RU2458339C1 - Magnetic ferrite meter for determining equivalent operating temperature of outer surface of steam superheating tubes made from austenitic steel for shutdown boiler - Google Patents
Magnetic ferrite meter for determining equivalent operating temperature of outer surface of steam superheating tubes made from austenitic steel for shutdown boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458339C1 RU2458339C1 RU2011109096/28A RU2011109096A RU2458339C1 RU 2458339 C1 RU2458339 C1 RU 2458339C1 RU 2011109096/28 A RU2011109096/28 A RU 2011109096/28A RU 2011109096 A RU2011109096 A RU 2011109096A RU 2458339 C1 RU2458339 C1 RU 2458339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- temperature
- austenitic steel
- signal
- proportional
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплотехнических измерений и, в частности, для оценки температурного режима работы пароперегревательных котельных труб из аустенитных сталей.The invention relates to the field of thermotechnical measurements and, in particular, to assess the temperature regime of operation of superheater boiler pipes made of austenitic steels.
Пароперегреватели котлов тепловых электростанций (ТЭС) работают в условиях неравномерного распределения расхода теплоносителя, неоднородного поля скорости и температуры дымовых газов. Неравномерное распределение расхода может быть следствием конструктивной нетождественности змеевиков пароперегревателя. Эти факторы вызывают тепловую неравномерность и неравномерное разупрочнение металла. На пароперегревательный тракт приходится 60…70% повреждений поверхностей нагрева. Основная причина повреждений - тепловая неравномерность (разверка). Задача контроля пароперегревателей состоит в выявлении змеевиков с наихудшим температурным режимом и минимальным остаточным ресурсом. Ранее было установлено, что остаточный ресурс побывавших в эксплуатации котельных труб из ферритовых сталей можно оценить по степени их намагниченности с помощью магнитометров. Было установлено также, что такая оценка остаточного ресурса возможна и для пароперегревательных труб из немагнитных в исходном состоянии аустенитных сталей вследствие образования на них в процессе эксплуатации измененного поверхностного слоя с магнитными свойствами (см. Магнитный способ диагностики аустенитных труб поверхностей нагрева паровых котлов. / Богачев В.А. и др. // Электрические станции. №8. 1994, с.11-13). Однако амплитуда сигнала магнитометра в этом случае оказалась на уровне чувствительности этого прибора, и использование его для данных целей не получило дальнейшего развития.Steam superheaters of boilers of thermal power plants (TPPs) operate under conditions of uneven distribution of coolant flow rate, inhomogeneous velocity field and flue gas temperature. The uneven distribution of the flow rate may be due to the structural non-identity of the superheater coils. These factors cause thermal unevenness and uneven softening of the metal. The superheat path accounts for 60 ... 70% of damage to the heating surfaces. The main cause of damage is thermal unevenness (scan). The task of controlling superheaters is to identify the coils with the worst temperature conditions and minimal residual life. It was previously established that the residual life of boiler pipes made of ferrite steels that were in operation can be estimated by the degree of their magnetization using magnetometers. It was also established that such an estimate of the residual life is also possible for superheater pipes from austenitic steels non-magnetic in the initial state due to the formation of an altered surface layer with magnetic properties on them during operation (see Magnetic method for diagnosing austenitic pipes on heating surfaces of steam boilers. / Bogachev V .A. And others // Power plants. No. 8. 1994, p.11-13). However, the amplitude of the magnetometer signal in this case was at the sensitivity level of this device, and its use for these purposes did not receive further development.
Из уровня техники известен выбранный в качестве прототипа изобретения магнитный ферритометр, содержащий датчик и вторичный прибор (RU 2150121, G01R 33/12, 2000). Недостаток данного ферритометра заключается в том, что его показания не дают непосредственного представления о величине эквивалентной температуры эксплуатации наружной поверхности пароперегревательных труб из аустенитных сталей. Представление об указанной температуре с его помощью можно получить только путем последующего математического пересчета полученных данных о количественном содержании ферритовой фазы (СФФ) в немагнитном металле.The prior art is known selected as a prototype of the invention, a magnetic ferrite meter containing a sensor and a secondary device (RU 2150121, G01R 33/12, 2000). The disadvantage of this ferritometer is that its readings do not give a direct idea of the equivalent operating temperature of the outer surface of superheater tubes made of austenitic steels. The idea of the indicated temperature with its help can only be obtained by subsequent mathematical recalculation of the obtained data on the quantitative content of the ferrite phase (SFF) in a non-magnetic metal.
