换热器管束涡流检测的应用探索
换热器管束的无损检测

换热器管束的无损检测换热器是用于热量交换的压力容器之一,在石油化工、化学工业、能源工业及其它许多工业生产中应用广泛。
本文综述了管壳式换热器管的几种无损检测技术,包括涡流检测技术、内旋转超声检测技术、声脉冲反射技术,分别介绍了这些无损检测方法的原理和优缺点。
标签:换热器涡流检测内旋转超声检测声脉冲反射技术换热器,是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。
换热器在石油化工、化学工业、能源工业及其它许多工业生产中占有重要地位。
在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用非常广泛。
据统计,在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右,占总投资的30%-45%[1]。
目前,在换热器设备中,使用量最大的是管壳式换热器,约占换热器设备量的70%[2],由于换热器设备工作环境复杂,腐蚀介质种类不断增加,致使换热器设备寿命往往只有几个月或一两年,造成了设备的破坏事故。
同时,导致换热器失效的原因又是多样复杂的。
据国内外化工设备损坏情况介绍,换热器管束失效主要表现在缝隙腐蚀、冲蚀、垢下腐蚀等[3-5]。
管壳式换热器是一种结构特殊的压力容器,为保证其在使用过程中的安全性和可靠性,必须对其进行定期检验。
以下综述几种常用换热器管无损检测(NDT)技术。
一、涡流检测技术(ET)涡流检测的基本原理为:当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件(相当于次级线圈)时,由于线圈磁场的作用,试件中将会感生出涡流,与涡流伴生的感应磁场与原磁场叠加,使得检测线圈的阻抗发生变化。
导电体内感生涡流的幅值大小、相位、流动形式及伴生磁场受到导电体的物理及制造工艺性能的影响。
因此,通过测定检测线圈阻抗的变化,就可以非破坏性地判断出被测试件的物理或工艺性能及有无缺陷等,此即为涡流检测的基本原理。
涡流检测主要是检查管壁内外表面的蚀坑、裂纹及冶金缺陷等[7]。
涡流检测适用于各种导电材料制成的管件的表面检测,不论管件是铁磁性的,还是非铁磁性的,也不论是金属或者是非金属,只要材料是导电的,且外径和壁厚满足一定条件均可用涡流法检测。
压水堆蒸汽发生器热交换管的在役涡流检查(4篇)

压水堆蒸汽发生器热交换管的在役涡流检查压水堆蒸汽发生器(steam generator)是核电站中至关重要的一个组件,用于将核反应堆产生的热能转化为蒸汽,从而驱动涡轮发电机发电。
而蒸汽发生器中的热交换管(heat exchanger tube)是实现热能传递的关键部分。
因此,在役涡流检查(in-service eddy current inspection)是对热交换管的可靠性和安全性进行评估的重要手段。
本文将就压水堆蒸汽发生器热交换管的在役涡流检查进行详细介绍和探讨。
一、引言压水堆蒸汽发生器是核反应堆与涡轮发电机之间的热交换设备,它起到了将核反应堆产生的热能转换为蒸汽的重要作用。
蒸汽发生器中的热交换管是核反应堆冷却剂和锅炉水之间热传递的关键部分。
由于蒸汽发生器处于高温、高压和辐射环境中,热交换管存在一定的风险和损伤。
因此,在该设备运行的过程中进行定期的在役涡流检查对于保证核电站的运行安全具有重要意义。
二、在役涡流检查的原理和技术在役涡流检查是一种通过电磁感应原理来检测热交换管壁腐蚀、疲劳裂纹等缺陷的方法。
它利用涡流探头(eddy current probe)发射交流电磁场进入热交换管内部,当电磁场遇到管道壁上的缺陷时,会发生电磁感应现象,进而引起敏感线圈检测到的信号变化。
通过分析信号的变化,可以确定管道壁上的缺陷位置、类型和尺寸。
在役涡流检查可以对热交换管的外壁和内壁进行检测,能够较为准确地评估热交换管的健康状态。
三、在役涡流检查的应用案例在役涡流检查已经在压水堆蒸汽发生器中得到广泛应用。
