换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。被广泛应用于各个生产领域中，本文主要探讨在役非铁磁性不锈钢换热管涡流检测在实际使用中常见的问题。

1概述

（1）换热器简介。换热器是化工、石油、钢铁、汽车、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。然而在生产使用的过程中，不锈钢换热管由于选材、加工制造、使用等众多因素的影响，换热器的失效却屡见不鲜。常用的换热金属管包括铁磁性的碳钢和合金钢钢管以及非铁磁性的不锈钢钢管、铜及铜合金管、铝及铝合金管、钛及钛合金管等。通常，换热器的管壳中具有流动的高温、高压、易燃、易爆和有毒等介质，因此，易出现腐蚀、冲蚀、开裂等缺陷。

（2）常规涡流检测原理。当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件时，由于激励线圈磁场的作用，试件中会产生涡流，而涡流的大小、相位及流动形式将对试件导电性能产生影响，同时产生的涡流也会形成一个磁场，这个磁场反过来又会使检测线圈的阻抗发生变化。因此，通过测定检测线圈阻抗的变化就能判断出被检试件的性能及有无缺陷等。

（3）仪器介绍。本文使用的检测器材为厦门爱德森公司EEC-39RFT智能全数字式四频远场涡流仪，具备两个相对独立的测试通道，可同时获得四个绝对、四个差动的涡流信号。具有64 Hz至5 MHz的可变频率范围，能有效抑制在役检测中由支撑板、凹痕、沉淀物及管子冷加工产生的干扰信号。

（4）涡流检测在石油化工检验检测工作的发展。涡流检测作为新兴的电磁检测手段，自引入后，通过逐步推广，已成功应用于上海石化多个事业部（如芳烃部、化工部、涤纶部、炼油部、精细化工部）的空冷器、不锈钢换热管的检测中。

2现场实际检测中影响精度的因素

（1）不锈钢换热管检测前清洗。换热器经过长时间运行后，管内都会存在大量的生产产物并结垢，甚至堵塞管子，造成合适的检测探头不能插入。更重要的是，管内的结垢和磁性污物会产生严重的磁性干扰信号，直接造成检测灵敏度和准确度的大幅降低。因此，在检测前对所测列管是否进行充分、彻底的清洗(必要时用高压射流反复清洗)将直接影响检测结果的准确性。

（2）被测管材质质量的影响。由于涡流检测需根据实际不锈钢换热管的材质规格加工检测所需对比试样，即使是相同规格材质的钢管，由于生产条件的差异，导致的材质密度，均匀性等方面的差异有可能会在检测过程中产生不同程度的信号干扰，影响缺陷判定。因此，在制作样管时，应选取接近被测管材材质的钢管进行样管制作。

（3）缺陷差异所带来的干扰。由于涡流检测的电磁场是沿着不锈钢换热管方向进行传播的，因此涡流检测对于轴向缺陷的响应灵敏度要低于对轴向缺陷的响应灵敏度。现场实际检测中，如果轴向缺陷较小（如0.5 mm轴向裂纹），就有可能发生漏检的情况；同理，旋转探头对环向缺陷有可能发生漏检的情况。

3现场检测中易产生干扰的因素及处理

（1）管板与折流板影响。由于换热器大多具有管板和折流板的结构，因此在现场检测中，折流板和管板信号会给缺陷判定来带一定影响。

在实际操作中，我们通过混频的方式来降低折流板带来的影响，具体如图1所示（2014年9月拜耳材料科技（中国）有限公司现场检测，不锈钢换热管规格为Φ57×2.5 mm，材料为316 L）。可见，对折流板信号进行混频后，折流板信号几乎消失，然而对比图中的缺陷1信号，可见，缺陷信号在混频后也会发生缩小的情况，在阻抗窗口对比缺陷1信号如图2所示。可以发现，在相同增益（34 db）的条件下，缺陷1的相位角与幅值均发生了变化。由此可以确定，经过混频后，缺陷信号在混频通道中会减弱。因此，在现场检测中，折流板处的检测会因为混频发生精度下降情况，甚至有可能发生小缺陷漏检的情况。在检测中，在折流板附近的缺陷信号由于折流板信号的干扰和叠加，往往会发生相位角的偏转，给辨别带来困难。如条件允许，检测方可制作相同材料及规格的折流板后，将样管插入折流板进行混频，然后进行缺陷对比，有助于提高缺陷判定的准确度。管板处由于与换热管之间有焊接结构，因此，管板信号在信号图中非常巨大，无法采用混频的方式进行消除（如强行进行混频操作，混频后上图样管仅有外壁环形槽缺陷有微弱响应信号）。因此，在管板连接处的信号判别难度较大，检测方应通过实验判断出管板附近的检测有效距离（实测EEC-39RFT的有效距离为50 mm，即距离管板50 mm以上区间可检测），并且需提前告知使用单位。

（2）各种信号干扰。由于涡流探头在不锈钢换热管中的晃动，材质的不均匀等等，不锈钢换热管中往往充满了具有相同或相近特性的干扰信号，此类信号的相位角接近，幅值则有大有小，在阻抗图中的覆盖面积也有不同。当晃动信号等干扰信号过大时，则有可能将部分小缺陷湮灭。

在现场检测时，应尽可能将此类影响降至最低（如清洗不锈钢换热管、降低检测不锈钢换热管拉出速度、更换检验设备及探头、使用不影响检测性能的软性材质包覆探头以减少晃动等）。如无法消除或减轻干扰信号影响，应对比试样的通孔缺陷信号相位幅值，确定干扰信号影响范围，如干扰信号已能够影响到对比试样上的通孔缺陷，且干扰信号无法消除或减弱时，应当及时告知使用单位。当干扰信号无法排除时，缺陷信号有可能被干扰信号覆盖湮灭，对信号分析带来非常大的影响，此时对缺陷的判定需要对不锈钢换热管整体信号进行逐段拆解分析，观察阻抗平面图内，电势信号的行动轨迹进行缺陷判定，必要时需采用其他补充方式进行缺陷确认（如内窥镜，旋转超声等）。

4总结

（1）涡流检测能有效得检测出不锈钢换热管中的绝大部分缺陷，但是仍旧有可能有缺陷漏检的情况发生。

（2）对于无法避免的干扰因素（如检测盲区、针孔沙眼等细小缺陷等），应提前告知设备使用单位。

（3）涡流检测者应当了解被检设备结构、并做好与使用单位的沟通和准备工作，将可降低的干扰性因素降到最低，并尽可能排除因设备结构因素引起的干扰。在发现大量相同部位的可疑信号后，应及时做好与使用单位的沟通工作，了解设备信息后进行判断。

（4）不锈钢换热管检测过程中应严格遵守《承压设备无损检》中的要求，本文中使用的探头为插入式探头，在实际检测中可使用旋转探头和插入探头交替使用的方式来提高检测精度。如发现可疑信号，可使用其他辅助手段进行确认（如内窥镜、旋转超声等）。