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????? 凝結器銅管役前檢測的經驗介紹

????? 機組運行中凝結水質的惡化大都是因為銅管破裂或穿孔造成循環(huán)水漏入汽
側引起的，嚴重者將造成鍋爐受熱面管大面積結垢，引起鼓包泄漏，云浮電廠1
號機組1994年水冷壁發(fā)生大面積鼓包泄漏的根源是凝結器銅管泄漏。造成凝結器
銅管泄漏主要有兩個方面因素：一是新銅管本身存在質量問題，二是循環(huán)水質不
良。控制好新安裝的銅管質量是防止凝結器早期泄漏的重要手段，《防止電力生
產重大事故的二十項重點要求》中涉及到的防止大容量鍋爐承壓部件爆漏事故一
文中，也明確要求安裝凝結器銅管前要全面進行探傷檢查。

????? 1 銅管生產工藝

????? 1.1 銅管的生產流程

????? 銅管的生產流程：銅坯—擠壓—粗拉—校直—精拉—切割—渦流檢測—熱
處理—氨熏、機械性能試驗—成品裝箱。

????? 1.2 渦流檢測工藝

????? 渦流的檢測工藝有以下幾種：

????? a ）檢測設備

????? A-掃描渦流探傷儀、機械傳動裝置、穿過式線圈。

????? b ）檢測頻率

????? φ25 mm ×1 mm的 HSn70-1黃銅管選用 24 kHz 的檢測頻率；φ25 mm ×
1 mm的 BFe10-1-1白銅管選用 35 kHz 的檢測頻率。

????? c ）標準試樣

????? 孔徑為φ0.8 mm的一組標準孔，每組三個圓周均布取樣。

????? d ）傳動速度為 1.5 m/s.

????? e ）端頭延遲時間是 0.2 s.

????? f ）工藝標準執(zhí)行GB 5248 —85《銅及銅合金無縫管渦流探傷方法》。

????? 1.3 氨熏、機械性能試驗及渦流檢測結果

????? HSn70-1 黃銅管氨熏試驗一般都合格。銅管擴口、壓扁、拉伸試驗數(shù)據(jù)符
合GB 8890 —88《熱交換器用銅合金管》中的技術要求。HSn70-1 黃銅管渦流檢
測合格率在60% ～70% 之間，BFe10-1-1 白銅管渦流檢測合格率在40% ～50% 之
間。

????? 2 影響產品質量的因素

????? 2.1 渦流檢測的時機

????? 生產過程中，渦流檢測這道工序安排在熱處理前進行，廠家這樣安排有它
的道理，銅管生產成品率不高，若安排在熱處理后進行，勢必增加熱處理設備、
工時和費用，但是這種安排程序對銅管質量控制是不利的，渦流檢測后至熱處理
完成這階段產生的裂紋、過熱等缺陷的銅管就無法挑選出。云浮電廠1 號機組凝
結器銅管更換時，安裝前進行渦流檢測發(fā)現(xiàn)6 條裂紋的銅管，經廠家技術人員分
析，解釋為銅管在拉制過程中產生很大的內應力，進行熱處理目的是消除內應力
提高延伸率，但熱處理不及時或熱處理工藝不當，那些本身具有微裂紋的銅管在
內應力作用下可能會開裂。

????? 2.2 渦流檢測設備

????? 隨著渦流檢測技術的發(fā)展，現(xiàn)渦流檢測儀器一般采用阻抗平面圖分析法。
廠家渦流檢測設備是采用A-掃描分析法，屏幕上渦流檢測到的缺陷信號為一維顯
示，而渦流場對探頭線圈阻抗影響是一矢量，包括電阻和電抗分量的變化，是二
維信息即幅值和相位角兩個變化量。當渦流場經過位于離表面不同深度位置的缺
陷時，產生渦流信號的模和相位也不同，顯而易見，一維顯示的弊病就是危害性
不大（淺且面積大）的缺陷將產生大信號，這樣，危害性大（深且面積小）的缺
陷將產生小信號，這樣，危害性大的缺陷因其面積小而漏檢。

????? 2.3 渦流檢測工藝

????? 渦流檢測過程，銅管采取機械傳送，不合格的銅管將自動分離，其原理為
當缺陷信號超過設置的判廢線時，分離功能動作。然而，銅管進入和離開檢測線
圈時，端頭將產生很強的信號，該信號遠超過設置的判廢線，為實現(xiàn)不合格的銅
管自動分離功能，必須在檢測線圈前加裝一套端頭信號延遲功能設備，一般延遲
時間為 0.2 s.

????? 由于裝置延遲功能，銅管兩端存在一定長度不可探測區(qū)，設銅管傳送速度
為 1.5 m/s，則兩端不可探測區(qū)長度各為 300 mm ，黃銅管渦流檢測合格率一般
在 60%～70% 之間，若銅管長度為 7 600 mm ，也就是說渦流檢測合格品中實際
尚存3%的不合格品。

????? 2.4 搬運過程

????? 生產現(xiàn)場了解，銅管生產流水線自動化程度不是很高，銅管到下一道工序
都需要搬運。特別渦流檢測后熱處理及裝箱兩道工序的人工搬運發(fā)生碰撞是難免
的，碰撞產生的凹坑無法挑選出。

????? 3 役前檢測的經驗

????? a ）役前檢測是采取手工送樣，存在擺動噪聲，特別是銅管表面存在劃痕
時，擺動噪聲加劇，這時較小的缺陷難以檢測到，所以送樣要平穩(wěn)往前拉，不要
忽快忽慢。

????? b ）銅管進入檢測線圈時會產生端頭信號，干擾端頭附近缺陷的判定，如
何對端頭附近的管段進行有效檢測是很重要的。我們采取的方法是：檢測線圈套
入銅管后，停頓 3 s左右，待端頭信號消失再往前送樣。

????? c ）采用阻抗平面顯示的渦流檢測儀器可以對危害性大的缺陷進行有效的
檢測，彌補A-掃描渦流探傷儀的不足。當發(fā)現(xiàn)信號位于阻抗圖中40°相位角附近
時，就要特別注意，即使該信號幅值不大，也應予重新確認缺陷真?zhèn)巍，F(xiàn)場遇到
這種情況：若干條銅管檢測信號表現(xiàn)為大致40°相位角排列，類似擺動噪聲信號，
檢查銅管表面沒有發(fā)現(xiàn)裂紋，僅銅管表面顏色有些異常，我們對該管段取樣進行
拉伸試驗，發(fā)現(xiàn)其抗拉強度和延伸率明顯變小，拉伸后的銅管表面可見許多裂紋，
廠家解釋為熱處理不當引起過熱，發(fā)生相變之故。

????? 總之，當發(fā)現(xiàn)可疑信號時要重新確認，不能放過任何有疑點的銅管，確保
安裝前的銅管質量。

????? 4 結束語

????? 云浮電廠兩臺機組凝結器銅管分別于1996、1998年大修時更換，我們對更
換的兩萬多條新銅管進行渦流檢測，檢測結果數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明：銅管不合格率約占
總數(shù)的5%，其中發(fā)現(xiàn)多條穿透性裂紋缺陷的銅管，而不合格銅管的缺陷約50% 是
位于端頭附近，保證了安裝銅管的質量，兩臺機組運行至今凝結器銅管無一根發(fā)
生泄漏。事實證明，役前檢測是必要的。