CN113433014A - 一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法 - Google Patents
一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113433014A CN113433014A CN202110714396.6A CN202110714396A CN113433014A CN 113433014 A CN113433014 A CN 113433014A CN 202110714396 A CN202110714396 A CN 202110714396A CN 113433014 A CN113433014 A CN 113433014A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hardness
- detection
- site
- correction coefficient
- confirming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 21
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 16
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 11
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 5
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000009763 wire-cut EDM Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/48—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under impulsive load by indentors, e.g. falling ball
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/62—Manufacturing, calibrating, or repairing devices used in investigations covered by the preceding subgroups
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0001—Type of application of the stress
- G01N2203/0003—Steady
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0076—Hardness, compressibility or resistance to crushing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0262—Shape of the specimen
- G01N2203/0274—Tubular or ring-shaped specimens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本发明公开了一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,包括步骤:现场通过支撑环连接里氏硬度计检测不同材料的硬度值;割取不同材料的管段;制取块状试样并进行布氏硬度检测;根据实验室与现场数据的对比,分析数据得出相应材料不同刚度的修正系数。本发明解决了便携式里氏硬度计检测锅炉受热面的硬度存在误差的问题,满足高效准确的生产要求。
Description
技术领域
本发明属于火力发电技术领域,具体涉及一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法。
背景技术
高温锅炉受热面管材质状态的在役监督主要通过硬度测试进行,根据标准DL/T1719-2017《采用便携式布氏硬度计检验金属部件技术导则》的要求,受热面管的硬度测试应采用便携式布氏硬度计,但实际操作时,由于现场环境差、管屏间距小及受热面管测点数量多、工期要求紧等原因,全部采用布氏硬度计不现实,因此便携里氏硬度计成为受热面管硬度检测的优先选择。由于锅炉受热面管外径小、壁厚薄(尤其是再热器管)、重量轻,GB/T17394.1-2014《金属材料里氏硬度试验第1部分:试验方法》中说明当试件的质量小于试验允许的最小质量,或者试件的质量足够大但局部厚度小于试验允许的最小厚度能够影响到试验结果时,需要根据仪器使用说明书对试件进行刚性支承和(或)耦合到牢固的支承物上进行试验,如果不能提供足够的支承和耦合,将会出现不正确的检测结果。对于现场采用的D型冲击类型硬度计,试样最小质量要求为5Kg,最小厚度(未耦合)为25mm,最小厚度(耦合)为3mm,显然现场受热面硬度检测不能够满足支承和耦合的条件,所以需要提供刚性支撑或耦合,根据刚度(D/S)来确定测量值的修正系数。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,针对锅炉受热面管不同的刚度,提供一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,比较便携式里氏硬度计与布氏硬度计对同一试验对象在现场环境与实验室环境中测试结果上的差异,分析数据并给出相应材料所对应的修正系数,以达到满足高效准确的硬度检验需求的目的。
本发明采用如下技术方案来实现的:
一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,包括以下步骤:
