电站在役凝汽器铜及铜合金管涡流检验技术导则

中华人民共和国电力行业标准DL1电站在役凝汽器铜及铜合金管涡流检验技术导则1范围1.1本标准规定了电站在役凝汽器铜及铜合金管的涡流检验方法。适用于对外径φ10~φ50mm,壁厚0.75~3.0mm铜及铜合金管的涡流检验。1.2本标准所述的检验程序适用于内穿过式线圈的检验方法。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T5248-85铜及铜合金无缝管涡流探伤方法GB/T12604.6-90无损检测术语涡流检测ASTM-E243-90铜及铜合金管电磁(涡流)检验实施方法ASTME690-91非磁性热交换器管在役电磁(涡流)检验实施方法ASMEV-95锅炉和压力容器规范第8章管材制品的涡流检验3总的要求3.1本标准所涉及的涡流检验，通常是在凝汽器检修时，或发电厂认为有必要时进行。3.2进行涡流检验的管子内表面应清洗，不得有妨碍检验的污垢、油脂、金属屑及其他外来物质。对管子所用的清洗方法及检验前的表面准备，应不破坏内表面完好。3.3检验工作应由取得电力部门Ⅰ级或Ⅰ级以上资格证书人员担任，出具及解释检验报告的人员，应取得电力部门Ⅱ级或Ⅱ级以上资格证书。4检验方法概要将由一种或多种频率交流电所激励的线圈插入被检管子中，由于线圈磁场的作用、管子中感生出涡流，涡流信号的幅度、相位受管子与线圈的距离、管子的尺寸、管子的电导率和磁导率以及管子冶金或机械的缺陷等因素的影响，涡流产生的磁场反过来又使检测线圈的阻抗发生变化，因此，通过测定检测线圈的阻抗变化，就可以得到管子导电性，导磁性及完整性等信息。5检验设备5.1涡流探伤仪5.5.1涡流探伤应至少有2个独立可选频率，频率范围为1kHz~1MHz。中华人民共和国电力行业标准DL25.1.2仪器至少有2个独立通道，1个混频单元。5.1.3仪器应包括激励、信号处理、相位调节、滤波等单元，并有合理的报警设置、有利于判断缺陷性质的显示以及可靠的记录装置。5.2探头5.2.1内穿过式线圈探头与涡流探伤仪组合，应能在管壁内产生感应电流，灵敏地检测出管材电特性的变化。能消除管板、支撑板、内壁噪声等干扰影响。能满足差动检测和绝对检测要求。5.2.2在主检测频率时，通孔与20%壁厚的平底孔(或10%壁厚外壁槽)信号之间的夹角在50~120°之间。5.2.3检测线圈的直径应加以选择以产生最大的实际填充系数。5.3机械传动机构机械传动装置应保证探头匀速，平稳地通过管子，不得造成管子内表面的破坏，不得有影响检验信号的振动。探头的送进速度为10~30米/分。6标准试样6.1标准试样是用于调试和校对检验设备及评定自然缺陷允许与否的刻有人工标准缺陷的管材。6.2标准试样应选用与被检管材的材质、几何尺寸、加工工艺、表面状态及热处理工艺相同，且没有干扰人工标准缺陷信号的缺陷和噪音存在的管材制备。6.3根据用途不同，可以制成以下三种标准样管。每种样管图见附录A。6.3.1DED-Ⅰ型试样用于调试检验系统，该试样中应有下述几种人工缺陷：a)穿过壁厚的通孔。对外径等于和小于20mm的管子，孔径为1.3mm;对外径大于20mm的管子，孔径为1.7mm；b)四个平底孔。直径为4.8mm，环绕管子的圆周并在同一平面上成90°角分开，从外壁面钻入，深度为壁厚的20%；c)一个360°的周向切槽。槽宽为1.6mm，从管子的内壁面切入，深度为壁厚的10%(供绝对开式线圈校正用)；d)一个360°的周向切槽。槽宽为3.2mm，从管子的外壁面切入，深度为壁厚的10%(供绝对开式线圈校正用)；6.3.2DED-Ⅱ型试样用于测试检测系统检出壁厚均匀减薄、长条形缺陷的能力。该试样应有下述几种人工缺陷：a)一个360°的周向切槽。槽宽为200mm，深度为壁厚的20%；b)一个纵向刻槽。槽宽为0.1mm，长度为3~5mm;c)一个纵向刻槽。槽宽为0.1mm，长度为200mm.6.3.3DED-Ⅲ型试样用于测试缺陷深度与相位关系的曲线。该试样应有下述几种人工缺陷：a)一个外壁面平底孔，直径为4.8mm,环绕管子的圆周并在一同一平面上成90°角分开，中华人民共和国电力行业标准DL3从外壁面钻入，深度为壁厚的20%；b)一个外壁面平底孔，直径为4.8mm,深度为壁厚的40%；c)一个外壁面平底孔，直径为2.8mm,深度为壁厚的60%；d)一个外壁面平底孔，直径为2.0mm,深度为壁厚的80%；e)一个穿透壁厚的孔，管子外径小于等于20.0mm，孔径为1.3mm，管子外径大于20.0mm，孔径为1.7mm;注：如果能证明至少是有相同的效果，可以采用其他的人工缺陷标准样管。6.3.4所有人工缺陷的轴向间隔及与管端的距离，以在检验条件下能清楚地分辨为准(一般推荐距端头200mm，相互间隔为100~300mm)。6.3.5人工缺陷孔中心的深度，应精确到不超过规定深度的±20%,或是±0.08mm，取两者中的较小值。其他所有的尺寸都应精确到±0.25mm。