Достигаемым техническим результатом изобретения является упрощение получения с помощью ферритометра результата измерения эквивалентной температуры эксплуатации наружной поверхности пароперегревательных труб из аустенитных сталей при остановленном котле.Achievable technical result of the invention is the simplification of obtaining, using a ferritometer, the result of measuring the equivalent operating temperature of the outer surface of superheater tubes made of austenitic steels with the boiler stopped.
Указанный технический результат изобретения обеспечивается тем, что в магнитном ферритометре, содержащем датчик и вторичный прибор с преобразователем сигнала датчика в сигнал, пропорциональный СФФ, и дисплей для отражения выходной информации, согласно изобретению вторичный прибор дополнительно содержит преобразователь сигнала, пропорционального СФФ, в сигнал, пропорциональный температуре, эквивалентной температуре наружной поверхности пароперегревательной трубы из аустенитной стали при работе котла, и задатчики параметров преобразования сигнала, пропорционального СФФ, в сигнал, пропорциональный указанной температуре, осуществляемого в соответствии с математическим выражениемThe specified technical result of the invention is ensured by the fact that in a magnetic ferritometer containing a sensor and a secondary device with a sensor signal transducer into a signal proportional to SFF, and a display for reflecting output information, according to the invention, the secondary device further comprises a signal proportional SFF converter to a signal proportional to temperature equivalent to the temperature of the outer surface of the superheater of austenitic steel during the operation of the boiler, and the parameters the signal proportional to SFF to a signal proportional to the specified temperature, carried out in accordance with the mathematical expression
где Тэкв - эквивалентная температура, кельвины;where T equiv - equivalent temperature, kelvins;
СФФ - содержание ферритной фазы, мас.%;SFF — ferrite phase content, wt.%;
τ - время эксплуатации котла, ч;τ - boiler operation time, h;
А=60…2100 и В=64000…152000 - константы, зависящие от конкретной марки аустенитной стали; С=0,08…0,10 кг/м3 - средняя концентрация кислорода в газоходе котла в интервале рабочих температур; R=8,314 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная.A = 60 ... 2100 and B = 64000 ... 152000 - constants depending on the specific grade of austenitic steel; C = 0.08 ... 0.10 kg / m 3 - the average concentration of oxygen in the gas duct of the boiler in the range of operating temperatures; R = 8.314 J / (mol · K) is the universal gas constant.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На чертеже изображена принципиальная схема магнитного ферритометра согласно изобретению.The drawing shows a schematic diagram of a magnetic ferritometer according to the invention.
Магнитный ферритометр содержит корпус с наконечником (на чертеже не показаны), а также установленные внутри корпуса датчик 1 и вторичный прибор 2 с преобразователем 3 сигнала датчика 1 в сигнал, пропорциональный СФФ, и дисплей 4 для отражения выходной информации (эквивалентной температуры в К). Вторичный прибор 2 содержит, кроме преобразователя 3, включенный с ним последовательно преобразователь 5 сигнала, пропорционального СФФ, в сигнал, пропорциональный температуре, эквивалентной температуре наружной поверхности пароперегревательной трубы из аустенитной стали при работе котла, и задатчики 6-9 соответственно времени τ эксплуатации котла, константы А, константы В и средней концентрации С кислорода в газоходе котла в интервале рабочих температур.The magnetic ferritometer contains a housing with a tip (not shown in the drawing), as well as a sensor 1 and a secondary device 2 installed inside the housing with a converter 3 of the signal from sensor 1 to a signal proportional to SFF, and a display 4 to reflect output information (equivalent temperature in K). The secondary device 2 contains, in addition to converter 3, a converter 5 of a signal proportional to SFF connected to it in series with a signal proportional to a temperature equivalent to the temperature of the outer surface of an austenitic steel superheater during operation of the boiler, and controllers 6-9, respectively, of the operation time τ of the boiler, constants A, constants B and the average concentration of oxygen in the gas duct of the boiler in the range of operating temperatures.
