ICS 19.100 JB J04 备案号：58376—2017 中华人民共和国机械行业标准 JB/T13158—2017 无损检测 在役非铁磁性热交换器管电磁 （涡流）检测方法 Nondestructive testingPractice for in situ electromagnetic (eddy-current) examination of nonmagnetic heat exchanger tubes 2017-04-12发布 2018-01-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T13158—2017 目 次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义. 方法概要 4 用途 6 基本要求 7 设备 7.1 仪器. 7.2 显示装置. 7.3 检测线圈， 7.4 绝对式与差动式探头系统 7.5 速度敏感设备 7.6 传动装置. 7.7 相位设置单元. 对比样管 8 9 仪器灵敏度的调整与校准 10 检测步骤 11 检测报告、 JB/T13158—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56）归口。 本标准起草单位：爱德森（厦门）电子有限公司、北京航空材料研究院、南昌航空大学、国电科学 技术研究院、国核电站运行服务技术公司。 本标准主要起草人：林俊明、徐可北、任吉林、胡先龙、叶琛、林发炳。 本标准为首次发布。 ⅡI JB/T13158—2017 无损检测在役非铁磁性热交换器管电磁（涡流）检测方法 1范围 本标准规定了在役非铁磁性热交换器（以下简称热交换器）管电磁（涡流）检测的基本要求、设备 要求、对比样管、仪器灵敏度的调整与校准、检测步骤和检测报告。 本标准适用于安装后状态的热交换器的在役检测和管壁厚度测量。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T5616—2014无损检测应用导则 GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T12604.6无损检测术语涡流检测 GB/T20737无损检测通用术语和定义 3术语和定义 GB/T5616--2014、GB/T12604.6和GB/T20737界定的术语和定义适用于本文件。 4方法概要 将通有一个或多个频率交流电的涡流探头置于管内并拉动探头通过每根管进行检测。被检管的尺 寸、电导率、磁导率和金相组织或机械尺寸的变化都会引起探头线圈阻抗的变化，并转化为电信号。 处理后的电信号会直观显示在涡流仪器显示屏上，并输出报警，或以临时的、永久的或二者兼备的方 式记录下来，以备后续分析。 5用途 5.1涡流检测是一种对导电性材料管中不连续实现检测的无损检测方法。管壁内、外表面和管壁内部 的不连续都会产生涡流信号。当使用内穿式探头时，随着其与内表面距离的增大，涡流密度在管壁中迅 速衰减。因此，由外表面不连续引起的涡流信号的幅度会相应地减弱。 5.2检测得到的一些信号可能与产品质量无关。如，在生产制造过程中，由金相组织或机械尺寸变化 等所产生的不影响产品最终使用的信号都是非相关信号，即干扰信号。这些非相关信号可能会掩盖掉同 一区域里的由缺陷所引起的、超出验收准则的信号。任何超出验收准则的信号，即使是非相关的，若未 得到确认，应视为缺陷信号。对于已安装在热交换器上的管子，可预知的干扰信号包括翅片管中短小的 无翅片部位、凹坑、刮痕、加工刀痕、冷加工引起的变化。涡流检测系统通常不能在其端部效应范围内 区分上述信号，因此该方法不适用于检测热交换器管束边缘。 1 JB/T13158—2017 6基本要求 下列各项可能会在采购文件、技术协议或其他文件中予以规定，并可能需要合同双方共同协商 确定： a）涡流检测系统类型和探头结构（线圈组件）； b）热交换器的位置（必要时）； c）被检管的尺寸、材质和管路结构； d）检测范围，如长度、管板区域、直管长度及管束的最小弯度等； e）检测时机，即预计的检测时间、地点和环境条件； f）用于加工对比样管的材料来源和类型； g）对比样管上人工缺陷的类型、加工方法、位置、尺寸和数量； h）人工缺陷的容许误差及验证方法； i）确定端部效应盲区的方法； j）设备核查的最大间隔时间； k）对响应信号进行解释和分类的标准； 1）检测记录和对比样管的配备； m）检测报告内容； n）按照本标准实施检测的人员，应按GB/T9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，并 由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权。 