CN103743813A - 一种换热器管束的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器管束的检测方法，属于换热器检测领域。方法包括：从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，第一管束区域的换热管至少包括换热器的最外两圈换热管；从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，第二管束区域为换热器管束区域的除第一管束区域之外的区域；对第一待检换热管和第二待检换热管进行检测；第一数量与第二数量之和与换热器的总管数的比值为预定值，且预定值为小于1的正数；第一数量与第一管束区域的换热管数的比值为第一比值，第二数量与第二管束区域的换热管数为第二比值，第一比值与第二比值的比值为设定值，设定值为大于1的正数。本发明的检测结果真实。

Description

一种换热器管束的检测方法

技术领域

本发明涉及换热器检测领域，特别涉及一种换热器管束的检测方法。

背景技术

换热器用于流体之间的热量传递。换热器是石化企业使用量最大的一种设备，约占设备总数的25%，其安全工作的重要性不言而喻。在石化企业的停工检修期间，一项重要工作就是换热器的检测。

换热器的检测主要是对换热器管束损坏情况的检测。由于一台换热器具有几百上千根换热管，而且停工检修时间又是有限的，因此，对管束中每根换热管进行涡流检测是不现实的。通常的做法是抽检一定比例的换热管，如5%或10%。然而，如何在一台换热器中选择一定比例的换热管，使得检测结果能够真实反映换热管的损伤情况，一直是困扰操作技术人员的一大难点。常规的做法是，对换热管隔1行或几行进行抽检，每行抽1-2根换热管检测。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：由于换热器在实际工况下，损坏的换热管的分布并不均匀，存在部分区域损坏程度较高的情况，因此，均匀抽检的方法不能反映出换热器管束真实的损伤情况，容易漏检。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种换热器管束的检测方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种换热器管束的检测方法，所述方法包括：

从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，所述第一管束区域的换热管至少包括所述换热器的最外两圈换热管；

从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，所述第二管束区域为所述换热器管束区域的除所述第一管束区域之外的区域；

对所述第一待检换热管和所述第二待检换热管进行检测；

其中，所述第一数量与所述第二数量之和与所述换热器的总管数的比值为预定值，且所述预定值为小于1的正数；所述第一数量与所述第一管束区域的换热管数的比值为第一比值，所述第二数量与所述第二管束区域的换热管数为第二比值，所述第一比值与所述第二比值的比值为设定值，所述设定值为大于1的正数。

可选地，所述第一数量采用公式

确定；

所述第二数量采用公式确定；

其中，c1为所述第一数量，c2为所述第二数量，a为所述预定值，k为所述设定值，b1为所述第一管束区域的换热管数，b2为所述第二管束区域的换热管数，int表示取整运算。

可选地，所述设定值为3。

可选地，当所述换热器为四管程换热器时，所述第一管束区域的换热管还包括，第一管程的换热管中除属于所述换热管器的最外两圈换热管之外的换热管。

可选地，所述从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，包括：

从所述第一管束区域的换热管中随机选择所述第一数量的换热管，得到所述第一待检换热管，

所述从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，包括：

从所述第二管束区域的换热管中随机选择所述第二数量的换热管，得到所述第二待检换热管。

可选地，所述从所述第一管束区域的换热管中随机选择所述第一数量的换热管，得到所述第一待检换热管，包括：

按照所述换热管从下往上和从左往右的分布顺序，对所述第一管束区域的换热管进行顺序编号；

在预置的随机数表中，选择任意行和任意列作为起始行和起始列，以所述起始行和所述起始列展示的数字作为所述编号的第一位数字，并以所述起始行和所述起始列往右的相邻列展示的数字作为所述编号的第一位后面的每位数字，从所述起始行开始，按照起始行往下的顺序依次从所述随机数表中录取与所述第一数量一致的编号，

将录取的编号对应的换热管作为所述第一待检换热管。

可选地，所述从所述第二管束区域的换热管中随机选择所述第二数量的换热管，得到所述第二待检换热管，包括：

按照所述换热管从下往上和从左往右的分布顺序，对所述第二管束区域的换热管进行顺序编号；

在预置的随机数表中，选择任意行和任意列作为起始行和起始列，以所述起始行和所述起始列展示的数字作为所述编号的第一位数字，并以所述起始行和所述起始列往右的相邻列展示的数字作为所述编号的第一位后面的每位数字，从所述起始行开始，按照起始行往下的顺序依次从所述随机数表中录取与所述第二数量一致的编号，

