專利名稱：一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電站鍋爐水冷壁鋼管無損檢測的方法。
背景技術(shù)：
近幾年，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求量呈逐漸增大趨勢，而火力發(fā)電量占我國總發(fā)電量的75%以上。為了滿足國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長、工業(yè)以及民用電力的需求，我國逐漸開展了上大壓小工程。隨著大機(jī)組發(fā)電廠的增加，火力發(fā)電站的各項(xiàng)參數(shù)也在逐漸提高。長期高參數(shù)運(yùn)行加上一些管理疏忽，比如鍋爐水源質(zhì)量控制不當(dāng)?shù)龋赡軐?dǎo)致水冷壁鋼管發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，從而造成爆管的嚴(yán)重后果；由于爆管而頻繁的停起爐不但造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)降低鍋爐運(yùn)行的安全系數(shù)。因此，快速、準(zhǔn)確地檢測出水冷壁鋼管的腐蝕現(xiàn)象成為當(dāng)下電站鍋爐安全運(yùn)行亟待解決的問題。 目前，國內(nèi)對于水冷壁鋼管腐蝕狀況檢測還沒有一項(xiàng)非常成熟的方法，主要還是采用常規(guī)壓電效應(yīng)超聲波檢測技術(shù)和低頻電磁漏磁場檢測方法，這些檢測方法主要存在下述問題I)檢測時(shí)需要采用耦合劑進(jìn)行耦合，耦合效果直接影響到檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，對耦合劑的透聲性及流動(dòng)性等要求比較高。大量檢測時(shí)需耗費(fèi)大量耦合劑，不易清理，并將對現(xiàn)場環(huán)境造成一定的污染。2)為了達(dá)到較好的耦合效果，在檢測前需要進(jìn)行表面清理及打磨工作，一般要求露出鋼管表面金屬光澤，需要耗費(fèi)大量的人力、物力。此外，打磨不當(dāng)還可能對水冷壁鋼管造成一定的損害，形成應(yīng)力集中源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有檢測方法檢測時(shí)需要采用耦合劑耦合、以及在測量過程中需要清理及打磨被測件對被測件造成機(jī)械損害的問題，提供一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法。一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法，它包括具體步驟如下步驟一、電磁超聲檢測裝置檢測前的準(zhǔn)備；步驟二、將電磁超聲檢測裝置的探頭接觸水冷壁鋼管外壁并沿著水冷壁鋼管外壁進(jìn)行鋸齒形掃查，得到反射回波的波形；步驟三、判斷電磁超聲檢測裝置顯示屏中的多次反射回波的波形是否為無損傷波形；判斷結(jié)果為是，則返回步驟二 ；否則，標(biāo)記該水冷壁鋼管為有腐蝕現(xiàn)象的水冷壁鋼管。本發(fā)明激發(fā)和接收超聲波是利用工件的磁致伸縮效應(yīng)和逆磁致伸縮效應(yīng)，實(shí)施檢測時(shí)，探頭與工件之間不必采用耦合劑耦合，被測工件表面不必打磨，甚至可以不必清理水冷壁鋼管的表面灰焦而直接進(jìn)行檢測。


圖I為采用本發(fā)明的方法對鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況進(jìn)行檢測時(shí)的狀態(tài)示意圖，圖2為采用本發(fā)明的方法對鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況進(jìn)行檢測時(shí)顯示屏中顯示的無損傷波形示意圖，圖3為采用本發(fā)明的方法對鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況進(jìn)行檢測時(shí)顯示屏中顯示的有損傷波形示意圖，圖4為具體實(shí)施方式