1)利用磨抛工具对现场不同材料、不同刚度D/S的锅炉受热面管进行打磨、抛光,形成检测区;
2)利用便携式里氏硬度计对步骤1)中现场制备的管子的检测区进行硬度检测,记录检测数据,并计算平均值;
3)利用切割工具对步骤1)中现场不同材料、不同刚度D/S的锅炉受热面管检测区域分别进行割管取样;
4)利用线切割工具对步骤3)中试验管子割管取块,利用磨抛工具进行打磨、抛光,形成检测平面区;
5)利用布氏硬度计对步骤4)中试验试样的制备中形成的检测平面区进行硬度检测,记录检测数据,并计算平均值;
6)根据步骤2)和5)中所记录的检测数据,利用数据分析软件,拟合得出各材料锅炉管现场数据与实验室数据之间差值与材料常数、刚度D/S的关系,得出材料各自相对应的硬度修正系数;
f(HB2)=A·f(n)·f(D/S)·f(HB1)
式中:
A-硬度修正系数;
n-材料常数;
D-管子直径;
S-管子壁厚;
HB1-现场硬度值;
HB2-实验室硬度值。
本发明进一步的改进在于,步骤1)中,现场不同材料包括低合金钢、9%-12%Cr钢和奥氏体不锈钢。
本发明进一步的改进在于,步骤1)中检测区表面光滑平坦,无氧化皮、无脱碳层、无污物,表面粗糙度参数Ra不大于2.0μm。
本发明进一步的改进在于,步骤2)中利用便携式里氏硬度计检测时,硬度计作用方向垂直于检测平面,且不得有相对移动;
硬度检测至少在5个不同位置,两相邻压痕距离至少为压痕平均直径的3倍;第二步检测时压痕不与第一步检测压痕重合。
本发明进一步的改进在于,步骤2)中检测中使用支撑环,支撑环与硬度计橡胶垫连接起来,提高检测速度与精度;
其中现场与实验室检测包含包括低合金钢、9%-12%Cr钢、奥氏体不锈钢在内的不同材料,其中电站锅炉受热面管壁厚范围为3mm~20mm。
本发明进一步的改进在于,步骤2)与5)中,现场检测受刚度与耦合条件不佳得出数据,实验室检测则排除上述影响因素得出数据;
便携式里氏硬度计型号为HT-2000A型,布氏硬度计为PHB-200型磁力数显布氏硬度计。
本发明进一步的改进在于,步骤4)中检测区表面光滑平坦,无氧化皮及外界污物,尤其没有油脂,表面粗糙度参数Ra不大于1.6μm。
本发明进一步的改进在于,步骤4)中割管取样的位置为步骤1)中管子检测区域,形成的检测区平面为步骤1)中管子的检测区平面。
本发明进一步的改进在于,步骤5)中硬度检测时试验力作用方向垂直于检测平面,且不得有相对移动;硬度检测至少在5个位置,且冲头冲击点与试件边缘的距离不应小于5mm,两相邻压痕距离至少为压痕平均直径的3倍;第二步检测时压痕不与第一步检测压痕重合。
本发明进一步的改进在于,步骤6)中数据分析软件所采用的数据为步骤2)和5)中所检测数据的平均值。
本发明至少具有以下有益的技术效果:
本发明所述一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,针对便携式里氏硬度计对受热面管硬度检测存在误差,以及便携式布氏硬度计操作繁琐,无法高效准确的满足硬度检测的需求,通过现场与实验室的数据分析,根据刚度(D/S)、材料常数得出对应的修正系数,使得便携式里氏硬度计配合修正系数便能得到金属材料真实可靠的硬度值。本发明既满足了现场工期的要求,又保证了数据的可靠性,同时为后期相关的检测节省了人力物力成本。
具体实施方式
下面将更详细地描述本公开的示例性实施例。应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将实施例来详细说明本发明。
本发明提供的适用于低合金钢、9%-12%Cr钢、奥氏体不锈钢等材料的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,包括以下步骤:
1)利用磨抛工具对现场不同材料(低合金钢、9%-12%Cr钢、奥氏体不锈钢)的锅炉受热面管进行打磨、抛光,形成检测区,形成的检测区光滑平坦,无氧化皮、无脱碳层、无污物。表面粗糙度参数Ra不大于2.0μm;
2)利用HT-2000A型号便携式里氏硬度计对1)中现场制备的管子的检测区进行硬度检测,硬度计作用方向垂直于检测平面。分别检测五组数据,记录检测数据,并计算平均值;
3)利用切割工具对1)中现场不同材料(低合金钢、9%-12%Cr钢、奥氏体不锈钢)的锅炉受热面管检测区域分别进行割管取样;
4)利用线切割工具对3)中试验管子割管取块,利用磨抛工具进行打磨、抛光,形成检测平面区,形成的检测区为原检测平面区,检测区光滑平坦,无氧化皮及外界污物,尤其不应有油脂。表面粗糙度参数Ra不大于1.6μm;
5)利用PHB-200型磁力数显布氏硬度计对4)中试验试样的制备中形成的检测平面区进行硬度检测,硬度计作用方向垂直于检测平面。分别检测五组数据,记录检测数据,并计算平均值;
6)根据2)和5)中所记录的检测数据,利用数据分析软件,拟合得出各材料锅炉管现场数据与实验室数据之间差值与材料常数、刚度(D/S)的关系,得出材料各自相对应的硬度修正系数。
本发明将硬度修正系数与受热面管不同材料、不同刚度综合考虑,符合标准要求。现场检测中使用支撑环,支撑环与硬度计橡胶垫连接起来,提高现场检测精度。实验室和现场检测位置相同,避免了误差。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)利用磨抛工具对现场不同材料、不同刚度D/S的锅炉受热面管进行打磨、抛光,形成检测区;
2)利用便携式里氏硬度计对步骤1)中现场制备的管子的检测区进行硬度检测,记录检测数据,并计算平均值;
3)利用切割工具对步骤1)中现场不同材料、不同刚度D/S的锅炉受热面管检测区域分别进行割管取样;
4)利用线切割工具对步骤3)中试验管子割管取块,利用磨抛工具进行打磨、抛光,形成检测平面区;
5)利用布氏硬度计对步骤4)中试验试样的制备中形成的检测平面区进行硬度检测,记录检测数据,并计算平均值;
