[发明专利]挠性涡电流探测器

说明书

背景技术

无损探伤通常包括可以被用于检查物品、材料或系统而不损害其将来用途的那些检测方法。无损探伤关系到材料及结构的均匀性、品质和适用性的诸多方面。诸如超声波和涡流探伤之类的许多无损探伤技术是有效的，这是由于它们可以在不从周围结构中拆除检测对象的情况下加以使用。无损探伤技术对于发现隐蔽缺陷(隐伤)也是有效的，这些隐蔽缺陷无法通过视觉检验以别的方式而识别出来。

无损探伤在某些行业(例如，航天和发电)中特别有用，这些行业需要针对潜在的有关安全或有关质量的问题来检验金属部件。在发电行业中，利用热回收蒸汽发生器(余热锅炉)从废气中尤其是从燃气涡轮机中移走热量以便将能量转化成蒸汽。该蒸汽可以被用于工业过程或者用来驱动涡轮发电机以产生电力。热回收蒸汽发生器中的锅炉管、焊缝和其它部件的失效所导致的泄漏呈现为一个问题。

在热回收蒸汽发生器中出现失效的最普遍位置是在管至总管焊接处(tube-to-header weld)。由于在循环操作过程中总管和管之间所承受的热差而使得管至总管焊接附装特别令人烦恼。附装到总管上的管子趋向于非常快地冷却至入水温度，然而总管的厚壁温度则由于厚度变化而趋向于非常慢地响应。热冲击将会发生并且可以导致管焊接处(tube weld)的热疲劳失效。在美国已经报导了热回收蒸汽发生器和传统发电站锅炉中的管至总管焊接处的热疲劳裂纹。

因为管至总管焊接缺陷通常是在多排管或者其它障碍物的后方，所以总是非常难以接近它们。而且，焊接处的几何形状复杂并且其特点是位于大直径圆柱形总管和小直径圆柱形总管的相交处的焊珠(weld bead)。诸如涡流探伤之类的无损探伤可以被用于检验管至总管焊接部位，但是由于焊接部位错综复杂并且难以接近，所以获得准确的检验结果并非易事。需要一种改进的装置和方法，以便对难以接近的检测对象以及具有复杂几何形状的物品(例如，热回收蒸汽发生器的管至总管焊接处)进行精确和有效的无损探伤。

为了本公开的目的，术语“涡电流阵列”指的是以有组织模式所设置的多个涡电流线圈。

附图说明

图1A为说明性的涡电流扫描的示意图；

图1B为说明性的涡电流扫描的示意图；

图1C为说明性的涡电流驱动器/拾取线圈布置的示意性视图；

图2为说明性的热回收蒸汽发生器的总管、管以及管至总管焊接处的局部正视图；

图3为说明性的挠性涡电流探测器的示意图；

图4A为与操作者的手套相关联的说明性的挠性涡电流探测器的示意图；

图4B为与操作者的手套相关联的说明性的挠性涡电流探测器的示意图；

图5为与操作者的手相关联的说明性的挠性涡电流探测器的示意图；

图6为接近于热回收蒸汽发生器的管至总管焊接处的说明性的挠性涡电流探测器的示意图。

具体实施方式

提供一种挠性涡电流探测器以及无损探伤的方法。根据某些说明性的实施例，挠性涡电流探测器包括：(a)能够测量检测对象的一部分的电磁状况的至少一个基本上平面的涡电流阵列，其中，至少一个涡电流阵列被布置在挠性基板上，并且其中，该挠性基板可适应于检测对象的一部分；(b)能够将所述至少一个涡电流阵列电连接到检测仪器上的至少一个细长电导线；以及(c)可进行操作以便将所述至少一个可挠涡电流阵列可拆装地附连到操作者手上的至少一个手指或手掌带箍。

在其它实施例中，挠性涡电流探测器包括：(a)能够测量检测对象的一部分的电磁状况的至少一个基本上平面的涡电流阵列，其中，至少一个涡电流阵列被布置在挠性基板上，并且其中，该挠性基板可适应于检测对象的一部分；(b)能够将所述至少一个涡电流阵列电连接到检测仪器上的至少一个细长电导线；以及(c)能够适合于操作者手的手套，其中该手套能够携带至少一个可挠涡电流阵列并且使该阵列进行适应而与该检测对象处于探伤耦合状态。