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[摘 要]由于支撑板信号的干扰，容易导致支撑板附近的缺陷信号被埋没造成漏检，通过分析铁磁性材料在支撑板附近缺陷信号的叠加特征，研究了支撑板对铁磁性材料涡流检测的影响。结果表明 ：支撑板距离缺陷小于10mm时，缺陷信号和支撑板信号发生叠加，在支撑板左侧出现一个缺陷波瓣，当支撑板覆盖缺陷一半以上时，缺陷信号几乎被支撑板信号完全吞没，支撑板信号变的粗大；槽形缺陷对电磁波的影响较大，槽的体积大小影响缺陷的幅值大小，体积越大，幅值越大。
[关键词]支撑板信号；叠加；电磁波；铁磁性材料
中图分类号：TU943 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0273-01
1 引言
高压加热器和低压加热器是电厂给水循环的两个非常重要的组成部分，加热器出现问题给电厂带来的不仅仅是经济问题，更涉及到汽轮机及锅炉的安全问题，因此加强对高低压加热器热交换管的监督和检测十分有必要，但是由于工作环境的要求，这些管道属于在役型铁磁性材料，常规的四大检测方法失去奏效，普通的涡流检测技术也收到限制，因此远场涡流在此起到了重要的作用成为了最有效的检测手段之一。涡流检测的优点，对铁磁性导电管的内外壁缺损具有相同的灵敏度，不受集肤效应的限制，被认为是最有应用前途的铁磁性管道检测技术。当今远场涡流检测技术已经在高低压加热器管道检测中得到了很大的推广，但是检测过程中仍存在着难点，而支撑板信号对缺陷信号的影响就是其中之一，该技术问题不解决将导致误判、漏检等安全隐患。针对这一问题，笔者采集模拟带支撑板的缺陷对比样管图谱，分析支撑板信号和缺陷信号的叠加特性，来尽量避免缺陷被遗漏。
2 实验方法
在实际的检测过程中，由于高压加热器热交换管较长，中间存在着支撑板，这些支撑板信号往往会与附近的缺陷信号叠加，相互影响，使阻抗图上的缺陷信号发生变化，这些信号的变化很容易被检测人员忽视，从而造成漏检现象发生。为了避免之中情况，作者采用厦门爱德森生产的EEC-39RFT四频八通道智能多功能电磁检测仪、远场涡流探头、对按照NB＼T47013.6-2015要求加工的人工缺陷样管和相应尺寸的钢环进行支撑板的模拟。本文采用Φ16×2mm碳钢对比样管，人工缺陷为2.5通孔、槽深20%壁厚，槽宽3mm的周向槽、深度為60%，轴向长度为15mm的周向单边槽、8mm厚度钢环模拟支撑板，探头的抽拉速度较慢大于等于20s/m。
3 实验数据分析
3.1 支撑板距缺陷距离对信号的影响
在满足扫查速度的同时通过改变支撑板到缺陷的距离，观察图谱叠加情况，来了解支撑板距人工缺陷距离对缺陷信号的影响，当支撑板距离缺陷不同距离（S）时的图谱如图1，图2：
从图1、图2可以看出，当支撑板距离缺陷小于10mm时，缺陷信号和支撑板信号发生强烈叠加，尤其是在支撑覆盖缺陷一半和完全覆盖时，缺陷信号被支撑板信号完全叠加，出现三个波瓣，这是因为当距离（S）小于10mm时，支撑板和缺陷的信号都处于远场区，并且主要由管子外壁穿入管子内部的电磁场决定的，此时两者的信号发生矢量叠加，造成曲线变形；当距离（S）大于10mm时，支撑板信号主要是直接耦合区，而缺陷则在远场区，信号并没有发生叠加，仍然能够清楚区分。