以下将介绍几个应用案例,以说明在役涡流检查的实际效果。
1. 腐蚀缺陷检测在压水堆蒸汽发生器运行过程中,热交换管壁可能会出现腐蚀现象。
这种腐蚀可能是由于介质腐蚀、水质问题或管道材料缺陷引起的。
通过在役涡流检查,可以对腐蚀缺陷进行精确检测,并评估其对设备安全性的影响程度。
基于涡流检测结果,可以采取相应的维修和防护措施,确保设备的安全运行。
利用涡流探测技术研究材料无损检测的方法

利用涡流探测技术研究材料无损检测的方法涡流探测技术是一种利用电磁感应原理进行材料无损检测的方法。
它无论在工业生产中还是日常生活中都有着广泛的应用。
本文将介绍涡流探测技术的原理、应用领域以及优缺点,并探讨其在材料无损检测中的研究方法。
首先,我们来了解一下涡流探测技术的原理。
涡流探测技术是基于法拉第电磁感应定律而设计的一种探测方法。
当交流电通过线圈时,会在线圈周围产生变化的磁场。
如果有导电物体进入这个磁场中,导体内部将会产生涡流。
涡流所激发的磁场会与外部激发磁场产生相互作用,从而引起感应电动势。
通过测量这个感应电动势的变化,可以对材料的性质进行分析,实现无损检测的目的。
涡流探测技术在工业生产中有着广泛的应用。
例如,它可以用来检测金属产品中的缺陷,如裂纹、气孔等。
此外,涡流探测技术还可以用来检测金属材料中的悬移物,如磁性微粒。
它还可以用于检测电子元器件中的焊接质量,以及飞机发动机叶片中的裂纹等。
由于涡流探测技术无需破坏被检测材料的表面,因此可以保持被检材料的完整性和可用性。
然而,涡流探测技术也有一些局限性。
首先,在材料无损检测中,涡流探测技术只适用于导电材料。
对于非导电材料,涡流探测技术无法施展其作用。
其次,涡流探测技术对于深埋在被测物料内部的缺陷难以检测。
这是因为深埋缺陷产生的涡流磁场与外部磁场的相互作用较弱。
此外,涡流探测技术的设备较为昂贵,对于一些中小型工业企业来说,成本较高。
要对材料进行无损检测,涡流探测技术的研究方法主要分为以下几个方面。
首先是信号处理,通过对涡流信号进行采集和处理,可以提高检测的准确性和灵敏度。
其次是数据分析,通过对采集到的数据进行分析,可以判断材料中是否存在缺陷,以及缺陷的类型和尺寸。
另外,还可以借助计算机模拟技术进行模拟实验,以便更好地理解涡流探测技术的工作原理,并优化检测方案。
近年来,随着科学技术的发展,涡流探测技术在材料无损检测领域取得了许多重要进展。
通过不断优化设备和改进方法,涡流探测技术的检测灵敏度和准确性得到了提高。
远场涡流在换热器检测中的应用

远场涡流在换热器检测中的应用作者:张斌来源:《城市建设理论研究》2013年第09期摘要:冷换设备在石化公司设备运行中处于重要环节,其管束的泄漏事故将影响到装置的安全、经济运行。
因此,加强对换热器管束的监督检验十分必要。
为了保证设备的长周期、平稳、安全的运行,准确预测设备的寿命,及早发现设备的缺陷,采用涡流检测技术检测换热管壁厚减薄量,有效预防换热管因腐蚀而引起的各种失效问题,为设备检修、更换提供科学依据,使装置安全平稳运行。
涡流检测技术填补了在换热器管束检验上的空白,是冷换设备管束检测的最有效手段。
关键词:远场涡流;检测;石化设备中图分类号: TP61+4.3 文献标识码: A 文章编号:1.概述我公司于1999年开始将该技术成功应用于冷换设备管束的检测上,取得了良好的效果,达到了预防维修的目的,并在多年的检测工作中积累了大量经验,提高了检测技术水平。
2.远场涡流(RFT)理论简介远场涡流检测技术是建立在电子感应基础之上的检测技术,主要根据材料的磁导率、电导率特性,应用对比试样来评判在役材料的电磁特性,根据电磁特性的变化,通过换算,推算在役管道的壁厚损失情况,缺陷大小,形状、方位。
2.1RFT优缺点远场涡流在铁磁材料中非常有效,如碳钢,铁磁不锈钢和镍合金。
可用低频穿透铁磁性材料的管壁; 远场涡流拥有较小的填充因子使得部份堵塞的管子和有异物或弯曲的锅炉管道仍可检测(尽管对于小缺陷灵敏度会下降)。
并且对于内外缺陷有近似相同的灵敏度。
