ICS19.100 J04 备案号：58377—2017
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T131592017
无损检测 在役铁磁性热交换器管的远场
涡流检测方法
Non-destructive testing -Practice for in situ examination of ferromagnetic
heat-exchanger tubes using remote field testing
2017-04-12发布
2018-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T131592017
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件. 3术语和定义 4方法概要. 5基本要求.. 6 影响远场涡流检测的因素，
1
远场涡流检测系统远场涡流检测系统对比样管，
7
8 9
-
检测步骤. 10 检测报告.
1
图1 远场涡流检测典型信号图图2常规远场涡流检测探头结构类型，图3常规远场涡流检测探头结构，图4缺陷模拟对比样管典型人工缺陷，
4
表1远场涡流检测系统对比样管上的人工缺陷 JB/T13159—2017
前 #言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56）归口。 本标准起草单位：爱德森（厦门）电子有限公司、国电科学技术研究院、中国特种设备检测研究院
北京航空材料研究院、国核电站运行服务技术公司。
本标准主要起草人：林俊明、胡先龙、沈功田、徐可北、叶琛、林发炳。 本标准为首次发布。
II JB/T13159—2017
无损检测 在役铁磁性热交换器管的远场涡流检测方法
1范围
本标准规定了在役铁磁性热交换管远场涡流检测的基本要求、影响远场涡流检测的因素、远场涡流检测系统、远场涡流检测系统对比样管、检测步骤和检测报告。
本标准适用于外径为Φ13mm~$51mm、壁厚为0.7mm~3.5mm的铁磁性管的检测。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T5616--2014无损检测应用导则 GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T12604.6无损检测术语涡流检测 GB/T20737无损检测通用术语和定义
3术语和定义
GB/T5616一2014、GB/T12604.6和GB/T20737界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
探测器detector 用于感应或测量磁场的一个或多个线圈，或者元件，也称为接收器。
3.2
激励器exciter 种用于产生随时间变化的电磁场的设备，通常是一个通有交变电流的线圈，也称为发射器。
3.3
标称管nominaltube 一根或一段符合管材制造条件要求的管，与被检管具有相同属性，供分析和评估参考用。
3.4
远场 5remotefield 一种应用于无损检测的电磁场，该电磁场可穿透被检工件，并能在激励线圈的直接耦合磁场外被观
察到。 3.5
远场涡流检测remotefieldeddycurrenttesting 一种检测远场涡流变化的无损检测方法，能够检测和识别材料的不连续。
3.6
缺陷模拟对比样管flawcharacterizationstandard 远场涡流检测系统对比样管的补充对比样管。该对比样管上带有人工缺陷，用于模拟缺陷。
- JB/T13159-2017
3.7
标称点nominalpoint 相位幅度图上的一个点，用于代表标称管的数据。
3.8
相位幅度图phase-amplitudediagram 一种表示检测仪器输出电压的二维图形。其中，相位是指相对于参考信号的相位，半径则指幅度
【见图la）和图1b）]。
均匀壁厚损失参考螺旋信号
标称线
标称点
信号零点
伤信号
伤的近似轴向长度(以时间或距离为单位)
a)远场涡流检测中使用的典型相位幅度图
1200Hzxy7.0×7.00RVP2200Hz 2xy3.5X3.50RVP
Y伏特值
差动通道
绝对通道
X伏特值
标称点
OFF
OFF
b)远场涡流检测中使用的典型相位幅度图
c)带伤信号时基图