将录取的编号对应的换热管作为所述第二待检换热管。

可选地，所述预置的随机数表的行数不小于50，列数不小于50，每行每列展示的数字为0-9之间的个位数。

可选地，所述对所述第一待检换热管和所述第二待检换热管进行检测，包括：

对所述第一待检换热管和所述第二待检换热管进行涡流检测。

可选地，所述方法还包括：

当检测到损坏的换热管时，对与所述损坏的换热管相邻的换热管进行检测。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将换热器管束区域区分为第一管束区域和第二管束区域，第一管束区域的换热管至少包括换热器的最外两圈换热管；并从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，且第一数量与第一管束区域的换热管数的比值为第一比值，第二数量与第二管束区域的换热管数为第二比值，第一比值与第二比值的比值为设定值，该设定值为大于1的正数；在抽检的换热管总数不变的前提下，增加了换热器的最外两圈换热管的抽检比例，降低了除最外两圈换热管之外的换热管的抽检比例，由于最外两圈换热管的损伤情况较为严重，因此检测结果更能反映出换热管真实的损伤情况，检测比较精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种换热器管束的检测方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的又一种换热器管束的检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本发明实施例提供的一种换热器管束的检测方法，参见图1，该方法流程包括：

步骤101：从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管。

其中，第一管束区域的换热管至少包括换热器的最外两圈换热管。

步骤102：从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管。

其中，第二管束区域为换热器管束区域的除第一管束区域之外的区域。

其中，第一数量与第二数量之和与换热器的总管数的比值为预定值，且该预定值为小于1的正数。第一数量与第一管束区域的换热管数的比值为第一比值，第二数量与第二管束区域的换热管数为第二比值，第一比值与第二比值的比值为设定值，该设定值为大于1的正数。

本发明实施例不限定步骤101和步骤102的执行顺序，步骤101可以在步骤102之前执行，也可以与步骤102同时执行，还可以在步骤102之后执行。

步骤103：对第一待检换热管和第二待检换热管进行检测。

本发明实施例通过将换热器管束区域区分为第一管束区域和第二管束区域，第一管束区域的换热管至少包括换热器的最外两圈换热管；并从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，且第一数量与第一管束区域的换热管数的比值为第一比值，第二数量与第二管束区域的换热管数为第二比值，第一比值与第二比值的比值为设定值，该设定值为大于1的正数；在抽检的换热管总数不变的前提下，增加了换热器的最外两圈换热管的抽检比例，降低了除最外两圈换热管之外的换热管的抽检比例，由于最外两圈换热管的损伤情况较为严重，因此检测结果更能反映出换热管真实的损伤情况，检测比较精确。

图2示出了本发明实施例提供的又一种换热器管束的检测方法，参见图2，该方法流程包括：

步骤201：从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管；从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管。

其中，第一管束区域的换热管至少包括换热器的最外两圈换热管。第二管束区域为换热器管束区域的除第一管束区域之外的区域。

其中，第一数量与第二数量之和与换热器的总管数的比值为预定值，且该预定值为小于1的正数。第一数量与第一管束区域的换热管数的比值为第一比值，第二数量与第二管束区域的换热管数为第二比值，第一比值与第二比值的比值为设定值，该设定值为大于1的正数。

其中，换热器管束区域包括多圈换热管。一般地，随着换热器的工作时间越来越长，换热器的最外两圈换热管的损坏情况会比其他换热管的损坏情况严重。可选地，当换热器为四管程换热器时，第一管束区域的换热管还包括，第一管程的换热管中除属于换热器的最外两圈换热管之外的换热管。对于四管程换热器来讲，第一管程的换热管的损坏情况会比其他管程的换热管的损坏情况严重。

可选地，换热器的总管数（换热管总数量）等于第一管束区域的换热管数与第二管束区域的换热管数之和。预定值即为换热管的总抽检比例，可以由客户指定。第一比值为第一管束区域的抽检比例，第二比值为第二管束区域的抽检比例。设定值越大，表明第一管束区域的抽检比例越高，第二管束区域的抽检比例越低。设定值可以由检测人员指定。优选地，设定值可以为3。

假设预定值为a，0<a<1；设定值为k，k>1；换热器的总管数为b；第一管束区域的换热管数为b1，0<=b1<b；第二管束区域的换热管数为b2，0<b2<=b；b=b1+b2。则，第一数量c1可以采用公式