Работа магнитного ферритометра согласно изобретению осуществляется следующим образом. Предварительно задатчики 6-9 устанавливаются в положения, соответствующие заданным параметрам А, В, С. После этого подносят наконечник ферритометра (на чертеже не показан) к контролируемой трубе из аустенитной стали. При этом сигнал от датчика 1, пройдя последовательно преобразователи 3 и 5, выводится на дисплей 4 в виде прямой цифровой информации об эквивалентной эксплуатационной температуре поверхности контролируемой трубы.The operation of the magnetic ferritometer according to the invention is as follows. Pre-setters 6-9 are installed in the positions corresponding to the specified parameters A, B, C. After that, bring the tip of the ferritometer (not shown in the drawing) to the controlled pipe made of austenitic steel. In this case, the signal from the sensor 1, passing sequentially converters 3 and 5, is displayed on the display 4 in the form of direct digital information about the equivalent operating temperature of the surface of the monitored pipe.
Результаты проверки опытного образца ферритометра согласно изобретению приведены ниже в таблице.The test results of the prototype ferritometer according to the invention are shown in the table below.
Как видно из таблицы, в первом котле температурная разверка пароперегревательных труб по данным измерений составляет приблизительно 4%, если не считать трубы №55, которая подлежит замене. Во втором котле температурная разверка находится на уровне приблизительно 10%. Данные контрольных измерений по показаниям термопар показали хорошую сходимость результатов (±1%).As can be seen from the table, in the first boiler, the temperature sweep of superheater pipes according to the measurement data is approximately 4%, except for pipe No. 55, which is to be replaced. In the second boiler, the temperature sweep is approximately 10%. The data of control measurements on the readings of thermocouples showed good convergence of the results (± 1%).
Claims (1)
где Тэкв - эквивалентная температура, K;
СФФ - содержание ферритной фазы, мас.%;
τ - время эксплуатации котла, ч;
А=60…2100 и В=64000…152000 - константы, зависящие от конкретной марки аустенитной стали; С=0,08…0,10 кг/м3 - средняя концентрация кислорода в газоходе котла в интервале рабочих температур; R=8,314 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная. A magnetic ferritometer comprising a sensor and a secondary device with a sensor signal transducer into a signal proportional to the content of the ferrite phase, and a display for reflecting output information, characterized in that the secondary device further comprises a signal converter proportional to the ferrite phase content to a signal proportional to a temperature equivalent to the temperature of the outer surface of the overheating pipe made of austenitic steel during boiler operation, and the signal conversion parameters, proportional the content of the ferritic phase, in a signal proportional to the indicated temperature, carried out in accordance with the mathematical expression
where T equiv - equivalent temperature, K;
SFF — ferrite phase content, wt.%;
τ - boiler operation time, h;
A = 60 ... 2100 and B = 64000 ... 152000 - constants depending on the specific grade of austenitic steel; C = 0.08 ... 0.10 kg / m 3 - the average concentration of oxygen in the gas duct of the boiler in the range of operating temperatures; R = 8.314 J / (mol · K) is the universal gas constant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109096/28A RU2458339C1 (en) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Magnetic ferrite meter for determining equivalent operating temperature of outer surface of steam superheating tubes made from austenitic steel for shutdown boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109096/28A RU2458339C1 (en) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Magnetic ferrite meter for determining equivalent operating temperature of outer surface of steam superheating tubes made from austenitic steel for shutdown boiler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2458339C1 true RU2458339C1 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=46849701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011109096/28A RU2458339C1 (en) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Magnetic ferrite meter for determining equivalent operating temperature of outer surface of steam superheating tubes made from austenitic steel for shutdown boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458339C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690047C2 (en) * | 2017-09-05 | 2019-05-30 | Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ" (Фонд "Энергия без границ") | Device for nondestructive inspection of steam superheating pipes from austenitic steel with determination of their full and residual life |
