获奖项目名称：

金属构件缺陷脉冲涡流检测关键技术研究及应用

第一完成单位：

上海市特种设备监督检验技术研究院

项目联系人：

许金沙

联系人电话：

13564559463

联系人邮箱：

jinshaxu@126.com

项目简介：

  带包覆层金属管道、热交换器换热管、多层金属构件等金属构件在石油、化工、热电及供热等行业应用十分广泛。由于保温、防腐等需要，这些金属构件通常不能够直接进行检测，且金属构件内部传输的经常是高温、腐蚀性介质，因此容易腐蚀而造成壁厚减薄、裂纹等缺陷。而这些复杂结构采用常规检测方法很难对缺陷进行有效检测。
  本项目应用了近年来发展起来的脉冲涡流检测技术，在非接触的情况下对金属构件的腐蚀缺陷进行检测。
  针对带包覆层管道的内外壁腐蚀缺陷，系统地研究了在不去除包覆层条件下的检测，形成了系列技术。针对探头激励和接收型式对于检测灵敏度的影响进行了研究。研究了接收线圈和激励线圈的不同相对位置对于检测的影响。针对局部腐蚀缺陷的检测设计了专用的聚焦型传感器，非常有效地提高了对于局部腐蚀的检测灵敏度。针对大面积腐蚀和局部腐蚀，采用了不同时域的信号特征量进行分析。开发了脉冲涡流专用设备和软件，对管道进行了在役检测。
  针对承压设备热交换器换热管横向缺陷的问题，通过仿真发现适当设计的管内横向探头的磁场所激发出的轴向涡流可以占整个圆周的一半以上，基于这一发现发明了检测周向裂纹专用的横向探头，检测灵敏度显著高于传统的纵向探头。基于脉冲远场涡流技术设计了一种差分式探头，其接收部分由两个差分连接的检测线圈组成。实验结果表明该方法对周向裂纹类缺陷具有高的检测灵敏度，远优于传统方法。
  针对多层金属结构件，进行了脉冲涡流检测算法研究，特别是在国内外首先提出了利用检测信号的傅里叶变换的动态轨迹进行缺陷分析和提离效应抑制的算法，有效地解决了传统提离效应算法的不足之处，对于脉冲涡流检测技术的进展具有促进作用。
  目前我国大量的长输（油气）管道、公用管道、工业管道、热交换器需要进行检验。本项目的研究结果，对提高检测效率，更好地保障该类设备的安全运行，具有重要意义。其他领域带包覆层、小管径管状、多层等复杂结构金属构件也将是该项目的应用对象。如港口金属结构件、被防火层覆盖的其他金属结构件也可以应用该技术。因此市场应用范围是十分广阔的。随着该技术的逐步成熟，将带来一系列的应用，成为无损检测行业占有一席之地的一个方面。这将带来较可观的经济和社会效益。