图1远场涡流检测典型信号图
2 JB/T13159—2017
3.9
远场涡流检测系统remotefieldtestingsystem 远场涡流检测时所需的检测仪器、探头及相关辅助设备的统称。
3.10
远场涡流检测系统对比样管remotefieldtestingsystemreferencestandard 带有特定人工缺陷的对比样管，用于设置和标定远场涡流检测系统和设定检测灵敏度。
3.11
采样率samplerate 数据显示和记录的数字化速度，单位为数据点/秒。
3.12
时基图stripchart 用于表示相位幅度图上在时间或轴向位置上各点的坐标图［见图1c)]。
3.13
零点zeropoint 在相位幅度图上用于表示检测仪输出电压为零的点。
3.14
管束效应tubebundleeffect 相邻管会根据管子的数量和位置，产生相位偏移的现象。
4方法概要
远场涡流检测系统通过在管子内部拉拔探头进行检测。从激励器发射到探测器的电磁场会受到管子不连续性、管子尺寸和电磁特性、管周围铁磁性或导电性物体的影响。系统灵敏度由远场涡流检测系统对比样管进行核实。系统灵敏度设置应在检测前及检测过程中定期予以检查和记录。数据和系统设置能以一定方式保存，以便日后对所有数据进行回放分析和对每根管子的系统设置进行调用。利用一根或多根缺陷模拟对比样管进行缺陷的分析和评估，并形成一份能详细描述检测结果的报告。
5基本要求
下列各项可能会在采购文件、技术协议或其他文件中予以规定，并可能需要合同双方共同协商： a）被检管的区域和类型、设计规范、老化情况、以前的检测结果、维护情况、加工条件以及要求
检测的缺陷类型等； b）检测的最佳时机； c）被检管的尺寸、材料以及结构； d）管子排号或识别系统； e）检测范围，包括管子位置、长度以及可检测的最小弯曲半径； f）探头拉拔方式等； g）远场涡流检测仪器和探头的类型，使用的对比样管包括规格和材料等； h）检测人员的资格和认证要求； i）管子内表面要求； j）委托方职责范围内的环境条件、设备和准备工作，及可能影响检测的干扰因素； k）可用于获取更多信息的其他检测方法或技术； 1）评估缺陷信号的验收准则： m）检测记录和对比样管的处理；
3 JB/T13159—2017
n）检测报告的格式和要求； o）按照本标准实施检测的人员，应按GB/T9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，并
由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权，检测机构应具有合同中规定的资质。
6影响远场涡流检测的因素
6.1材料特性 6.1.1磁性均匀性
铁磁性管中的磁性不均匀是影响检测准确度的潜在因素。杂质、分层、加工过程、晶粒尺寸、应力历史、当前的应力结构、温度历史、当前的温度、磁化经历和其他因素都可能影响远场涡流检测系统对电磁反应的检测。即便是同一材料级别的管子，其电导率和磁导率的测量值也经常不同。经常在一些被检管中发现，即便都是新管，其材料属性也可能不同。 6.1.2磁导率
磁导率的变化可能发生在生产过程中产生的温度或应力不均的地方、临近焊缝或弯曲处等导致使用时传热条件不均的地方、进行过冷加工的地方。磁导率变化引起的信号可能被误认为缺陷信号，或者覆盖掉缺陷信号。对于制造过程中进行过消除应力处理的管子来说，影响可能会稍微小些 6.1.3残余应力
在机械加工对比样管中的缺陷或生产整体鳍片时，伴随着磁导率的变化可能出现残余应力。 6.2铁磁性及导电性物体 6.2.1概述
与管子相邻的铁磁性或导电性物体可能降低其邻近区域的检测灵敏度和精确度。在某些情况下，这些物体可能被误认为是缺陷。宜了解被检部件的机械布置情况。铁磁性或导电性物体包括：支撑板、隔板、端板、管板、抗震条、临近管、防冲板、松动零件以及管子的附属夹具或焊缝等。
注：可利用远场涡流检测中已安装在管子上的铁磁性或导电性物体形成的干扰，来确定该物体的位置，或者检查其
是否移位或脱落。
