李 磊，牛广旭，王 伟

（甘肃省特种设备检验检测研究院，甘肃兰州 730050）

0 引言

在石油化工行业，碳钢材料制的承压类设备被广泛应用与各个领域。设备使用过程中，在设备表面不可避免地会产生疲劳裂纹或应力腐蚀裂纹，裂纹的存在严重影响到设备的安全使用。针对裂纹的检测，传统的检测方法有磁粉检测、渗透检测和常规涡流检测：磁粉和渗透检测对设备表面光洁度要求较高，需要进行涂层处理和表面清洁，工作量大且伴随风险，无法进行裂纹深度的测量，检测数据记录能力有限；常规涡流检测只能采用基础的阻抗图对信号进行分析，对检测人员的操作能力和信号分析能力要求较高，且无法对裂纹的深度进行测量。

1 切向涡流阵列技术原理

涡流阵列技术是在传统涡流技术的基础上发展起来的，传统的涡流技术是用单个涡流传感器实施检测，其关键部件是敏感线圈。涡流阵列是将多个敏感线圈以阵列形式布置，制作成一个传感器，针对不同的检测条件和技术指标，设计成不同的结构和形式，以实现复杂形面的检测。切向涡流的激励与接收线圈均垂直于检测面表面，线圈的绕制方向与检测表面相切，故名切向涡流（图1）。这种方式的线圈激励的磁场能够最大程度地渗透到铁磁性材料（主要是碳钢）表面以下，得到更好的检测灵敏度。相对于一般的表面涡流检测，涡流在线圈下方回旋流动形成漩涡，切向涡流的涡流场朝着一个方向平行传输，当局部的平行涡流场与表面开口裂纹相互作用产生可用于标定的信号。……