但是远场涡流检测技术仍有很多不足比如对壁厚腐蚀减薄有较高的灵敏度,但对小体积缺陷(包括小的凹坑及裂缝)不敏感。
;剩余壁厚值的确定,涡流检测时壁厚损失是一个相对量,但对于均匀减薄的管子;涡流仪器对试样表面的不连续性敏感,因此,太靠边缘或转角处的测量是不可靠的。
3.应用情况克拉玛依石化公司2009年大检修我公司大量使用了远场涡流技术,仅克拉玛依石化公司催化车间在此次中共检换热器53台,报废12台,防腐处理8台,监控使用13台,存在缺陷的换热器比较多,我公司运用涡流检测技术对催化装置的换热器进行检测,为换热器的更换、防腐提供了科学依据,减少了不必要的损失。
电涡流检测技术在换热器检测中的应用

内壁
能 发生 的 主要 问题 , 编制 管子 排列 图 。 并 2 4 2 检 测实 施 ..
仪 器架 设要 安 全 可靠 , 数 设 定 以标 样 管 为 参 准 , 测探 头可 以人 工拉动 也 可 电机 驱动 , 检 为保 证 检测 效率 又不 能漏过 缺 陷 , 头拉 动 速度 以 1 / 探 m s
时对缺 陷管 进行 修 复 , 保证 了设 备 的正 常 开 车运
行。
混频 技术 。也 可 采 用点 式 旋 转 探头 , 检 测 成本 但 较 高 , 度也 慢 一些 。此外 还 可 能 存在 一 些 无 规 速 则 的 电磁 异 常点 等 干扰 , 求 检 测人 员 有 丰 富 的 要
号 的相 位角 是 不 同 的 。理论 和 实 践 都 表 明 , 陷 缺 深 度 与信号 相 位 角 之 间 存 在 着 如 图 5所 示 的关 系 。在 实 际检测 中 , 检 测 到 的缺 陷信 号 相位 角 将 与标 准 曲线 对照 , 即可 判定 缺 陷的相对 深度 。
记 录 , 于大量 没 有 问题 的管 子 可 以 只 注意 观 察 对 而不 做记 录 , 以减少 工作 量 , 高效 率 。一般情 况 提 下, 应对 每一 根 管 子 进 行 全 长 检 查 ( 殊 要 求 例 特
图 2 电 涡 流 检 测 原 理 框 图
缺陷、 电磁 异 常及 尺 寸变 化 等 因 素都 将 影 响管 内 的涡 流 , 涡流 的变化 又 使 检 测线 圈 的阻抗 和感 而 生 电压发 生改 变 , 出这 种 装 置 电涡 流探 伤 检测 法
且 能预测 其残余 寿 命 , 样便 能合 理 地安 排 修 理 这
与更 换 , 少非计 划停 车 , 减 同时可 以从设 备 的异常 情 况来分 析 出操作 或 工 艺 中 的 问题 , 以便 使操 作
涡流无损探伤检测技术的应用研究

第29卷 第07期2022年07月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.292022 No.07涡流无损探伤检测技术的应用研究李禹东(天津腾飞钢管有限公司,天津 300301)摘 要:通过分析涡流无损探伤检测技术的应用要点,从而实现对该技术的有效应用。
研究过程中,分析了该检测技术的基本原理与主要特点,强调了该技术的主要优势与应用劣势,以便于使用者能够结合检测对象的情况,正确选用;对当前的远场涡流检测技术、脉冲涡流检测技术、多频/低频涡流检测技术、涡流列阵检测技术的应用情况进行总结,重点分析了该技术在应用过程中的重点事项,明确了运用涡流无损探伤检测技术时,需正确选用涡流检测设备,做好前期校正等前期准备工作,确定检测频率,以此来提升检测的精准度。
关键词:涡流检测技术;无损探伤检测;技术要点中图分类号:TG115.28+5 文献标志码:AApplication of Eddy Current Nondestructive DetectionLi Yudong(Tianjin Tengfei Steel Pipe Co., Ltd., Tianjin, 300301,China )Abstract:Analyzes the application points of the technique. During the study, the basic principles