有支撑板有缺陷图谱与有支撑板无缺陷时的图谱相比有很大的差异，有支撑板无缺陷时的图谱十分清晰，没有线条交叉重叠。
3.2 支撑板对不同类型缺陷的信号影响
在实际管子检测过程中，缺陷形状大体分为孔形和槽形两类。其中槽形分为周向槽和周向单边槽，在支撑板附近由于流体横向流过管子时诱发振动，以及管子重力和支撑板的相互摩擦，容易引起支撑板附近的管子下半圈出现周向单边槽，下图为支撑板在不同类型缺陷的边缘处的图谱。
从图3看出，缺陷信号和隔板信号发生严重的叠加，支撑板信号波将缺陷的信号波吞噬一半，形成三个波瓣，在支撑板信号的左侧出现缺陷信号，幅值的大小也和缺陷体积大小有关系，缺陷的体积越大幅值越大，而由于叠加的复杂性使得缺陷的相位也变的较为复杂。
孔形缺陷，电磁场主要是从管子外穿入管子内部为主，因此圆孔处的电磁能量衰减要小于其他位置，相当于一个小的电磁源沿着管径方向传播发散的电磁波，到达检测线圈时，磁感应信号直径要大于缺陷直径。
槽形缺陷对电磁场的影响较孔形缺陷大，因为远场涡流检测信号主要是由管子壁内的轴向磁场所决定，槽形缺陷对磁场的传播影响较大，检测线圈接收的信号变化就更加的明显，而槽的体积决定了对磁场影响大小，槽形缺陷波瓣幅值较大，与支撑板信号的夹角较大，信号的区分更为明显，体积较大的周向单边槽更为显著。
4 结论
（1）支撑板距离缺陷小于10mm时，缺陷信号和支撑板信号发生强烈叠加，尤其是在支撑覆盖缺陷一半和完全覆盖时，缺陷信号被支撑板信号完全叠加，在支撑板的左侧出现第三个波瓣，即为缺陷波；
（2）有支撑板有缺陷图谱与有支撑板无缺陷时的图谱相比有很大的差异，有支撑板无缺陷时的图谱十分清晰，没有线条交叉重叠；
（3）与孔形缺陷比槽形缺陷对电磁波的影响较大，槽的体积大小影响缺陷的幅值大小，体积越大，幅值越大，而缺陷的深度对相位的影响较为复杂。
参考文献
[1] 洪振中.铁磁性管远场涡流检测信号解释技术[J].国外油田工程，1998，14（10）：37-40.
[关键词]支撑板信号；叠加；电磁波；铁磁性材料
中图分类号：TU943 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0273-01
1 引言
高压加热器和低压加热器是电厂给水循环的两个非常重要的组成部分，加热器出现问题给电厂带来的不仅仅是经济问题，更涉及到汽轮机及锅炉的安全问题，因此加强对高低压加热器热交换管的监督和检测十分有必要，但是由于工作环境的要求，这些管道属于在役型铁磁性材料，常规的四大检测方法失去奏效，普通的涡流检测技术也收到限制，因此远场涡流在此起到了重要的作用成为了最有效的检测手段之一。涡流检测的优点，对铁磁性导电管的内外壁缺损具有相同的灵敏度，不受集肤效应的限制，被认为是最有应用前途的铁磁性管道检测技术。当今远场涡流检测技术已经在高低压加热器管道检测中得到了很大的推广，但是检测过程中仍存在着难点，而支撑板信号对缺陷信号的影响就是其中之一，该技术问题不解决将导致误判、漏检等安全隐患。针对这一问题，笔者采集模拟带支撑板的缺陷对比样管图谱，分析支撑板信号和缺陷信号的叠加特性，来尽量避免缺陷被遗漏。
2 实验方法