确定，第二数量c2可以采用公式

确定。int表示取整运算。即在实际应用中，可以根据需求适当为计算出的c1和c2分别进行加1运算。

可选地，本步骤201包括：从第一管束区域的换热管中随机选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管；从第二管束区域的换热管中随机选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管。

可选地，从第一管束区域的换热管中随机选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，包括以下步骤2011-步骤2013。

步骤2011：按照换热管从下往上和从左往右的分布顺序，对第一管束区域的换热管进行顺序编号。编号可以从0开始。

步骤2012：在预置的随机数表中，选择任意行和任意列作为起始行和起始列，以起始行和起始列展示的数字作为编号的第一位数字，并以起始行和起始列往右的相邻列展示的数字作为编号的第一位后面的每位数字，从起始行开始，按照起始行往下的顺序依次从随机数表中录取与第一数量一致的编号。其中，该预置的随机数表的行数不小于50，列数不小于50，每行每列展示的数字为0-9之间的个位数。

步骤2013：将录取的编号对应的换热管作为第一待检换热管。可以对待检换热管的编号进行升序排列。

假设第一数量为88。首先，对第一管束区域内的换热管进行编号，最后一位编号为3位数（编号位数一般不会超过5）。其次，在随机数表（表1）中，由操作者指定起始行号和列号，以该起始行号和列号展示的数字为编号的第1位数字，该起始行号和列号向右的第一列展示的数字为第2位数字，该起始行号和列号向右的第二列展示的数字为第3位数字，向右取3位数字，从起始行开始，按照起始行往下的顺序依次从随机数表中录取88个编号。例如，起始行号和列号为表1中第4行和第4列，则录取的前5个编号依次为248、373、210、832、和665。

表1

行/列号	1	2	3	4	5	6	7	....
									1	3	2	0	8	4	6	6	....

2	6	5	2	9	2	3	0	....
									3	1	1	7	4	7	0	3	....
4	3	4	6	2	4	8	7	....
									5	0	6	8	3	7	3	2	....
6	9	7	0	2	1	0	1	....
									7	6	0	8	8	3	2	8	....
8	2	3	5	6	6	5	7	....
									9	2	4	3	5	3	4	1	....
10	5	7	4	5	9	0	3	....
									...	....	....	....	....	....	....	....	....

可选地，在录取编号时，若录取的编号在之前已经被录取过，则舍弃该编号；若录取的编号大于该区域内换热管编号最大值，则也舍弃该编号，舍弃后继续录取；当录取至表1最后一行仍未达到第一数量时，可以继续在起始列的右相邻列中，从第一行开始继续录取，以此类推，直到录取的数量达到第一数量。

需要说明的是，通过随机数表录取编号，能够解决在每行选管时，检测者倾向于在自己的站立位置附近选管，而在较远处少选甚至不选管，由此造成的抽样带有主观性的问题。通过随机数表录取编号，客观地选择出待检换热管，使得最终的检测结果客观地反映换热器管束的损伤情况。

可选地，从第二管束区域的换热管中随机选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，包括以下步骤2014-步骤2016。

步骤2014：按照换热管从下往上和从左往右的分布顺序，对第二管束区域的换热管进行顺序编号。

步骤2015：在预置的随机数表中，选择任意行和任意列作为起始行和起始列，以起始行和起始列展示的数字作为编号的第一位数字，并以起始行和起始列往右的相邻列展示的数字作为编号的第一位后面的每位数字，从起始行开始，按照起始行往下的顺序依次从随机数表中录取与第二数量一致的编号。

步骤2016：将录取的编号对应的换热管作为第二待检换热管。

步骤2014-步骤2016分别同步骤2011-步骤2013，在此不再赘述。

步骤202：对第一待检换热管和第二待检换热管进行检测。

其中，本步骤202包括：对第一待检换热管和第二待检换热管进行涡流检测。

在本发明实施例中，检测人员可以通过检测设备手动对第一待检换热管和第二待检换热管进行检测。在其他实施例中，检测人员还可以采用摄像机或扫描仪等设备将第一管束区域和第二管束区域的图像信息传送给带有数字图像颗粒检测功能（软件）的计算机。计算机处理后可得出第一管束区域和第二管束区域的换热管数及位置，并根据由上往下、由左往右等规则进行编号，然后查找与待检换热管的编号对应的换热管（坐标）。当查找到编号对应的换热管时，控制检测设备自动对该换热管进行检测。

