同时用于远场涡流和声脉冲检测铁磁性换热器管束缺陷的灵敏度标定样管的制作方法

本实用新型属于管道无损检测领域，尤其涉及一种同时用于远场涡流和声脉冲检测铁磁性换热器管束缺陷的灵敏度标定样管。

背景技术：

换热器管束在石油、化工、电力等行业得到了广泛的应用。石油、化工、电力等行业的换热器管束频繁泄漏，导致停产，不仅造成企业经济损失，甚至威胁现场工作人员的生命安全。由于在制造、安装、服役等过程中，换热器管束会产生各种各样的缺陷，为管道运输系统带来了安全隐患，管道频繁泄漏，导致非计划停产，不仅造成企业巨大经济损失，甚至威胁现场工作人员的生命安全。因此，能够快速有效地对服役管道进行无损检测技术或设备，备受人们关注。

目前对铁磁性换热器管束道常规无损检测方法是远场涡流检测技术和声脉冲检测技术；其中：

(1)声脉冲检测:

当需要声脉冲检测时，将探头右侧插入被检测管内，按探头上“声脉冲检测”按键，声脉沖检测波形示意图，高频喇叭发出一串激励脉冲波沿管道传播过程中，当遇到阻碍或缺陷，会产生反射回波，音频传感器获取该回波信号，经选频滤波处理后送到分析系统并显示出波形，穿透性缺陷如贯穿管壁的孔及裂纹，回波信号相位是先负后正：阻塞性缺陷，包括凹坑，堵塞物，管子变形等，回波信号相位是先正后负。

(2)远场涡流检测：

涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法，它适用于导电材料。当把一块导体置于交变磁场之中，在导体中就有感应电流存在，即产生涡流。由于导体自身各种因素(如电导率、磁导率、形状、尺寸和缺陷等)的变化，会导致涡流的变化，利用这种现象判定导体性质、状态的检测方法，称为涡流检测。

检测原理：远场涡流技术工作的原理是检测传感器发出的交流电磁场的变化。电磁场由传感器发出作用于金属管线，并在有金属损失的地方增强，电磁场被接收传感器接收，经模数转换器转换后由数字处理器进行处理。检测数据存储在检测器内。

远场涡流检测优势：

1、非接触无损检测。远场涡流不需要与管壁完全接触。

2、因为检测器的外径小和易弯曲的设计，远场涡流检测器能用于内径变化的管线和急剧弯曲的管线(例如三通)。

3、远场涡流检测器能检测到来自管线外侧的应力集中(例如凹痕或者岩石冲击)。

4、远场涡流检测器与管线是“软接触”，这样可以防止损伤管线内壁。

5、远场涡流检测检测电磁场相位与振幅的变化，提高了检测深度的准确性和对管线壁厚变化的敏感度。

6、检测器双向的设计能让检测器从同一管口进球并取球。

7、远场涡流检测器承压能力强，携带的传感器不易损坏。

经过上述分析，远场涡流检测效率高；检测速度快和100％的检验；对腐蚀型缺陷灵敏度较高。但远场涡流对于管内堵塞型缺陷与穿孔型缺陷检测灵敏度比较低。另外，远场涡流技术直接应用于换热器管束检测仍存在一些问题，例如，它无法区分管的外壁缺陷和内部缺陷，无法检测堵管与管板附近存在的盲区。而声脉冲检测技术对于管内堵塞型缺陷与穿孔型缺陷检测灵敏度比较高，它具有检测距离长及检测覆盖范围大、检测速度快、不受管子材料影响等优点，它能弥补远场涡流存在的不足，但其对内部腐蚀不敏感，不能检测管道外部腐蚀，

根据相关标准，远场涡流检测和声脉冲检测铁磁性换热器管，检测缺陷类型、灵敏度都有所不同，所以如将两种技术结合起来，需在一个灵敏度标定样管上设计满足远场涡流检测和声脉冲检测的要求的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型提供一种同时用于远场涡流和声脉冲检测铁磁性换热器管束缺陷的灵敏度标定样管，以解决目前没有在一个灵敏度标定样管上同时满足远场涡流检测和声脉冲检测要求缺陷的问题。