7设备 7.1仪器 7.1.1仪器应能以适当频率交流电激励探头中线圈，并能感应到该探头电磁响应的变化。值得注意的 是，差动式探头系统对管子轴向上的突变的检测具有较高灵敏度，而绝对式探头系统则能检测各种类型 的缺陷。 7.1.2许多缓变会引起非相关信号。相对于绝对式探头系统而言，差动式探头系统允许采用更高的增 益实施检测，这样有利于获得短小缺陷的响应信号。这种方式产生的电信号可能被转化为音响或视觉信 号而直观地显示，必要时，也可能被进一步处理形成永久性记录。仪器应能基于电信号的幅值或相位对 其实施相对量化的处理，如校准灵敏度、信号衰减控制、设置报警域、数字/模拟显示或多种方式组合。 7.2显示装置 仪器应具有显示装置，如示波器，必要时可作为附加的报警电路，以便检测人员实时监控检测过 程。这在某些情况下是必需的，如小孔检测信号相位与管翅片信号相位相近时，因管翅片会产生非常 大的响应信号，若以小孔响应信号设置为拒收报警门限，则相位设置将可能不会滤出非相关信号，因 此可能无法防止支撑板响应信号引起的误报。通过观察示波器上的信号，可以提高对这类缺陷的识别 能力，特别是对支撑板位置的检测。 7.3检测线圈 探头中检测线圈应能在管子内感应产生电流，并且能感受管子导电特性的变化。依据获得最大的 实际填充系数的原则选择合适直径的检测线圈。检测线圈的构造应尽量保证既能检测在轴向突变短小 缺陷，如腐蚀斑；又能检测轴向上的缓变或管与管之间的差异，如蒸汽冲刷、机械磨损以及金相组织 变化等。线圈的直径应根据具体的检测要求选择。 2 JB/T13158—2017 7.4绝对式与差动式探头系统 在绝对式探头系统中，检测线圈被置于被检工件中，另一个离线检测线圈被置于一个与被检工件的 材质规格都相同的无缺陷对比样管中。利用电抗补偿，通过在线线圈与离线线圈的比较获得检测信号。 在差动式探头系统中，两个检测线圈被同轴置于被检工件内。在这种结构中，这两个线圈起到相同 的作用，既是检测线圈又是对比线圈。当两个线圈的信号不平衡（即存在差分电压）时，仪器就能感应 出来。 不管是在绝对式或差动式探头系统中，都要先实现某种形式的初始平衡。当这种平衡受到破坏时， 仪器就会获取一个响应信号，以此来判断被检管管壁厚度的变化。 7.5速度敏感设备 涡流设备采用了滤波电路，以过滤掉频率高于或低于可调频率或固定频率的信号。作为这类设备的 特性，随着检测速度的变化，涡流设备所感应到的缺陷信号也随之变化。而对速度不敏感的设备，随着 检测速度的变化，感应到的缺陷信号始终不变。 7.6传动装置 检测时可能需要使用一套将探头传送至管子内部的机械传动装置。对速度敏感的设备，不管探头是 用手动传送还是用机械传送，都需要尽量使探头保持恒定的速度，以便获取可靠的缺陷信号。 7.7相位设置单元 涡流检测系统应包含用于识别检测信号与激励信号相位差的内置电路。该功能用于区分管壁内 的缺陷信号（如裂纹、腐蚀坑、支撑板引起的磨损等）和干扰信号（管翅片、支撑板、管周围或管内的 杂质，如污泥等）。信号相位可提供缺陷相对于管壁表面的位置信息，据此可评估缺陷的相对严重程度。 8对比样管 8.1在役涡流检测的目的是为评估热交换器管的情况提供相关信息，以便对设备使用过程中可能出现 的故障进行预测。对于涉及多方面综合知识（包括热交换器管类型/规格的设计、使用环境条件、运行 时间及安全级别等）的各种热交换器规定一个内容面面俱到的验收准则是不现实的。对比样管的目的是 为了规范仪器对一系列不同程度的管壁常规缺陷的检测。对特定热交换器的管壁偏差可进行监控并采取 关闭或纠正措施，这由检测人员来判断是否采用。具体人工缺陷的类型和尺寸的选择应能反映实际情况 下涡流仪器能够检测到的可能会出现的任何缺陷类型。检测中需要特别注意的是，在支撑板区域经常会 出现的一些特定类型的缺陷。检测过程中宜选用一个材质与支撑板相似的圆环模拟支撑板，以便于观察 支撑板对缺陷信号的影响。 8.2仪器灵敏度校准和相位设置所使用的对比样管在材质、尺寸和结构上应与安装在热交换器中的管 子一致。 8.3值得注意的是，人工缺陷不能代表自然缺陷，也不能给出仪器响应信号与缺陷大小之间的直接联 系。使用人工缺陷的目的是针对各种不同情况建立一个近似的灵敏度。仪器响应信号与缺陷的尺寸、形 状和位置之间的关系应分别予以建立，特别是对应不同检测频率的对应关系。 8.4当把这种检测程序应用于某一特定的管或热交换器中时，可能需要利用上一次或下一次的检测 对本次检测结果进行比较，因此保存每次的检测记录是很重要的。对比样管应能为持续检测提供比较 依据。在这种情况下，通常建议对比样管至少应设定3个检测等级，以便检测数据可以对照标准曲线 加以比较。对于出现超过预定级别信号的管子，应予以记录，以便对缺陷位置进行识别，并在必要时 对响应信号水平加以描述。 3 JB/T13158—2017 8.5