其中，对换热器管束的检测主要包括无损检测，无损检测的目的是发现存在缺陷的换热管。目前国内外对换热管的无损检测基本采用涡流检测，包括常规涡流和远场涡流。当换热管为铁磁性材料时，采用远场涡流检测方法；当换热管为非铁磁性材料时，采用常规涡流检测方法。

步骤203：当检测到损坏的换热管时，对与损坏的换热管相邻的换热管进行检测。

可选地，当检测到损坏的换热管时，可以认为以该损坏的换热管为中心换热管，其周围布置的换热管也可能损坏。可以对该损坏的换热管相邻的换热管进行检测。这样，能够更真实反映换热管的损伤情况。

本发明实施例通过将换热器管束区域区分为第一管束区域和第二管束区域，第一管束区域的换热管至少包括换热器的最外两圈换热管；并从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，且第一数量与第一管束区域的换热管数的比值为第一比值，第二数量与第二管束区域的换热管数为第二比值，第一比值与第二比值的比值为设定值，该设定值为大于1的正数；在抽检的换热管总数不变的前提下，增加了换热器的最外两圈换热管的抽检比例，降低了除最外两圈换热管之外的换热管的抽检比例，由于最外两圈换热管的损伤情况较为严重，因此检测结果更能反映出换热管真实的损伤情况，检测比较精确。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热器管束的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，所述第一管束区域的换热管至少包括所述换热器的最外两圈换热管；

从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，所述第二管束区域为所述换热器管束区域的除所述第一管束区域之外的区域；

对所述第一待检换热管和所述第二待检换热管进行检测；

其中，所述第一数量与所述第二数量之和与所述换热器的总管数的比值为预定值，且所述预定值为小于1的正数；所述第一数量与所述第一管束区域的换热管数的比值为第一比值，所述第二数量与所述第二管束区域的换热管数为第二比值，所述第一比值与所述第二比值的比值为设定值，所述设定值为大于1的正数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数量采用公式 $c1=\mathrm{int}\left(\frac{\mathrm{ak}(b1+b2)b1}{\mathrm{kb}1+b2}\right)$ 确定；

所述第二数量采用公式确定；

其中，c1为所述第一数量，c2为所述第二数量，a为所述预定值，k为所述设定值，b1为所述第一管束区域的换热管数，b2为所述第二管束区域的换热管数，int表示取整运算。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定值为3。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述换热器为四管程换热器时，所述第一管束区域的换热管还包括，第一管程的换热管中除属于所述换热管器的最外两圈换热管之外的换热管。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从第一管束区域的换热管中选择第一数量的换热管，得到第一待检换热管，包括：

从所述第一管束区域的换热管中随机选择所述第一数量的换热管，得到所述第一待检换热管，

所述从第二管束区域的换热管中选择第二数量的换热管，得到第二待检换热管，包括：

从所述第二管束区域的换热管中随机选择所述第二数量的换热管，得到所述第二待检换热管。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从所述第一管束区域的换热管中随机选择所述第一数量的换热管，得到所述第一待检换热管，包括：

按照所述换热管从下往上和从左往右的分布顺序，对所述第一管束区域的换热管进行顺序编号；

在预置的随机数表中，选择任意行和任意列作为起始行和起始列，以所述起始行和所述起始列展示的数字作为所述编号的第一位数字，并以所述起始行和所述起始列往右的相邻列展示的数字作为所述编号的第一位后面的每位数字，从所述起始行开始，按照起始行往下的顺序依次从所述随机数表中录取与所述第一数量一致的编号，

将录取的编号对应的换热管作为所述第一待检换热管。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从所述第二管束区域的换热管中随机选择所述第二数量的换热管，得到所述第二待检换热管，包括：

按照所述换热管从下往上和从左往右的分布顺序，对所述第二管束区域的换热管进行顺序编号；

在预置的随机数表中，选择任意行和任意列作为起始行和起始列，以所述起始行和所述起始列展示的数字作为所述编号的第一位数字，并以所述起始行和所述起始列往右的相邻列展示的数字作为所述编号的第一位后面的每位数字，从所述起始行开始，按照起始行往下的顺序依次从所述随机数表中录取与所述第二数量一致的编号，

将录取的编号对应的换热管作为所述第二待检换热管。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述预置的随机数表的行数不小于50，列数不小于50，每行每列展示的数字为0-9之间的个位数。

9.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述对所述第一待检换热管和所述第二待检换热管进行检测，包括：

对所述第一待检换热管和所述第二待检换热管进行涡流检测。

10.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当检测到损坏的换热管时，对与所述损坏的换热管相邻的换热管进行检测。

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