6.2.2相邻管 6.2.2.1 在管距不均（弧形）或管子交叉靠近的区域，可能出现被误认为是缺陷的信号。 6.2.2.2 当对标称管采用绝对检测方式时，管束效应的干扰是比较小的。 6.2.2.3 当使用多个远场涡流检测探头同时检测同一台换热器时，应保证各探头间有适当的间距 6.2.2.4 应掌握管子内部或管壁上可能产生虚假缺陷信号或者干扰掩盖缺陷信号的导电性或导磁性残留物。 6.3管子的几何效应 6.3.1由于几何效应的影响，管径的局部变化如凹陷、凸起、扩张和弯曲等产生的信号，可能对缺陷的检测形成干扰。 6.3.2当被检管存在管内径变小的区域时，应使用小直径的探头，以便能顺利通过该区域。但在其他区域，由小直径探头引起的较小填充系数可能导致检测灵敏度降低。 6.3.3当管端没有管板或者容器屏蔽时，激励器在管端周围也可产生磁场。当缺陷或任何有效探头与管端的距离在3倍管径以内时，管端信号可对检测形成干扰。 4 JB/T13159—2017
6.4仪器 6.4.1检测人员应了解所使用仪器的各种噪声信号、饱和信号和失真信号。 6.4.2在远场涡流检测系统中，每根被检管都有一个最佳检测频率，能使实际检测灵敏度最高，并能排除干扰因素的影响。 6.4.3远场涡流检测系统中，随着壁厚的减薄，信号幅度将迅速变大，可能导致信号饱和。不能在饱和状态下测量数据。 6.4.4在放大和滤波处理过程中，仪器可能采用与频率相关的时间延迟方法。此方法可能引起一个固定的相位偏移。当对不同频率测得的相位值进行比较时，该仪器相位偏移可能引发错误。
7远场涡流检测系统
7.1检测设备
仪器应能对相应的管子材料产生一个或多个频率的激励信号，并能独立于其他同时使用的频率，对每个频率下的输出信号进行相位、幅度分析。此外，仪器还应能对数据进行实时显示，并以一定形式保存数据和系统设置，以便对所有数据进行回放和对每根管检测的系统设置进行调用。 7.2机械推拔装置
指检测过程中让探头以恒定适宜的速度在管内移动的机械装置。 7.3探头 7.3.1概述
探头应具有相对于被检管最大可行的直径，并为可能出现的碎屑、弯曲、管径变化和其他异物预留一定的间隙。根据被检管及可能检测到的不连续类型，探头应具有适宜的结构和尺寸。推荐探头采用对中结构。 7.3.2绝对探头
绝对探头中探测器【见图2a)】一般用于对大面积缺陷和金属渐变损失进行检测和定位。
a)绝对线圈
b)差动线圈
19 b 6
c)轴向多点阵列线圈 目d)径向多点阵列线圈
图2常规远场涡流检测探头结构类型
5 ICS19.100 J04 备案号：58377—2017
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无损检测 在役铁磁性热交换器管的远场
涡流检测方法
Non-destructive testing -Practice for in situ examination of ferromagnetic
heat-exchanger tubes using remote field testing
2017-04-12发布
2018-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T131592017
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件. 3术语和定义 4方法概要. 5基本要求.. 6 影响远场涡流检测的因素，
1
远场涡流检测系统远场涡流检测系统对比样管，
7
8 9
-
检测步骤. 10 检测报告.
1
图1 远场涡流检测典型信号图图2常规远场涡流检测探头结构类型，图3常规远场涡流检测探头结构，图4缺陷模拟对比样管典型人工缺陷，
4
表1远场涡流检测系统对比样管上的人工缺陷 JB/T13159—2017
前 #言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56）归口。 本标准起草单位：爱德森（厦门）电子有限公司、国电科学技术研究院、中国特种设备检测研究院
北京航空材料研究院、国核电站运行服务技术公司。
本标准主要起草人：林俊明、胡先龙、沈功田、徐可北、叶琛、林发炳。 本标准为首次发布。
II JB/T13159—2017
无损检测 在役铁磁性热交换器管的远场涡流检测方法
1范围
本标准规定了在役铁磁性热交换管远场涡流检测的基本要求、影响远场涡流检测的因素、远场涡流检测系统、远场涡流检测系统对比样管、检测步骤和检测报告。