六檢測規(guī)格為O60 X 6mm水冷壁鋼管無腐蝕部分的波形曲線圖，圖5為具體實(shí)施方式
六檢測規(guī)格為O60X6mm水冷壁鋼管有腐蝕的波形曲線圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法，它包括具體步驟如下步驟一、電磁超聲檢測裝置檢測前的準(zhǔn)備；步驟二、將電磁超聲檢測裝置的探頭接觸水冷壁鋼管外壁并沿著水冷壁鋼管外壁進(jìn)行鋸齒形掃查，得到反射回波的波形；步驟三、判斷電磁超聲檢測裝置顯示屏中的多次反射回波的波形是否為無損傷波形；判斷結(jié)果為是，則返回步驟二 ；否則，標(biāo)記該水冷壁鋼管為有腐蝕現(xiàn)象的水冷壁鋼管。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對實(shí)施方式一所述一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法的進(jìn)一步限定，步驟一的電磁超聲檢測裝置檢測前的準(zhǔn)備具體包括步驟一一、確定水冷壁鋼管的材質(zhì)和規(guī)格；步驟一二、調(diào)整電磁超聲檢測裝置的掃描線性和垂直線性；本發(fā)明是根據(jù)水冷壁鋼管內(nèi)壁多次反射回波的衰減規(guī)律來判斷水冷壁鋼管內(nèi)壁的腐蝕狀況，并以回波位置進(jìn)行輔助判斷，因此，儀器的掃描線性和垂直線性是否準(zhǔn)確對檢測結(jié)果影響非常大。步驟一三、調(diào)整電磁超聲檢測裝置的屏幕顯示范圍；使得在電磁超聲檢測裝置的屏幕范圍內(nèi)能夠看到水冷壁鋼管內(nèi)壁的5次以上的反射回波。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與實(shí)施方式一所述一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法區(qū)別在于，步驟二中電磁超聲檢測裝置的探頭與水冷壁鋼管之間隔有一層耐磨材料。所述耐磨材料用來防止探頭磨損。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式是對實(shí)施方式一所述一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法的進(jìn)一步限定，步驟三所述的無損傷波形呈現(xiàn)能量逐步衰減的五個(gè)以上連續(xù)回波的波形。對水冷壁鋼管腐蝕狀況進(jìn)行電磁超聲波檢測時(shí)，在交變磁場中由于水冷壁鋼管的磁致伸縮效應(yīng)，超聲波在水冷壁鋼管中被激發(fā)出來，并垂直于水冷壁鋼管表面進(jìn)行傳播。無腐蝕現(xiàn)象的水冷壁鋼管的內(nèi)壁與外壁平行，超聲波垂直于水冷壁鋼管外壁入射，遇上水冷壁鋼管內(nèi)壁界面時(shí)，超聲波傳播方向與水冷壁鋼管內(nèi)壁垂直，大部分能量將被反射回來，形成一次反射回波；一次反射回波遇上水冷壁鋼管外壁界面，同樣也會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，反射回波與水冷壁鋼管內(nèi)壁垂直，內(nèi)壁反射形成二次反射回波……，周而復(fù)始，從而形成多次反射回波。由于水冷壁鋼管的逆磁致伸縮效應(yīng)，多次反射回波在水冷壁鋼管中傳播將影響外界的交變磁場，最終轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在儀器顯示屏中顯示出多次反射回波的波形。由于超聲波始終是垂直于水冷壁鋼管內(nèi)、外壁界面進(jìn)行反射，反射率很高，超聲波能量的衰減主要是來自于傳播距離的增大，因此，超聲波多次反射回波的能量衰減(即顯示屏中的反射回波波幅的降低)非常有規(guī)律，而且，一次反射回波、二次反射回波、三次反射回波……出現(xiàn)的位置分別在一倍壁厚(T)、兩倍壁厚(2T)、三倍壁厚(3T)……處。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式是對實(shí)施方式一所述一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法的進(jìn)一步限定，步驟三所述的有損傷波形為三個(gè)回波的波形，且第二個(gè)回波的波峰小于第一個(gè)回波波峰的50 %。