| RU2787335C1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-01-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Method for determining the temperature of fire exposure by changing the hardness and coercive force of steel structures |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1763967A1 (en) * | 1990-08-16 | 1992-09-23 | Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ" | Ferritemeter |
| RU2130609C1 (en) * | 1997-07-31 | 1999-05-20 | Пудов Владимир Иванович | Device for local measurement of ferromagnetic phase of austenitic steel |
| RU2150121C1 (en) * | 1999-02-05 | 2000-05-27 | Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения НИИХИММАШ | Ferrite detector |
-
2011
- 2011-03-14 RU RU2011109096/28A patent/RU2458339C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1763967A1 (en) * | 1990-08-16 | 1992-09-23 | Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ" | Ferritemeter |
| RU2130609C1 (en) * | 1997-07-31 | 1999-05-20 | Пудов Владимир Иванович | Device for local measurement of ferromagnetic phase of austenitic steel |
| RU2150121C1 (en) * | 1999-02-05 | 2000-05-27 | Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения НИИХИММАШ | Ferrite detector |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Богачев В.А. и др. Применение явления намагничивания для контроля тепловой неравномерности пароперегревателей из стали 12Х18Н12Т. - Электрические станции, №12, 2007, с.22-25. РД 34.17.451-98. Методические указания по магнитному контролю металла труб поверхностей нагрева котлов теплоэлектростанций (найдено 10.02.2012). Найдено в Интернете: <URL http://russgost.ru/catalog/item43802. Дата кеширования на сайте http://wayback.archive.org/web - 07.02.2010. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690047C2 (en) * | 2017-09-05 | 2019-05-30 | Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ" (Фонд "Энергия без границ") | Device for nondestructive inspection of steam superheating pipes from austenitic steel with determination of their full and residual life |
| RU2787335C1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-01-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Method for determining the temperature of fire exposure by changing the hardness and coercive force of steel structures |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW200807447A (en) | Steam generator mapping system | |
| US20090031813A1 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guided wave | |
| Kapayeva et al. | Remaining life assessment for boiler tubes affected by combined effect of wall thinning and overheating | |
| CN103134834A (en) | Device and method for measuring dryness of wet steam | |
| CN103439402B (en) | Ferromagnetism thing deposition chocking-up degree detection method in boiler austenitic stainless steel elbow | |
| He et al. | Research on pipeline damage imaging technology based on ultrasonic guided waves | |
| RU2458339C1 (en) | Magnetic ferrite meter for determining equivalent operating temperature of outer surface of steam superheating tubes made from austenitic steel for shutdown boiler | |
| CN105044201A (en) | Saddle-shaped open vortex detection device and vortex detection method | |
| CN103076388B (en) | Non-destructive detection method for accumulation of oxide coatings on inner wall of steel tube of power station boiler | |
| CN204925032U (en) | Pile up cinder detection with probe in can realizing automatic quantitative boiler tube | |
| Khalilov et al. | A combined liquid sodium flow measurement system | |
| RU162551U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL | |
| JP6177125B2 (en) | Inspection method for heat-resistant materials | |
| JP5143111B2 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guide wave | |
| Kapayeva et al. | Ultrasonic evaluation of the combined effect of corrosion and overheating in grade 20 steel water-wall boiler tubes | |
| Xueqin et al. | The development of the boiler water wall tube inspection | |
| RU2439491C1 (en) | Method for determining value of deposits on inner surface of pipeline and device for its implementation | |
| RU2690047C2 (en) | Device for nondestructive inspection of steam superheating pipes from austenitic steel with determination of their full and residual life | |
| CN111919104A (en) | Method for evaluating remaining life of piping | |
| Bogachev et al. | Magnetic ferritometry of thermal inhomogeneity with determination of residual life of a steam heater made of steel grade DI59 | |
| Capova | Validations of multifrequency ECT algorithms for helical SG tubes of FBR | |
| WO2023037664A1 (en) | Scale thickness measuring method | |
| Bogachev et al. | Cause of Damage of Superheater DI59-steel Tubes of TPE-216M Boiler at the Kharanor State Regional Power Plant (GRÉS) | |
| Capova | Experimental measurements and simulations of ECT signal for ferromagnetic SG tubes covered by a sodium layer | |
| CN112378329B (en) | Eddy current detection method for thickness of corrosion layer on inner wall of austenite pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200315 |