在实际的检测过程中，由于高压加热器热交换管较长，中间存在着支撑板，这些支撑板信号往往会与附近的缺陷信号叠加，相互影响，使阻抗图上的缺陷信号发生变化，这些信号的变化很容易被检测人员忽视，从而造成漏检现象发生。为了避免之中情况，作者采用厦门爱德森生产的EEC-39RFT四频八通道智能多功能电磁检测仪、远场涡流探头、对按照NB＼T47013.6-2015要求加工的人工缺陷样管和相应尺寸的钢环进行支撑板的模拟。本文采用Φ16×2mm碳钢对比样管，人工缺陷为2.5通孔、槽深20%壁厚，槽宽3mm的周向槽、深度為60%，轴向长度为15mm的周向单边槽、8mm厚度钢环模拟支撑板，探头的抽拉速度较慢大于等于20s/m。
3 实验数据分析
3.1 支撑板距缺陷距离对信号的影响
在满足扫查速度的同时通过改变支撑板到缺陷的距离，观察图谱叠加情况，来了解支撑板距人工缺陷距离对缺陷信号的影响，当支撑板距离缺陷不同距离（S）时的图谱如图1，图2：
从图1、图2可以看出，当支撑板距离缺陷小于10mm时，缺陷信号和支撑板信号发生强烈叠加，尤其是在支撑覆盖缺陷一半和完全覆盖时，缺陷信号被支撑板信号完全叠加，出现三个波瓣，这是因为当距离（S）小于10mm时，支撑板和缺陷的信号都处于远场区，并且主要由管子外壁穿入管子内部的电磁场决定的，此时两者的信号发生矢量叠加，造成曲线变形；当距离（S）大于10mm时，支撑板信号主要是直接耦合区，而缺陷则在远场区，信号并没有发生叠加，仍然能够清楚区分。
有支撑板有缺陷图谱与有支撑板无缺陷时的图谱相比有很大的差异，有支撑板无缺陷时的图谱十分清晰，没有线条交叉重叠。
3.2 支撑板对不同类型缺陷的信号影响
在实际管子检测过程中，缺陷形状大体分为孔形和槽形两类。其中槽形分为周向槽和周向单边槽，在支撑板附近由于流体横向流过管子时诱发振动，以及管子重力和支撑板的相互摩擦，容易引起支撑板附近的管子下半圈出现周向单边槽，下图为支撑板在不同类型缺陷的边缘处的图谱。
从图3看出，缺陷信号和隔板信号发生严重的叠加，支撑板信号波将缺陷的信号波吞噬一半，形成三个波瓣，在支撑板信号的左侧出现缺陷信号，幅值的大小也和缺陷体积大小有关系，缺陷的体积越大幅值越大，而由于叠加的复杂性使得缺陷的相位也变的较为复杂。
孔形缺陷，电磁场主要是从管子外穿入管子内部为主，因此圆孔处的电磁能量衰减要小于其他位置，相当于一个小的电磁源沿着管径方向传播发散的电磁波，到达检测线圈时，磁感应信号直径要大于缺陷直径。
槽形缺陷对电磁场的影响较孔形缺陷大，因为远场涡流检测信号主要是由管子壁内的轴向磁场所决定，槽形缺陷对磁场的传播影响较大，检测线圈接收的信号变化就更加的明显，而槽的体积决定了对磁场影响大小，槽形缺陷波瓣幅值较大，与支撑板信号的夹角较大，信号的区分更为明显，体积较大的周向单边槽更为显著。
4 结论
（1）支撑板距离缺陷小于10mm时，缺陷信号和支撑板信号发生强烈叠加，尤其是在支撑覆盖缺陷一半和完全覆盖时，缺陷信号被支撑板信号完全叠加，在支撑板的左侧出现第三个波瓣，即为缺陷波；
（2）有支撑板有缺陷图谱与有支撑板无缺陷时的图谱相比有很大的差异，有支撑板无缺陷时的图谱十分清晰，没有线条交叉重叠；
（3）与孔形缺陷比槽形缺陷对电磁波的影响较大，槽的体积大小影响缺陷的幅值大小，体积越大，幅值越大，而缺陷的深度对相位的影响较为复杂。
参考文献
[1] 洪振中.铁磁性管远场涡流检测信号解释技术[J].国外油田工程，1998，14（10）：37-40.