Page 54 - 无损检测2024年第五期

孔玉莹, 等:

蒸汽发生器传热管凹陷复合缺陷涡流信号分析

ϕ
尺寸为 19.05mm×1.09 ( 壁厚) mm , 与 CPR1000 凹陷。裂纹类缺陷采用 EDM ( 电火花加工) 刻槽模

核电机组蒸汽发生器产品的材料和规格相同。试验 拟, 槽长为5mm , 槽宽为0.13mm , 并考虑内外壁
传热管设计了凹陷和裂纹类缺陷, 其中凹陷加工时 不同深度不同取向。试验设计的缺陷如表 1 所示

考虑了两种不同类型: ① Ⅰ 型是 4.8mm 的钢球 ( 表中 OD 表示外壁, ID 表示内壁), 其中 EDM 槽均

ϕ

压痕产生的凹陷; ② Ⅱ型是轴向直径为4.8mm 的 位于凹陷中间位置, 凹陷类型示意如图1所示。
表1 试验传热管上的缺陷信息
缺陷类型 缺陷名称 备注

20%T OD周向 EDM 槽 O _ C _ 0.2T
20%T OD轴向 EDM 槽 O _ A _ 0.2 T EDM 槽

20%TID周向 EDM 槽 I _ C _ 0.2T

20%TID轴向 EDM 槽 I _ A _ 0.2T

Ⅰ型20%T 凹陷 Ⅰ 单一凹陷
Ⅱ型20% T 凹陷 Ⅱ
Ⅰ型20%T 凹陷+20%T OD周向 EDM 槽 Ⅰ _ O _ C _ 0.2T

Ⅰ型20%T 凹陷+20%T OD轴向 EDM 槽 Ⅰ _ O _ A _ 0.2T Ⅰ型凹陷 / EDM
Ⅰ型20%T 凹陷+20%TID周向 EDM 槽 Ⅰ _ I _ C _ 0.2T 槽复合缺陷

Ⅰ型20%T 凹陷+20%TID轴向 EDM 槽 Ⅰ _ I _ A _ 0.2T

Ⅱ型20%T 凹陷+20% T OD周向 EDM 槽 Ⅱ _ O _ C _ 0.2 T

Ⅱ型20%T 凹陷+20%T OD轴向 EDM 槽 Ⅱ _ O _ A _ 0.2 T
Ⅱ型20%T 凹陷+20%TID周向 EDM 槽 Ⅱ _ I _ C _ 0.2 T

Ⅱ型20%T 凹陷+20% TID轴向 EDM 槽 Ⅱ _ I _ A _ 0.2T Ⅱ型凹陷 / EDM

Ⅱ型20%T 凹陷+40% T OD周向 EDM 槽 Ⅱ _ O _ C _ 0.4T 槽复合缺陷

Ⅱ型20%T 凹陷+40%T OD轴向 EDM 槽 Ⅱ _ O _ A _ 0.4T
Ⅱ型20%T 凹陷+40% TID周向 EDM 槽 Ⅱ _ I _ C _ 0.4T

Ⅱ型20%T 凹陷+40% TID轴向 EDM 槽 Ⅱ _ I _ A _ 0.4T
试验。
3 试验结果
3.1 Bobbin探头试验结果
3.1.1 EDM 槽试验结果
Bobbin探头的试验结果如表 2 所示, EDM 槽
的 Bobbin探头检测信号如图2所示。试验结果分
析如下。
表2 Bobbin探头的信号试验结果

缺陷 幅值 / 相位角 / 缺陷 幅值 / 相位角 /
类型 V ( ° ) 类型 V ( ° )
图1 凹陷类型示意 O _ C _ 0.2T - - Ⅱ 7.98 181
O _ A _ 0.2T 0.15 156 Ⅱ _ O _ C _ 0.2T 7.84 181
2 试验探头 I _ C _ 0.2T 0.33 14 Ⅱ _ O _ A _ 0.2T 8.10 181
I _ A _ 0.2T 0.85 12 Ⅱ _ I _ C _ 0.2T 7.46 181
试验使用3种探头分别对表1中的缺陷进行检 Ⅰ 4.37 180 Ⅱ _ I _ A _ 0.2T 6.72 180
Ⅰ _ O _ C _ 0.2T 3.27 179 Ⅱ _ O _ C _ 0.4T 6.16 177

测, 探头类型及检测参数如下。 ① 直径为15.5mm
Ⅰ _ O _ A _ 0.2T 4.01 178 Ⅱ _ O _ A _ 0.4T 6.20 172

的 Bobbin探头, 分别采用 550 , 300 , 100 , 20kHz4
Ⅰ _ I _ C _ 0.2T 3.77 178 Ⅱ _ I _ C _ 0.4T 5.03 176

种频率进行检测; ② 含“ + ” 线圈的 MRPC 探头, 分 Ⅰ _ I _ A _ 0.2T 2.91 175 Ⅱ _ I _ A _ 0.4T 2.79 158

别采用400 , 300 , 100 , 30kHz4种频率进行检测; ③

16×2型阵列探头, 分别采用400 , 300 , 100 , 50kHz ( 1 )对于周向 EDM 槽, Bobbin 探头由于具有
4种频率进行检测。 轴绕式线圈特性, 对周向缺陷不敏感 [ 4 ] , 无法有效检
对3 种探头进行标定后, 再对缺陷进行检测 测出20%T 的外壁周向 EDM 槽, 可有效检出20%
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2024年 第46卷 第5期
无损检测