本标准适用于外径为Φ13mm~$51mm、壁厚为0.7mm~3.5mm的铁磁性管的检测。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T5616--2014无损检测应用导则 GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T12604.6无损检测术语涡流检测 GB/T20737无损检测通用术语和定义
3术语和定义
GB/T5616一2014、GB/T12604.6和GB/T20737界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
探测器detector 用于感应或测量磁场的一个或多个线圈，或者元件，也称为接收器。
3.2
激励器exciter 种用于产生随时间变化的电磁场的设备，通常是一个通有交变电流的线圈，也称为发射器。
3.3
标称管nominaltube 一根或一段符合管材制造条件要求的管，与被检管具有相同属性，供分析和评估参考用。
3.4
远场 5remotefield 一种应用于无损检测的电磁场，该电磁场可穿透被检工件，并能在激励线圈的直接耦合磁场外被观
察到。 3.5
远场涡流检测remotefieldeddycurrenttesting 一种检测远场涡流变化的无损检测方法，能够检测和识别材料的不连续。
3.6
缺陷模拟对比样管flawcharacterizationstandard 远场涡流检测系统对比样管的补充对比样管。该对比样管上带有人工缺陷，用于模拟缺陷。
- JB/T13159-2017
3.7
标称点nominalpoint 相位幅度图上的一个点，用于代表标称管的数据。
3.8
相位幅度图phase-amplitudediagram 一种表示检测仪器输出电压的二维图形。其中，相位是指相对于参考信号的相位，半径则指幅度
【见图la）和图1b）]。
均匀壁厚损失参考螺旋信号
标称线
标称点
信号零点
伤信号
伤的近似轴向长度(以时间或距离为单位)
a)远场涡流检测中使用的典型相位幅度图
1200Hzxy7.0×7.00RVP2200Hz 2xy3.5X3.50RVP
Y伏特值
差动通道
绝对通道
X伏特值
标称点
OFF
OFF
b)远场涡流检测中使用的典型相位幅度图
c)带伤信号时基图
图1远场涡流检测典型信号图
2 JB/T13159—2017
3.9
远场涡流检测系统remotefieldtestingsystem 远场涡流检测时所需的检测仪器、探头及相关辅助设备的统称。
3.10
远场涡流检测系统对比样管remotefieldtestingsystemreferencestandard 带有特定人工缺陷的对比样管，用于设置和标定远场涡流检测系统和设定检测灵敏度。
3.11
采样率samplerate 数据显示和记录的数字化速度，单位为数据点/秒。
3.12
时基图stripchart 用于表示相位幅度图上在时间或轴向位置上各点的坐标图［见图1c)]。
3.13
零点zeropoint 在相位幅度图上用于表示检测仪输出电压为零的点。
3.14
管束效应tubebundleeffect 相邻管会根据管子的数量和位置，产生相位偏移的现象。
4方法概要
远场涡流检测系统通过在管子内部拉拔探头进行检测。从激励器发射到探测器的电磁场会受到管子不连续性、管子尺寸和电磁特性、管周围铁磁性或导电性物体的影响。系统灵敏度由远场涡流检测系统对比样管进行核实。系统灵敏度设置应在检测前及检测过程中定期予以检查和记录。数据和系统设置能以一定方式保存，以便日后对所有数据进行回放分析和对每根管子的系统设置进行调用。利用一根或多根缺陷模拟对比样管进行缺陷的分析和评估，并形成一份能详细描述检测结果的报告。
5基本要求
下列各项可能会在采购文件、技术协议或其他文件中予以规定，并可能需要合同双方共同协商： a）被检管的区域和类型、设计规范、老化情况、以前的检测结果、维护情况、加工条件以及要求
检测的缺陷类型等； b）检测的最佳时机； c）被检管的尺寸、材料以及结构； d）管子排号或识别系统； e）检测范围，包括管子位置、长度以及可检测的最小弯曲半径； f）探头拉拔方式等； g）远场涡流检测仪器和探头的类型，使用的对比样管包括规格和材料等； h）检测人员的资格和认证要求； i）管子内表面要求； j）委托方职责范围内的环境条件、设备和准备工作，及可能影响检测的干扰因素； k）可用于获取更多信息的其他检测方法或技术； 1）评估缺陷信号的验收准则： m）检测记录和对比样管的处理；
3 JB/T13159—2017
