CN103033558A - 一种电站锅炉奥氏体锅炉钢管内壁氧化物堆积状态的无损检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电站锅炉奥氏体锅炉钢管内壁氧化物堆积状态的无损检测方法。本发明具有如下的技术效果，能快速、灵敏、准确、安全的无损检测存在一定氧化的电站锅炉奥氏体锅炉钢管内壁氧化物堆积状态，可在一至两天内全部检测一台锅炉所有数千根不锈钢管，并且保证有较高准确度，以适应电厂检修要求时间紧、检查需全面准确的要求，科学地指导割管处理氧化物堵塞严重的弯头，从而避免堵塞爆管的发生。

Description

一种电站锅炉奥氏体锅炉钢管内壁氧化物堆积状态的无损检测方法

技术领域

本发明涉及到一种电站锅炉不锈钢管内壁氧物物堆积的检测方法。

背景技术

由于奥氏体不锈钢材质具有700度高温持久强度、良好加工性能和焊接性，目前超（超）临界火电机组的锅炉高温受热面部件广泛使用到奥氏体不锈钢材料。但往往粗晶的奥氏体不锈钢管的抗氧化性能较差，在电站锅炉长期高温、高压的运行过程中，奥氏体不锈钢管内壁易生成氧化物，且因为不锈钢管基体和内壁生成的氧化物的热膨胀系数相差很大，因此生成的内壁氧化物易在锅炉停炉过程从基体上脱落下来，堆积在管子弯头部位，从而在下次开机过程易使管子超温，严重时导致爆管，给电站安全稳定运行带来巨大威胁。

因此，有必要采用一种仪器对锅炉不锈钢管弯头处进行快速、灵敏地进行无损检测，对堵塞严重的管子进行割管处理。而传统的检测方法是采用X射线进行拍片检测，这种方法需要安全防护，影响其余工种的进行，且耗时、效率低。完全不适合进行大面积的快速检查。目前另一种以电磁原理或霍尔效应原理或涡流检测原理的检测装置，可以大致检测管内氧化物堆积情况，但在运行中，由于烟气流向的关系，造成不锈钢管不同方位实际上存在不同程度的外壁氧化，同时加工制造过程也会对不锈钢管产生影响。如果未考虑运行或制造加工过程对管外壁和管内壁产生氧化层的影响，在实际操作过程中易导致出现检测信号超标，但割开管却未发现氧化物的误判情况，严重影响检测的结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电站锅炉奥氏体锅炉钢管内壁氧化物堆积状态的无损检测方法。

本发明的技术方案是，一种电站锅炉奥氏体锅炉钢管内壁氧化物堆积状态的无损检测方法：

1）、选择无氧化的不锈钢新管作为样管，并在样管中加入氧化物；

2）、用磁场强度测量仪测量并记录该样管的磁强度当量初始值数据；测量方法如下：

（a）磁场强度测量仪探头接触样管前，先清零信号；

（b）把样管沿径向均匀分割成n等分，n≥2，并标记；

（c）探头的弧面与样管接触，并使探头的中心线分别对应圆周的标记点，并记录每个标记点处的磁强度当量数据H0_[n],n≥2，得出样管磁强度当量数据H0_[n]；

3）、选择被测锅炉不锈钢管屏中外表存在不均均氧化的直管作为被测样管；

4）按步骤2的方法，把被测样管沿径向均匀分割成n等分，n≥2；并采用电磁原理检测仪测量磁强H1_[n],n≥2，得出被测样管磁强度当量数据H1_[n]；

5）、采用电磁原理的检测仪检测被测管的磁强度，测量方法按步骤2的方法，即把被测管沿径向均匀分割成n等分，n≥2；并采用电磁原理检测仪测量磁强H2_[n],n≥2，得出被测管磁强度当量数据H2_[n]；

6）、利用公式H=H2_[n]－H1_[n]计算出被测管中内部氧化物的堆积磁强度当量数据H_[n]；

7）、将被测管磁强度当量数据H_[n]与无氧化的样管中氧化物的堆积磁强度当量数据H0_[n]进行比较，得出被测管氧化物的堆积状态。

本发明具有如下的技术效果，能快速、灵敏、准确、安全的无损检测电站锅炉奥氏体锅炉钢管内壁氧化物堆积状态，可在一至两天内全部检测一台锅炉所有数千根不锈钢管，并且保证有较高准确度，以适应电厂检修要求时间紧、检查需全面准确的要求，科学地指导割管处理氧化物堵塞严重的弯头，从而避免堵塞爆管的发生。