有腐蝕現(xiàn)象的水冷壁鋼管的內(nèi)壁與外壁不再平行，而是存在很多凹凸不平的腐蝕坑，垂直于外壁入射的超聲波遇上內(nèi)壁凹凸不平的腐蝕坑，將發(fā)生散射現(xiàn)象，只有一小部分能量被反射回去，并被探頭接收到。因此，在電磁超聲檢測裝置的顯示屏上顯示的超聲波反射回波的能量急劇下降，反射回波雜亂，衰減呈不規(guī)律衰減，或者多次反射回波消失。由于腐蝕坑存在一定的厚度，一次反射回波將在一倍壁厚之前的位置(T-AT)出現(xiàn)。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式是上述實(shí)施方式的具體實(shí)施例，本發(fā)明檢測規(guī)格為0 60X6mm存在部分腐蝕的水冷壁鋼管，將電磁超聲檢測裝置的探頭接觸水冷壁鋼管外壁并沿著水冷壁鋼管外壁進(jìn)行鋸齒形掃查，得到反射回波的波形；圖4為水冷壁鋼管無腐蝕部分波形曲線圖，水冷壁鋼管無腐蝕部分的多次反射回波呈規(guī)律性的線性衰減，圖5為水冷壁鋼管有腐蝕部分波形曲線圖；有腐蝕部分的反射回波急劇衰減，反射回波雜亂。此外，從腐蝕坑二次反射回波的深度讀數(shù)可以計(jì)算出腐蝕坑的深度大約為1mm。因此，可以看出電磁超聲對于水冷壁鋼管腐蝕狀況的檢出率較高，檢測靈敏度高。綜上所述，本發(fā)明檢測過程操作方便、易于掌握、工作效率高、檢測靈敏度高、成本低。
權(quán)利要求
1.ー種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法，其特征是，它包括具體步驟如下 步驟一、電磁超聲檢測裝置檢測前的準(zhǔn)備； 步驟ニ、將電磁超聲檢測裝置的探頭接觸水冷壁鋼管外壁并沿著水冷壁鋼管外壁進(jìn)行鋸齒形掃查，得到反射回波的波形； 步驟三、判斷電磁超聲檢測裝置顯示屏中的多次反射回波的波形是否為無損傷波形；判斷結(jié)果為是，則返回步驟ニ ；否則，標(biāo)記該水冷壁鋼管為有腐蝕現(xiàn)象的水冷壁鋼管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法，其特征在于，步驟一的電磁超聲檢測裝置檢測前的準(zhǔn)備具體包括 步驟一一、確定水冷壁鋼管的材質(zhì)和規(guī)格； 步驟一二、調(diào)整電磁超聲檢測裝置的掃描線性和垂直線性； 步驟一三、調(diào)整電磁超聲檢測裝置的屏幕顯示范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法，其特征在于，步驟ニ中電磁超聲檢測裝置的探頭與水冷壁鋼管之間隔有一層耐磨材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法，其特征在于，步驟三所述的無損傷波形為能量逐步衰減的五個(gè)以上連續(xù)回波的波形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法，其特征在于，步驟三所述的有損傷波形為三個(gè)回波的波形，且第二個(gè)回波的波峰小于第一個(gè)回波波峰的50%。
全文摘要
一種電磁超聲檢測電站鍋爐水冷壁鋼管腐蝕狀況的方法，涉及一種電站鍋爐水冷壁鋼管無損檢測的方法，它為了解決現(xiàn)有檢測方法檢測時(shí)需要采用耦合劑耦合、以及在測量過程中需要清理及打磨被測件對被測件造成機(jī)械損害的問題，它包括具體步驟如下步驟一、電磁超聲檢測裝置檢測前的準(zhǔn)備；步驟二、將電磁超聲檢測裝置的探頭接觸水冷壁鋼管外壁并沿著水冷壁鋼管外壁進(jìn)行鋸齒形掃查，得到反射回波的波形；步驟三、判斷電磁超聲檢測裝置顯示屏中的多次反射回波的波形是否為無損傷波形；判斷結(jié)果為是，則返回步驟二；否則，標(biāo)記該水冷壁鋼管為有腐蝕現(xiàn)象的水冷壁鋼管。適用于電站鍋爐水冷壁鋼管無損檢測。
文檔編號(hào)G01N27/72GK102636557SQ20121012862
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者丘國平, 劉宇哲, 池永斌, 王緒敏 申請人:黑龍江省電力科學(xué)研究院