and main characteristics ofthe detection technology are analyzed, and the main advantages and disadvantages of the technology are emphasized for the current far field current detection technology, the current detection technology, the application, and determine the detection frequency, so as to improve the detection accuracy.Key words:eddy current detection technology;nondestructive flaw detection;technical points收稿日期:2022-04-28作者简介:李禹东(1990-),男,天津人,本科,研究方向:无损检测。
压水堆蒸汽发生器热交换管的在役涡流检查范本(二篇)

压水堆蒸汽发生器热交换管的在役涡流检查范本在压水堆蒸汽发生器中,热交换管是关键部件之一,它负责将核燃料产生的热量传递给水,以产生蒸汽。
由于长期运行的影响,热交换管可能出现腐蚀、磨损、堵塞等问题,这些问题会影响发生器的热交换效率,甚至可能造成发生器的故障。
因此,对热交换管进行定期的涡流检查是非常重要的。
涡流检查是一种无损检测方法,它利用涡流感应现象来检测热交换管的缺陷。
在涡流检查中,首先需要准备涡流检查设备,包括涡流探头、涡流检测仪等。
然后,按照以下步骤进行涡流检查:1. 确定检查区域:根据实际情况和需要,确定要检查的热交换管区域。
2. 清洁表面:使用适当的清洁剂和工具清洁热交换管表面,以保证涡流探头能够充分接触到管壁。
3. 安装涡流探头:将涡流探头安装到涡流检测仪上,并根据需要选择合适的检测参数。
4. 进行涡流检测:将涡流探头靠近热交换管表面,并逐渐移动,使其覆盖整个检查区域。
在涡流检测仪上观察并记录涡流图像和信号,检测管壁是否存在缺陷。
5. 分析结果:根据涡流图像和信号,判断热交换管是否存在腐蚀、磨损、堵塞等问题,并评估其对热交换效率的影响。
6. 处理问题:如果在涡流检查中发现热交换管存在问题,需要及时采取修复措施,以保证发生器的正常运行。
在进行涡流检查时,需要注意以下几点:1. 检查设备的准备和使用应符合相关的安全规范和操作规程,以保证检查的准确性和安全性。
2. 涡流探头的选择应根据热交换管的材料和直径进行,以确保能够充分覆盖管壁。
3. 清洁管壁的方法和工具应根据管壁材料和污染物的性质进行选择,以避免损坏管壁。
4. 涡流检测仪的设置应根据实际需要进行调整,如频率、灵敏度等。
5. 在进行涡流检查时,应注意观察管壁上的涡流图像和信号,以判断管壁是否存在问题,并记录相关信息。
通过定期进行涡流检查,可以及时发现热交换管的问题,并采取相应的措施进行修复,保证发生器的正常运行。
同时,还可以对热交换管的状况进行评估,制定合理的维护计划,延长热交换管的使用寿命,提高发生器的热交换效率。
换热管涡流检测与抗腐蚀技术的研究

很有推广应用 价值 。
关 键 词 :换热管 ; 腐蚀 ; 涡流检测; 涡流探伤; 设计
St d n he Ed y Cu r ntTe tn nd Antc r o i n u y o t d r e sig a io r so Te h q e o a - x h ng b c ni u f He te c a e Tu e
b o g tg o c n mi e ei a dh d bgp tn il o x e dn p l ain i n y f ls r u h o d eo o cb n f n a i oe t re tn ig a pi t ma i d . t af c o n e