附图说明

图1是本发明样管空管测量均分点位置图。

图2是本发明被测管中加入氧化物后测量均分点位置图。

图3是本发明样管空管和被测管磁强度曲线图。

具体实施方式

实施例

1、取一根与锅炉高温受热面上规格相同的新管子作为样管1。如典型常用规格Φ45×7.8mm的TP347H直管，并加入氧化物2分别堵塞管横截面积的6种状态：1/6，1/3，1/2，2/3，5/6，全堵满。

2、采用电磁转换原理的测量装置测量并记录样管1的磁强度当量初始值H0，测量过程如下：

（1）U形探头接触钢管前先清零信号；

（2）把样管沿横截面方向均匀分割成4等分（下弧面n1、左弧面n2、右弧面n3、上弧面n4）并标记，测量点如图1所示；

（3）直棒或U形探头的弧面与被测样管接触，并使探头的中心线分别对应圆周的标记点，记录4个标记点处的每个磁强度当量H0_[n]，分别对应6种氧化物堵塞状态：1/6，1/3，1/2，2/3，5/6，全堵满，其检测值按下弧面、左弧面、右弧面、上弧面的方位分别为：{700，400，410，200}，{1500，1280，1350，1000}，{1890，1700，1810，1500}，{2150，1890，2070，1820}，{2290，2190，2260，2120}，{2290，2290，2290，2290}，根据此数据描绘出相应曲线，测量点如图2所示。

3、从锅炉中取出一根存在外壁氧化的同规格不锈钢样管2，并把该管在横截面方向均匀4等分（下弧面n1、左弧面n2、右弧面n3、上弧面n4），采用步骤2的方式，用电磁检测仪分别测量该管下弧面、左弧面、右弧面、上弧面的检测值H1_[n]，分别为：{540，320，360，80}。

4、采用电磁检测仪测量被测管，测量方法如步骤2，例如某根被测管某横截面的下弧面、左弧面、右弧面、上弧面的检测值H2_[n]，分别为：{2290，1920，1910，1290}。

5、利用公式H_[n]=H2_[n]-H1_[n]，计算出实际管内壁堆积氧化物的数据为{1750，1600，1550，1210}。把此数据与H0_[n]的曲线相比较得出，如图3所示：实际堵塞管内横截面积5/12。

7、利用此方法可检测锅炉中不带磁性的不锈钢管，而且适用于运行时间长或经固溶处理后具有一定磁性的不锈钢管。

Claims (1)

1.一种电站锅炉奥氏体锅炉钢管内壁氧化物堆积状态的无损检测方法，其特征在于：

1）、选择无氧化的不锈钢新管作为样管，并在样管中加入氧化物；

2）、用磁场强度测量仪测量并记录该样管的磁强度当量初始值数据；测量方法如下：

（a）磁场强度测量仪探头接触样管前，先清零信号；

（b）把样管沿径向均匀分割成n等分，n≥2，并标记；

（c）探头的弧面与样管接触，并使探头的中心线分别对应圆周的标记点，并记录每个标记点处的磁强度当量数据H0_[n],n≥2，得出样管磁强度当量数据H0_[n]；

3）、选择被测锅炉不锈钢管屏中外表存在不均均氧化的直管作为被测样管；

4）按步骤2的方法，把被测样管沿径向均匀分割成n等分，n≥2；并采用电磁原理检测仪测量磁强H1_[n],n≥2，得出被测样管磁强度当量数据H1_[n]；

5）、采用电磁原理的检测仪检测被测管的磁强度，测量方法按步骤2的方法，即把被测管沿径向均匀分割成n等分，n≥2；并采用电磁原理检测仪测量磁强H2_[n],n≥2，得出被测管磁强度当量数据H2_[n]；

6）、利用公式H=H2_[n]－H1_[n]计算出被测管中内部氧化物的堆积磁强度当量数据H_[n]；

7）、将被测管磁强度当量数据H_[n]与无氧化的样管中氧化物的堆积磁强度当量数据H0_[n]进行比较，得出被测管氧化物的堆积状态。

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