7检验系统的调试检验系统应采用第6条中所述的标准试样进行校正。7.1差动式线圈的校正7.1.1选定一主检验频率(一般为10kHz~100kHz),使四个20%壁厚的平底孔的涡流信号比穿透壁厚的通孔涡流信号相位角顺时针方向大50~130°(图7-1)。7.1.2选定辅助检验频率(一般为主检频率的1/2或1/4)以抑制管板和支撑板信号；管板和支撑板试样由与实际管板和支撑板材料与热处理状态相同的材质制成；7.1.3调节仪器的增益，使通孔信号幅值在水平满刻度的40%位置。在此灵敏度下，应能清晰地区分出每一个校正缺陷信号的相位和幅值，增加管板后，在混合通道中，每一个校正缺陷信号和幅值也应能清晰地显示。7.1.4调节仪器的相位，使通孔信号的相位角在40°±5°。拉出探头时，信号轨迹如图7-1a所示：1朝下向右，2、3朝上向左，4向下回到原点。7.1.5记下标准试样上各校正缺陷的涡流信号。7.2绝对式线圈的校正7.2.1选定一主检频率(一般为10kHz~10kHz),使从原点到通孔信号顶点的连线和水平线之间的相位角约为40°。同时使原点到来自四个20%平底孔的信号顶点的连线与上述通孔信号响应连线间相位角为50°~120°(图7-2)；7.2.2选定辅助检验频率(一般为主检频率的1/2或1/4)以抑制管板和支撑板信号；管板和支撑试样由与实际管板和支撑板材料与热处理状态相同的材料制成；7.2.3将绝对线圈探头置于校正试样的无人工缺陷部位，调节仪器使此时的光点平衡位置；7.2.4调节仪器的增益，使通孔信号的幅值在水平满刻度的40%位置；7.2.5调节仪器的相位，使内壁切槽的涡流信号位于显示屏水平线±5°范围内；图7-1利用差动式线圈经过正确校正的典型涡流信号举例中华人民共和国电力行业标准DL47.2.6记下标准试样上各校正缺陷的涡流信号；7.2.7使探头通过DED-Ⅱ型标准试样，仪器应能清晰地显示缺陷信号，测量缺陷长度前作好记录；7.3利用DED-Ⅲ型标准试样，测量缺陷涡流信号相位角与缺陷深度的关系曲线。7.4为确定端部效应信号抑制的管子长度，选择一根低背景噪音的管子并在距管子端部150~200mm处开一标定通孔，让检测线圈通过管子，如果探测不到人工缺陷，则应离管端部更远处再制作另一个人工缺陷。如果能探测到人工缺陷，则将管子端部截去10mm，如此反复，直到不再探测到人工缺陷为止。所能探测到的人工缺陷至管端的最短距离即是端部效应信号抑制的管子长度。8检验8.1探头送进可采用手动方式，也可采用机械传动方式，两者都应能记录探头送进位置，并保持速度均匀。8.2检验时探头最大送进速度由涡流仪器的电子系统的频率响应来确定，一般不超30米/分。8.3对所有缺陷信号和怀疑信号的数据都应作好记录。9校对每次开始和结束检验前，以及检验过程中每2小时或检验人员认为有必要时，必须用标准试样对检验设备的工作状态进行校对，如发现不符合第7条规定的要求时，应对检验设备重新进行调试，并对上次校对以来检验的所有管子重新进行检验。10检验结果的评定10.1经检验发现缺陷记录幅度大于或等于标准试样中通孔信号的幅度时，管子为不合格。10.2检验人员判定是危害的缺陷(如裂纹、重皮、深的点状腐蚀坑)信号时，无论信号幅度大小，均判为不合格。注：检验过程中，可能会出现对管子的使用性能无影响的假信号。假信号可能将其出现区域的缺陷信号掩盖。任何超过设定允许信号的假信号，在证明它是假信号之前，仍应作为缺陷信号处理。11检验报告11.1总则11.1.1检验日期；11.1.2凝汽器使用单位名称；图7-2利用绝对式线圈经过正确校正的典型涡流信号举例中华人民共和国电力行业标准DL511.1.3凝汽器管子材料牌号、制造厂、运行时间；11.1.4管板图、被检验的管子在管排中的位置；11.1.5有缺陷管在管板图中的分布及统计情况；11.2检验系统的调整11.2.1仪器型号及制造厂；11.2.2探头类型；11.2.3标准样管人工缺陷的形状及尺寸；11.2.4在主检频率、辅助频率和信号处理条件下增益、相位等的调节参数；11.3检验结果11.3.1缺陷在管子中的位置，记录缺陷信号的幅度、相位及其他关参数；11.3.2结果的解释和特殊情况叙述；11.4检验结论11.5检验人员签名、资格，技术负责人签名中华人民共和国电力行业标准DL6附录A(标准的附录)标准样管图A1DED-Ⅰ型试样ABCD孔径mm1.34.8孔深通孔20%壁厚周向槽宽mm1.63.2同向槽深mm20%壁厚10%壁厚注：管外径≤20mmA孔Φ1.3,管外径＞20mmA孔Φ1.7附图1DED-Ⅰ型试样中华人民共和国电力行业标准DL7A2DED-Ⅱ型试样ABC槽宽mm周圈0.10.1槽长mm2003~5200槽深20%壁厚附图2DED-Ⅱ型试样中华人民共和国电力行业标准DL8A3DED-Ⅲ型试样ABCDE平底孔孔径见注2.02.84.84.8孔深(壁厚%)20%40%60%80%100%注：管外径≤20.0mmA孔Φ1.3,管外径＞20.0mmA孔Φ1.7附表3DED-Ⅲ型试样