其 检测 线 圈 常为 接 成 差 动 形 式 构 成 电 桥 的 两 臂。 当 测 量 电桥 平 衡 ( 即线 圈在 远 离缺 陷或 横跨 缺 陷两 边 时 ) 其 输 出为零 。 反
。
,
双频涡流仪 的测 量 电路 通常是 交 流 电桥
作者简介 : 刘年华( 9 8 , , 9 年 毕业于华东化 工学院 自 1 6 一) 男 1 0 9 动化 专业 , 任蓝 星无锡石油化工有 限责任公 司机 电安装公 司董 事长、 总经理、 主 任工程师。从事发电厂、 石 ̄4 _ ) 自动化仪表安装 、 tr - 5-- 维修 、 操作与 开发工作 。
Ke r s h a — x h g u e o o in; d y c re tt s i g d y c r o tf w ; ee td s n y wo d : e te c a e t b ;c r so e d u r n e t ;e d u n l n n o d f c i g
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换热器管束涡流检测的应用探索
摘要:在石油化工设备中,换热器是应用广泛,数量较多的设备之一,对化
工装置的平稳运行有着重要作用。
但在运行过程中,因为冲刷,介质腐蚀等各种
原因,已发生腐蚀泄露或堵塞,影响装置安全,因此要定期对换热器进行检验,
因为管束构造原因,在各种检测方法中,换热器管束内外壁存在腐蚀缺陷,涡流
检测技术是目前为止最为有效的检测手段之一。
使用涡流检测技术,速率快,对
被检对象要求低(不需要耦合),而且能够区分缺陷的内外表面位置。
关键词:换热器;涡流;腐蚀
引言
换热设备在石油化工等行业占有重要地位,但在运行期间换热管束容易出现
泄漏故障。
对于在役换热器无损检测方面,除了射线、磁粉、渗透、着色四大无
损检测方法外,近几年又相继出现了一些新的专用无损检测新技术,使以前在装
置停车大修时不能检测的设备或部位,有了相应的检测技术手段。
1涡流检测基本原理
涡流的检测原理,不同于传统的基础检测,它不是基于超声,而是基于电磁
感应,所以适用于导电材料,当载有交变电流的检测线圈靠近导电工件时,由于
线圈磁场的作用,工件中将会感生出涡流,而涡流产生的反作用磁场又将使检测
线圈的阻抗发生变化。
因此,在工件形状尺寸及探测距离等固定的条件下,通过
测定探测线圈阻抗的变化,可以判断被测工件有无缺陷存在。
载有交变电流的检测线圈靠近导电试件时,由于激励线圈磁场的作用,将会
在试件中感应出涡流,涡流的大小、相位及流动形式受到试件导电性能的影响,
同时产生的涡流也会形成一个磁场,这个磁场反过来又会使检测线圈的阻抗发生
变化。
通过测定检测线圈阻抗的变化,就可以判断出被测试件的性能及有无缺陷。
2涡流检测的类型
涡流检测从技术上分为常规涡流检测和远场涡流检测,在实际应用中,要根
据换热器管束的材质来选择不同的涡流检测探头,
常见的,不锈钢材质、黄铜材质钛及其合金材质选择常规涡流检测方法,碳
钢材质选择远场涡流检测方法。
适用于纯奥氏体不锈钢、纯钛及其合金、纯镍及
其合金、铜、铝等非铁磁性材料。
远场涡流技术是一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术。
远场涡流检测特
别适用于奥氏体-铁素体双相不锈钢、铁素体不锈钢、 Cr-Mo钢、碳钢等铁磁性
材料。
检测换热列管时,内置式探头置于被检测管内,探头上有一个激励线圈,
还有一个(或二个)测量线圈;激励线圈和测量线圈的距离为列管内径的 2-3倍,3涡流检测技术特点
3.1优越性
非接触式无损检测,是检测在役换热列管的最行之有效手段;检测速度快,
灵敏度高;检测信号为电信号,可进行数字化处理,便于存储、再现及进行数据
比较和处理;涡流探伤时,通过对检测信号的相位 -幅值分析,可就缺陷信号所
表征的缺陷性质、类型、大小进行有效判定。
涡流测厚时,可实时显示换热列管
全长的壁厚分布状况,并自动记录最薄截面的壁厚数据为检测值,测量误差在
±0.05mm内。
3.2局限性