n）检测报告的格式和要求； o）按照本标准实施检测的人员，应按GB/T9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，并
由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权，检测机构应具有合同中规定的资质。
6影响远场涡流检测的因素
6.1材料特性 6.1.1磁性均匀性
铁磁性管中的磁性不均匀是影响检测准确度的潜在因素。杂质、分层、加工过程、晶粒尺寸、应力历史、当前的应力结构、温度历史、当前的温度、磁化经历和其他因素都可能影响远场涡流检测系统对电磁反应的检测。即便是同一材料级别的管子，其电导率和磁导率的测量值也经常不同。经常在一些被检管中发现，即便都是新管，其材料属性也可能不同。 6.1.2磁导率
磁导率的变化可能发生在生产过程中产生的温度或应力不均的地方、临近焊缝或弯曲处等导致使用时传热条件不均的地方、进行过冷加工的地方。磁导率变化引起的信号可能被误认为缺陷信号，或者覆盖掉缺陷信号。对于制造过程中进行过消除应力处理的管子来说，影响可能会稍微小些 6.1.3残余应力
在机械加工对比样管中的缺陷或生产整体鳍片时，伴随着磁导率的变化可能出现残余应力。 6.2铁磁性及导电性物体 6.2.1概述
与管子相邻的铁磁性或导电性物体可能降低其邻近区域的检测灵敏度和精确度。在某些情况下，这些物体可能被误认为是缺陷。宜了解被检部件的机械布置情况。铁磁性或导电性物体包括：支撑板、隔板、端板、管板、抗震条、临近管、防冲板、松动零件以及管子的附属夹具或焊缝等。
注：可利用远场涡流检测中已安装在管子上的铁磁性或导电性物体形成的干扰，来确定该物体的位置，或者检查其
是否移位或脱落。
6.2.2相邻管 6.2.2.1 在管距不均（弧形）或管子交叉靠近的区域，可能出现被误认为是缺陷的信号。 6.2.2.2 当对标称管采用绝对检测方式时，管束效应的干扰是比较小的。 6.2.2.3 当使用多个远场涡流检测探头同时检测同一台换热器时，应保证各探头间有适当的间距 6.2.2.4 应掌握管子内部或管壁上可能产生虚假缺陷信号或者干扰掩盖缺陷信号的导电性或导磁性残留物。 6.3管子的几何效应 6.3.1由于几何效应的影响，管径的局部变化如凹陷、凸起、扩张和弯曲等产生的信号，可能对缺陷的检测形成干扰。 6.3.2当被检管存在管内径变小的区域时，应使用小直径的探头，以便能顺利通过该区域。但在其他区域，由小直径探头引起的较小填充系数可能导致检测灵敏度降低。 6.3.3当管端没有管板或者容器屏蔽时，激励器在管端周围也可产生磁场。当缺陷或任何有效探头与管端的距离在3倍管径以内时，管端信号可对检测形成干扰。 4 JB/T13159—2017
6.4仪器 6.4.1检测人员应了解所使用仪器的各种噪声信号、饱和信号和失真信号。 6.4.2在远场涡流检测系统中，每根被检管都有一个最佳检测频率，能使实际检测灵敏度最高，并能排除干扰因素的影响。 6.4.3远场涡流检测系统中，随着壁厚的减薄，信号幅度将迅速变大，可能导致信号饱和。不能在饱和状态下测量数据。 6.4.4在放大和滤波处理过程中，仪器可能采用与频率相关的时间延迟方法。此方法可能引起一个固定的相位偏移。当对不同频率测得的相位值进行比较时，该仪器相位偏移可能引发错误。
7远场涡流检测系统
7.1检测设备
仪器应能对相应的管子材料产生一个或多个频率的激励信号，并能独立于其他同时使用的频率，对每个频率下的输出信号进行相位、幅度分析。此外，仪器还应能对数据进行实时显示，并以一定形式保存数据和系统设置，以便对所有数据进行回放和对每根管检测的系统设置进行调用。 7.2机械推拔装置
指检测过程中让探头以恒定适宜的速度在管内移动的机械装置。 7.3探头 7.3.1概述
探头应具有相对于被检管最大可行的直径，并为可能出现的碎屑、弯曲、管径变化和其他异物预留一定的间隙。根据被检管及可能检测到的不连续类型，探头应具有适宜的结构和尺寸。推荐探头采用对中结构。 7.3.2绝对探头
绝对探头中探测器【见图2a)】一般用于对大面积缺陷和金属渐变损失进行检测和定位。
a)绝对线圈
b)差动线圈
19 b 6
c)轴向多点阵列线圈 目d)径向多点阵列线圈
图2常规远场涡流检测探头结构类型
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