外壁缺陷。优于检测单根管子的时间10-20秒1分钟以上8-10秒优于探头长度300-600mm检测时需要清理管壁内部。每个管径需要配置相应尺寸的探头200mm，对管道清洁度可以自行判断并抑制优于缺陷判定人工判定人工检测过程中判断自动判定缺陷种类、位置、尺寸优于管道识别排列人工标记人工标记现场拍照、自动识别、排列优于检测对象直管、U型管（灵敏度较低）直管直管、U型管、螺旋扁管、波纹管、翅片式换热器（最小5%的截面变化）优于耦合方式具

4、有两种耦合方式：MsS电磁耦合方式，机械振动干耦合内穿式探头磨擦耦合采用气囊膨胀干耦合方式；探头可以适用不同管径范围优于频率采用单一的频率大于90kHz，需改变参数检测不同管子每个探头固定频率采用的是一带宽的频率APR：500HZ-20kHzUPR：50kHz-500kHz一次性检出管道内部所有缺陷优于附表：各种检测方法技术性能对比说明总的来说，目前的方法检测太慢，不能实现完全检测，同时受管子材质和尺寸的限制。在一些特殊形状的管子检测方面，如弯曲、螺旋或翅片状，所有这些方法适用性也很低。这种状况为以后的检测领域发展留下了很大空间。针对换热器检测来说，主要的难

5、题在于：1检测速率慢，精准度低，同时受检测材质影响2检测数量巨大，无法实现100%检测，成本非常高3对于U型管，传统方法无法检测4传统检测方法均为穿插式，对交换器管道的清洁度要求极高，探头易卡在管内，造成检测停滞5此外，传统方法无法检测管内堵塞一、双脉冲管道检测系统预期达到的最终目标通过使用双脉冲管道检测系统的技术，实现全方位、非穿插式、快速的换热器管道检测。对换热器管存在的各类缺陷（腐蚀、穿孔、堵塞、裂纹等）实现一次性检出；对各缺陷的类型、位置及大小实现精准定性定量；对U型、旋拧等不规则管子也可进行100%检测；通过非穿插式检测，克服传统检测方法的弊端；为

6、客户提供一份全面、准确的设备使用状况及寿命评估报告。检测技术原理4.1双脉冲管道检测系统：声脉冲反射法(APR)在管件内部空气中传播，超声脉冲反射法(UPR)在管件材料中传播。·多探头阵列探头发射两种类型脉冲波·记录和分析缺陷产生的反射波·专利软件分析运算，识别和报告缺陷的位置、类型和尺寸图一APR和UPR在管子中的传播具有专利的双重脉冲波反射模式（声波APR和超声波UPR同步工作），该检测系统完全涵盖所有缺陷、管子类型，不受管子形状或材质影响。多探头阵列发射信号和记录缺陷产生的反射波并自动识别和报告缺陷位置、类型和尺寸。4.2声脉冲对于穿孔、堵塞有相当高的

7、灵敏度。4.3将APR与UPR技术结合后的系统，可以实现内外径缺陷高效、快速、全面的检测，如表一所示。缺陷类型APR(声脉冲检测)检测效果UPR(超声脉冲检测)检测效果APR+UPR检出效果穿孔优可检出0.5mm穿孔可以检出优堵塞优弱，几乎不能检出优可检出横截面的5%的堵塞凹坑一般优有圆周分辨率优可检出最小为壁厚的5%的凹坑腐蚀一般优有圆周分辨率优可检出最小为壁厚的5%腐蚀裂纹无法检测优任何方向的裂纹优可以准确定位内部凹起优无法检测可检出壁厚的5%的内部凹起。表一APR和UPR缺陷类型检出灵敏度结论：脉冲反射技术结合两个特性使其在管道检测领域具备了特殊吸引力

8、：高速和探头无需穿过被测管道。这些特性是该方法优于目