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无损检测:火力发电厂锅炉管道无损检测技能浅析

无损检测是一门新兴的应用技术学科,也是一门综合性技术,不仅在机械、冶金、电子、化工、铁道、船舶、核能、航空、航天等各种工业中得到广

无损检测是一门新式的使用技能学科,也是一门综合性技能,不仅在机械、冶金、电子、化工、铁道、船只、核能、航空、航天等各种工业中得到广泛的使用,并且在电力工业中也得到较快展开,已成为保证安全发、供电不行短少的重要手法。

在我国,83%以上的电力是由火力发电厂供给的。火力发电厂在基建设备时,不计其数的管子或管道的焊接接头需要用射线或超声检测。一台300MW机组的锅炉本体就有1万多个管子焊接接头,为保证锅炉的安全运转,要求100%探伤,可见其检测作业量之大。别的,还有很多的供热机组。跟着老机组执役时刻的增加,以及新装机组参数的增高级,给热力设备的彻底经济运转和保护带来许多新问题。据近期计算,热力设备事端中锅炉占60%,其间管道破损事端占锅炉事端的 65%。在美国锅炉管道损害也是热力发电设备可用率低的首要原因,近10年来,已发现5万多台锅炉管道损害,相当于可用率削减6%。由此可见,研讨锅炉管道的无损检测点评技能,以预知危险,对保证火力发电设备尤其是锅炉的安全、牢靠运转具有十分重要的含义。

1 锅炉管道检测新技能

无损检测技能展开的现状标明,下述锅炉管道检测新技能的研讨远景看好。

1.1管道无损检测新技能

现在,我国火力发电体系无损检测的自动化技能研讨和开发还处于初级阶段,锅炉管道自动化检测技能的研讨和开发更是处于萌发阶段。这首要是因为相关技能展开的约束以及财力等方面的要素形成的。但是,从久远的观念看,使用无损检测点评传感器供给实时进程操控,并完结彻底自动化,则是广阔无损检测作业者久远的方针。

从我国现状考虑,火力发电厂管道无损检测自动化技能的研讨与开发应侧重从以下几个方面着手:

(1)厚壁管道超声波自动化检测体系的研讨

该体系一般由3大部分组成:匍匐器、换能器、驱动器、计算机操控体系和信号处理体系。国外在此范畴的研讨比较活泼。日本神州电力公司已研宣布管道内孔自动检测体系。该体系由超声、光学检测设备和驱动器三部分组成,最大匍匐间隔110mm,爬高20mm。

(2)射线底片的智能化评片体系

该体系首要包含图象处理体系、缺点识别体系和评片体系。现在,实时射线检测数字化图象处理现已比较老练,其使用使得检测灵敏度进步了一个层次。但是关于射线底片的图象处理还处在实验室阶段。因为缺点识别体系和评片体系现在已获得比较抱负的成果,故射线底片的智能化评片体系的难点是图象处理,而处理图象处理这一难题的关键是处理底片上镜像的收集问题。

(3)用于薄壁小径管焊缝探伤的相控阵列换能器的超声检测技能研讨

将一组换能器绕在焊缝的一周,换能器不动,经过相控在短时刻内一次性获得信息,然后完结一个焊口的检测作业。

1.2电磁超声技能

惯例的超声波探伤和测厚给无损检测作业者带来最大的不方便便是需对探伤目标的外表进行处理,使其到达必定的外表粗糙度。电磁超声波探伤与惯例办法比较无需机械和液体耦合,进行锅炉管道检测时对感染或结渣细微的外表无需进行处理,大大削减了辅助性作业量。

从物理学可知,在交变的磁场中,金属导体内将产生涡流,一起该电流在磁场中会遭到力的效果,金属介质在交变应力的效果下将会产生机械波。当交变磁场的功率到达某一规模时就会产生超声波;与此相反,此效应出现可逆性。人们把用这种办法激起和接纳的超声波称为电磁超声。

现在,电磁超声换能器可以象传统的压电晶片换能器相同在金属件中产生纵波、横波、斜声束以及聚集声束,可同惯例的超声波探伤相同来查看作业中的缺点。这种换能器所具有的缺点检出才能和信噪比可以与以往的压电陶瓷换能器相媲美。电力工业部已将电磁超声技能研讨列入火力发电厂金属资料10年科技展开规划 (草案)之中。美国资料工程协会为美国电力研讨所研发的电磁超声测厚设备可测厚达1mm,精确度为0.05mm。

1.3蒸气管道超声波检漏技能

蒸气管道爆管前若能及时采纳办法就或许消除爆管引起的潜在要挟。在无损检测技能展开的今日,这一想象已成为实际。

蒸汽管损坏前的开端阶段总是伴有耳听不到的细小走漏声。这种走漏随时刻的连续呈指数增加,一旦比及人耳可以听到走漏声时,走漏速度现已很大,这时欲采纳办法或许现已来不及了。研讨标明,蒸气细小走漏宣布的声波是宽频带的,包含人耳听不到的次声波和超声波,其间的音频信号因发电厂环境中的低频机械噪声较强而人耳听不到。但是选用超声波接纳设备,则在爆管前8~10h就可以接纳到细小走漏声波中的超声波重量。超声波检漏技能是由意大利、法国和英国的电力工业部门在70年代开发的,现在,在美国已广泛地用于在役锅炉管道的检漏。据美国1986年对参与检漏实验的有关电厂的计算标明:在24次锅炉管道走漏事端中,有50%由声学检漏体系作出了前期警报;据分析,勘探率低是因为在事端产生时有些声检漏勘探体系还没有悉数投入运转。我国现在现已开端了此方面技能的开发与研讨作业。

2 结语

无损检测锅炉管道的惯例办法及超声波法、射线透照法,无疑在现在及将来都是首要的检测手法。但是,从安全性、经济性观念看,还应向具有下述特征的先进无损检测手法的方向展开:

(1)尽或许削减人为要素,朝着自动化和智能化的方向展开;

(2)可以精确迅速地检测锅炉管壁厚度,管内结垢厚度,氧化皮厚度以及腐蚀磨损、疲惫和高温引起的原料损害状况;

(3)尽或许削减辅助性作业,不阻碍正常的检修作业;

(4)完结机组运转进程中的在线检测和点评等。

跟着火力发电厂机组延伸寿数作业的展开,锅炉管道无损检测(包含在线监测)在保证热力设备安全经济运转方面将起着越来越重要的效果。面临二十一世纪,广阔电力体系的无损检测作业者,除了展开惯例的无损检测作业之外,还应活跃研讨、开发和推行无损检测新技能,朝着进步精确性和检测功率,扩展检测规模的方面尽力。

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