需要制作专门的对比样管进行检测基准的校准;受涡流所特有的末端效应的
影响,离换热管口一定范围内检测信号将严重畸变,无法正确识别出缺陷,一般
称此部位为涡流检测的“盲区”。
对于 U型管,由于探头自身的长度与刚性原因,无法穿入 U型弯管的中心较小弯曲半径段,故此区域管段无法进行涡流检测。
涡流检测信号只表征换热列管母材自身的变化状况,无法反映出管子-管板角焊
缝的状态,不能用于查找角焊缝的相关缺陷。
采用内穿过式线圈时,对缺陷所处
圆周上的具体位置无法判定;采用旋转探头式检测虽可定位,但检测速度慢。
4换热管涡流检测具体操作
涡流检测检测标准按照NB/T 7013-2015《承压设备无损检测第6部分:涡
轮检测》执行。
换热器管束涡流检测主要是对管束的减薄情况进行检查,减薄超
过20%做好记录。
检测前要对换热器的机构和材料存在的差异性进行了解,根据材料选择探头。
换热器结构分为U型换热器(缺点:探头无法完全,u型管段不能检测)、固定
管板式、浮头式换热器(管束可抽出)。
因为涡流检测存在提离效应(探头表面与被测物体表面的间隙越大,产生的
噪声信号越大,影响结果分析),所以探头制作的尺寸非常接近管束的直径尺寸,对管束内的清洁程度要求高。
在检测前还要检查换热器清洗是否到位,现场清洗
方法主要是机械清洗,高压射流方式,主要是对污垢层进行清洗,由于清洗压力
不够,换热器内污垢比较多,导致探头无法进入,严重堵塞的我们从换热器一侧
进行目视,发现不透光,完全堵死,这种情况就需要重新清洗。
具体操作时建议两人为一组,一人负责探头操作,一人负责操作软件,记录
数据图像,现场分析是否有减薄情况,波形复杂的,保存好再进一步分析。
检测抽查数量上,针对换热器风险程度不同,抽查比例不同。
换热器一般在
检测前进行宏观检测,依据宏观检测结果可对管束进行合理化抽查检测。
宏观检
测发现换热管束腐蚀较为严重时,建议管束直接更换。
对该换热器可进行<5%比
例的管束涡流检测,抽检结果可以为判废依据;宏观检测发现换热管束腐蚀较为
轻微时,建议管束打压堵漏监测使用时,对该换热器可进行5%-10%比例的管束涡
流检测,保证问题检出率,不漏检;确认管束无缺陷,与宏观检测结果一致。
抽
查结果可作为判定依据;宏观检测发现换热管束无明显腐蚀时,建议使用涡流检
测对该换热器可进行10%-20%比例的管束涡流检测,保证问题检出率,不漏检;
确认管束无缺陷,与宏观检测结果一致。
抽查结果结合宏观检测结果,做综合性
判断。
现场涡流检测发现严重腐蚀问题的管束,可以在其问题区域四周进行扩检
排查。
5换热器涡流检测常见问题
在检测过程中发现,换热器的支撑板部位经常出现很大的干扰信号,这个支
撑板信号会影响到正常信号的显示,解决的方法就是进行混频操作,原理是利用
两个频率进行检测,例如:碳钢我们采用的是400KHZ和200KHZ的检测频率,试
图消除支撑板信号,在实际应用中,会发现使用混频操作后,信号消除并不明显,对正常信号的影响也依旧存在,需要反复调试,尝试一些新的频率,增加了检测
难度,降低了检测速度和准确度。
探头的移动速度对检测结果具有一定影响。
对于不锈钢材质,探头的移动速
度对结果影响不大,比较灵敏。
但是对于碳钢材质,发现探头的移动速度对灵敏
度的影响比较大,当探头移动比较快,返回的信号波形杂乱,不利于分析结果,
所以要求探头拉出速度≤15m/min,保持探头匀速拉出管子。
伤深曲线需要提前制作,准备工作较为复杂。
在检测开始前,应利用
样管提前制作好制作伤深曲线,再设置报警区域,比如大于20%的壁厚减薄就报警,才会使现场检测便捷一些。
管板图的绘制尽量提前绘制,部分管板图可以根据图纸提前绘制好,如果图纸确实,只能进行现场绘制,速度较慢。
遇到管束排列不规则的,通过现
场拍照,再进行分块绘制,统一编号。
6总结
尽管利用涡流原理可以解决金属材料腐蚀探伤、测厚、分选等问题。
但是影
响涡流检测精度的因素有很多,诸如探头线圈与被测材料的耦合程度,材料的形
状和尺寸、电导率、导磁率、以及缺陷位置因此,涡流检测技术对检测人员的素
质和经验也提出了较高的要求。