9.核工业涡流检测技术(1)-修改版整理.pdfVIP

9. 核工业涡流检测技术 9.1 概述 核工业领域与其它工业行业一样， 具有种类繁多的热交换器和承压设备， 这些设备在投入运行前及 正式运行后都必须按照一定的规范进行无损检测即役前检查（ Pre-Service Inspection/PSI ）和在役检 查 (In-Service Inspection/ISI ）。由于核工业的自身特点，这些设备或处于放射性条件下运行，或承 受高温高压 （拉力）且波动较为频繁，因此其检测周期较其它行业频繁。同时为了避免放射性泄漏所带 来的后果，其检查技术、检查规范和其它相关要求也更加严格。 基于涡流检测的技术特点， 在核工业中尤其是核电厂中该方法被广泛应用于各种传热管的检测， 如 蒸汽发生器传热管、 冷凝器钛管、 高压加热器、 低压加热器、 设备冷却水热交换器、 汽水分离再热器等， 以及反应堆中子通量测量指套管、 反应堆压力容器堆焊层、 反应堆压力容器主螺栓主螺母、 反应堆压力 容器顶部贯穿件、控制棒束组件（ RCCA）、底封头贯穿件、 CRDM密封焊缝、主泵主轴等。以蒸汽发生器 传热管检查为例，该传热管属于一回路压力边界，具有极高的放射性，同时具有 20-30 米的长度和 U 型或异型结构， 支承结构复杂， 一般采用远控自动化设备进行定位操作， 同时配合多频涡流仪进行数据 采集。而在其它行业中这种检查方式是极为罕见的。 9.2 涡流仪及探头 9.2.1 单频涡流仪 9.2.1.1 单频涡流仪的结构特点 所谓单频涡流仪， 是指仪器本身仅能同时提供一种激励频率供检测线圈使用， 而不能理解为仪器只 能产生唯一一种激励频率。相对于多频涡流仪，此类仪器具有结构简单、价格低廉的特点， 但其功能单 一也是不可避免的。 单频涡流仪（见图 9-1 ）内部具备激励频率发生单元、 信号接收处理单元及显示单元，频率范围一般在数百 Hz 至 1MHz之间。 此类设备大多具有以下接口： （1）探头接口：用于连接涡流探头进行差分或绝对或 差分 +绝对方式的检测 （2 ）通讯接口：与计算机进行串行或并行通讯，存储设 置信息或数据、屏幕显示信息抓屏保存 （3 ）模拟量输出或数字量输出接口：用于提供附加记录 装置（如纸带机或记录仪）记录显示信号所需要的垂直分量与 水平分量的模拟量输出及报警信号（或继电器动作）所需要的 开关量输出。 图 9-1 典型的单频涡流仪 9.2.1.2 单频涡流仪的功能特点 单频涡流仪一般具有增益调节和相位调节功能， 使得操作者能够方便地对信号进行处理。 同时这类 仪器由于工作在直接检测方式下（即数据实时显示，不进行离线分析） ，因此大多具备自动平衡功能， 可以将偏离显示原点的信号自动进行平衡处理， 方便操作员的观察。 这种功能可以在一定程度上补偿在 1 线检测时由于驱动装置与被检管偏心或跳动导致的信号漂移。 为了抑制某类特定的噪声干扰， 单频涡流仪在检查过程中可以有选择地使用滤波器以达到提高信噪 比的作用，同时为避免屏幕显示数据重叠造成观察困难，仪器还提供定时自动清屏功能。 由于仅使用单一频率， 因此单频涡流仪无法进行混频处理， 即不能消除支承板信号等结构信号的影 响，使用受到一定限制。 在遵循如 JB/T4730-2005 等检验标准进行管材产品出厂涡流检验时， 由于需要对不合格管材进行音 响报警或标示（对缺陷点进行打标喷色） ，单频涡流仪可