本实用新型采取的技术方案是：圆柱形管体的两端分别有声发射检测人工缺陷的径向通孔一和径向通孔二，该通孔一的孔径小于通孔二的孔径，通孔一和通孔二的孔间距不小于1m，通孔一距离圆柱形管体的左端不小于0.3m，通孔二距离圆柱形管体的右端不小于0.3m；在圆柱形管体的通孔一和通孔二之间，依次是远场涡流缺陷圆底孔，远场涡流缺陷通孔，远场涡流缺陷周向窄凹槽，远场涡流缺陷周向宽凹槽，远场涡流缺陷周向凹槽；

所述圆柱形管体的壁厚1～2mm；

所述圆柱形管体的内径小于或等于25mm时，通孔一的孔径为1mm，通孔二的孔径为2mm；

所述圆柱形管体的内径大于25mm、小于或等于50mm时，通孔一的孔径为2mm，通孔二的孔径为3mm；

所述远场涡流缺陷圆底孔深度是壁厚的50％，顶口直径是10mm；

所述远场涡流缺陷通孔的直径为壁厚的11.25倍；

所述远场涡流缺陷周向窄凹槽的槽深为壁厚的20％，槽宽为3mm，周向槽长为管体周长的一半；

所述远场涡流缺陷周向宽凹槽的槽深为壁厚的20％，槽宽大于或等于管内径的2倍，周向槽长为管体周长的一半；

所述远场涡流缺陷周向凹槽的槽深为壁厚的60％，槽宽为15mm，周向槽长为管体周长的25％。

本实用新型的优点是结构新颖，将远场涡流检测技术和声脉冲检测技术结合起来，在同一个灵敏度标定样管上制作出即满足远场涡流检测、又满足声脉冲检测要求的缺陷，使其能同时应用于远场涡流检测和声脉冲检测，适合多管道快速测量，可广泛应用于石油、化工、电力、钢厂等领域的换热器管束道快速检测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖视示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，需要说明的是，该附图为能清楚表述本实用新型的薄壁、细长、小孔等结构，而对相关结构采用了示意性画法，而非实际产品比例，上述示意性表达方式不会对本实用新型的理解产生影响。

圆柱形管体1的两端分别有声发射检测人工缺陷的径向通孔一2和径向通孔二3，该通孔一2的孔径小于通孔二3的孔径，通孔一2和通孔二3的孔间距不小于1m，通孔一2距离圆柱形管体1的左端不小于0.3m，通孔二3距离圆柱形管体1的右端不小于0.3m；在圆柱形管体1的通孔一2和通孔二3之间，依次是远场涡流缺陷圆底孔4，远场涡流缺陷通孔5，远场涡流缺陷周向窄凹槽6，远场涡流缺陷周向宽凹槽7，远场涡流缺陷周向凹槽8；

所述圆柱形管体1的壁厚1～2mm；

所述圆柱形管体1的内径小于或等于25mm时，通孔一2的孔径为1mm，通孔二3的孔径为2mm；

所述圆柱形管体1的内径大于25mm、小于或等于50mm时，通孔一2的孔径为2mm，通孔二3的孔径为3mm；

所述远场涡流缺陷圆底孔4深度是壁厚的50％，顶口直径是10mm；

所述远场涡流缺陷通孔5的直径为壁厚的11.25倍；

所述远场涡流缺陷周向窄凹槽6的槽深为壁厚的20％，槽宽为3mm，周向槽长为管体1周长的一半；

所述远场涡流缺陷周向宽凹槽7的槽深为壁厚的20％，槽宽大于或等于管内径的2倍，周向槽长为管体1周长的一半；

所述远场涡流缺陷周向凹槽8的槽深为壁厚的60％，槽宽为15mm，周向槽长为管体1周长的25％。

工作原理：

使用声脉冲检测仪器对样管上的声发射检测人工缺陷通孔一2和通孔二3进行缺陷检测，并调节设备参数使声脉冲检测设备可以检测出通孔一2和通孔二3缺陷，并且灵敏度较高，并保存相关参数；

使用远场涡流检测仪器对样管上的远场涡流缺陷圆底孔4，远场涡流缺陷通孔5，远场涡流缺陷周向窄凹槽6，远场涡流缺陷周向宽凹槽7，远场涡流缺陷周向凹槽8进行缺陷检测，并调节设备参数使远场涡流检测设备可以检测出相应缺陷，并且灵敏度较高，并保存相关参数。

在之后的工作中，使用两种设备的相关参数，检测现场待检测管。