6)根据步骤2)和5)中所记录的检测数据,利用数据分析软件,拟合得出各材料锅炉管现场数据与实验室数据之间差值与材料常数、刚度D/S的关系,得出材料各自相对应的硬度修正系数;
f(HB2)=A·f(n)·f(D/S)·f(HB1)
式中:
A——硬度修正系数;
n——材料常数;
D——管子直径;
S——管子壁厚;
HB1——现场硬度值;
HB2——实验室硬度值。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤1)中,现场不同材料包括低合金钢、9%-12%Cr钢和奥氏体不锈钢。
3.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤1)中检测区表面光滑平坦,无氧化皮、无脱碳层、无污物,表面粗糙度参数Ra不大于2.0μm。
4.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤2)中利用便携式里氏硬度计检测时,硬度计作用方向垂直于检测平面,且不得有相对移动;
硬度检测至少在5个不同位置,两相邻压痕距离至少为压痕平均直径的3倍;第二步检测时压痕不与第一步检测压痕重合。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤2)中检测中使用支撑环,支撑环与硬度计橡胶垫连接起来,提高检测速度与精度;
其中现场与实验室检测包含包括低合金钢、9%-12%Cr钢、奥氏体不锈钢在内的不同材料,其中电站锅炉受热面管壁厚范围为3mm~20mm。
6.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤2)与5)中,现场检测受刚度与耦合条件不佳得出数据,实验室检测则排除上述影响因素得出数据;
便携式里氏硬度计型号为HT-2000A型,布氏硬度计为PHB-200型磁力数显布氏硬度计。
7.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤4)中检测区表面光滑平坦,无氧化皮及外界污物,尤其没有油脂,表面粗糙度参数Ra不大于1.6μm。
8.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤4)中割管取样的位置为步骤1)中管子检测区域,形成的检测区平面为步骤1)中管子的检测区平面。
9.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤5)中硬度检测时试验力作用方向垂直于检测平面,且不得有相对移动;硬度检测至少在5个位置,且冲头冲击点与试件边缘的距离不应小于5mm,两相邻压痕距离至少为压痕平均直径的3倍;第二步检测时压痕不与第一步检测压痕重合。
10.根据权利要求1所述的一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法,其特征在于,步骤6)中数据分析软件所采用的数据为步骤2)和5)中所检测数据的平均值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110714396.6A CN113433014A (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110714396.6A CN113433014A (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113433014A true CN113433014A (zh) | 2021-09-24 |
Family
ID=77754805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110714396.6A Pending CN113433014A (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113433014A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007049839A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Korea Research Institute Of Standards And Science | A multi-functional calibration device for brinell hardness tester and a calibration method by the said device |
CN102749257A (zh) * | 2011-04-20 | 2012-10-24 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 钢蒸汽管道的硬度测量方法及系统 |
CN104634679A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-05-20 | 国家电网公司 | 一种测量p91钢焊缝布氏硬度的方法 |
CN105067461A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-18 | 沪东重机有限公司 | 一种用于大型金属件的提高硬度测定准确度的方法 |
CN105388077A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-03-09 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种模具钢硬度快速检测法 |
CN109406322A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-03-01 | 华电电力科学研究院有限公司 | 现场硬度检测效果对比试验方法 |
