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第 23 卷第 1 期湖北工业大学学报 2008 年 2 月
Vol. 23 No. 1 Journal of Hubei University of Technology Feb. 2008
[文章编号] 1003 - 4684 (2008) 01 0005 05
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在役换热器管漏磁内检测传感器设计
武新军1 , 刘宏伟1 , 康宜华1 , 李涛2 , 李春树2
(1 华中科技大学机械科学与工程学院, 湖北武汉 430074 ; 2 中国石油化工股份有限公司, 天津 300271)
[摘要] 根据漏磁检测基本原理,研制了在役换热器管漏磁内检测传感器,包括磁化方式和检测元件的选取
等. 并在 38 mm 的换热管上进行了详细实验,结果表明该传感器可有效检测出 1. 6 mm 的通孔、20 %的外壁
截面积损失和 20 %壁厚深度圆锥盲孔. 该装置具有检测灵敏度高,性能可靠的优点,有较好的应用前景.
[关键词] 铁磁性换热器管; 漏磁检测; 无损检测; 缺陷
[中图分类号] T G115. 28 [文献标识码] : A
铁磁性换热器管应用广泛,其腐蚀是管壳式换磁极相对且方向与管道轴线相同的圆柱形永磁铁通
热器最主要的失效形式,常因此造成巨大经济损失. 过中间衔铁相连,衔铁的中间部分比两端要窄,用来
为了防止安全事故的发生,保障工厂的高效安全运提供磁敏元件和信号电路安装的空间. 端部衔铁将
行,对在役换热器管进行定期检测,是非常必要的. 轴向的磁场转化为较均匀的周向磁场导入管壁中,
TSG R7001 - 2004《压力容器定期检验规程》和使管道得到磁化从而构成整个磁化回路. 为使磁化
SHS01009 - 2004《管壳式换热器维护检修规程》对器对整个管壁具有均匀的磁化能力以及避免传感器
压力容器在役检测进行了具体的规定. 换热管束制震动产生噪声干扰,检测过程中保证传感器与管道
造所用的材料主要有碳钢、合金钢、奥氏体不锈钢、的同轴是必要的.
铜、铝、钛等,碳钢作为一种传统的制造材料,使用广
泛. 其中无缝换热器钢管外径一般小于 60 mm ,对
于该类小直径换热管的在役检测,受碳钢的铁磁性
效应及换热管束结构的影响,传统的涡流、超声等检
测方法并不适用[ 1 3 ] . 铁磁性换热器管的在役检测需
要特殊的方法,其检测长期以来依赖国外产品,花费 1 衔铁; 2 永磁体; 3 传感器; 4 管道
巨大. 因此,有必要开展对在役铁磁性换热管检测方图 1 漏磁检测原理示意图
法与仪器的研究,寻找快捷可靠的检测方法,以保证
1. 1 磁化方式选择
换热器的安全高效运行.
可选用的磁化方式有线圈磁化、永磁体磁化等.
线圈磁化为常用的磁化方式之一,其优点在于磁化
1 漏磁检测原理
强度可调,磁化能力较强,不足之处在于发热较大,
而且在这里受换热器管内部空间狭小的限制,磁化
在大直径铁磁性管道的在线漏磁检测中,为达
效果不够理想. 永磁磁化用永磁铁作为激励源,稀土
到较好的磁化效果,常使用沿周向阵列磁铁的方法
永磁磁铁,特别是铷铁硼磁铁具有磁能积高,体积
来获得所需的励磁源. 然而换热器管空间过于狭小,
小,无需电源,使用方便的优点,在磁