-
2021
- 2021-06-25 CN CN202110714396.6A patent/CN113433014A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007049839A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Korea Research Institute Of Standards And Science | A multi-functional calibration device for brinell hardness tester and a calibration method by the said device |
CN102749257A (zh) * | 2011-04-20 | 2012-10-24 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 钢蒸汽管道的硬度测量方法及系统 |
CN104634679A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-05-20 | 国家电网公司 | 一种测量p91钢焊缝布氏硬度的方法 |
CN105067461A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-18 | 沪东重机有限公司 | 一种用于大型金属件的提高硬度测定准确度的方法 |
CN105388077A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-03-09 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种模具钢硬度快速检测法 |
CN109406322A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-03-01 | 华电电力科学研究院有限公司 | 现场硬度检测效果对比试验方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
王涛;荆洪阳;徐连勇;韩永典;李蒙;: "基于里氏硬度测量的P92钢及焊缝布氏硬度的计算", 焊接学报, no. 09, 25 September 2016 (2016-09-25) * |
蔡文河等: "关于T/P91 钢和 T/P92钢里氏硬度与布氏硬度换算差异性的物理学解释", 理化检验-物理分册, 31 December 2018 (2018-12-31) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102749257B (zh) | 钢蒸汽管道的硬度测量方法及系统 | |
CN100573132C (zh) | 利用异变磁信号监测铁磁材料疲劳裂纹扩展的方法 | |
US10222343B2 (en) | Method and apparatus for testing residual stress in coatings | |
US7242201B2 (en) | Apparatus and method for detecting state of heat exchanger tube | |
MXPA00011768A (es) | Metodo y aparato para evaluar danos de material de metal. | |
JP5783553B2 (ja) | 配管寿命決定方法 | |
CN109406322A (zh) | 现场硬度检测效果对比试验方法 | |
CN113433014A (zh) | 一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法 | |
CN102313675B (zh) | 一种现场测定9~12Cr%类铁素体耐热钢布氏硬度的方法 | |
CN105891030A (zh) | 一种基于里氏硬度直接推定既有钢结构钢材强度的方法 | |
CN111351452B (zh) | 一种空心涡轮叶片前缘壁厚的测量方法 | |
CN104913746A (zh) | 一种冶金结合双金属复合管壁厚的测量方法 | |
KR101210472B1 (ko) | 초음파공명의 비선형특성을 이용한 미세균열 탐지장치 및 그 방법 | |
CN109187731B (zh) | 一种制氢转化炉管加强接头的渗碳检测方法 | |
CN112304740A (zh) | 一种三通管件的强度检测计算方法 | |
CN104316389A (zh) | 一种计算小冲杆试验断后延伸率的方法 | |
JP5794927B2 (ja) | 浸炭深さ評価方法及び配管の寿命評価方法 | |
CN113686961A (zh) | 曲面零件超声全聚焦缺陷定量检测方法及系统 | |
CN113449395A (zh) | 一种基于离线检验的亚临界锅炉锅筒下降管与管座的状态评估方法 | |
CN102494651B (zh) | 一种任意角度测量位移计 | |
CN104376587A (zh) | 一种基于工业ct检测的环路热管蒸发器装配质量评价方法 | |
CN111307036A (zh) | 一种热态大型环件尺寸的检测方法 | |
CN215339373U (zh) | 一种用于电站锅炉受热面管现场硬度测量的对比试块 | |
CN211120958U (zh) | 一种双壁透照射线检验定位射线源的测量装置 | |
CN217688741U (zh) | 一种不等厚带焊接衬板的小径管焊缝相控阵超声检测试块 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |