专利名称：一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法
技术领域：
本发明涉及一种电站锅炉水冷壁钢管无损检测的方法。
背景技术：
近几年，随着我国国民经济的快速发展，电力需求量呈逐渐增大趋势，而火力发电量占我国总发电量的75%以上。为了满足国民经济持续增长、工业以及民用电力的需求，我国逐渐开展了上大压小工程。随着大机组发电厂的增加，火力发电站的各项参数也在逐渐提高。长期高参数运行加上一些管理疏忽，比如锅炉水源质量控制不当等，可能导致水冷壁钢管发生腐蚀现象，从而造成爆管的严重后果；由于爆管而频繁的停起炉不但造成很大的经济损失，而且会降低锅炉运行的安全系数。因此，快速、准确地检测出水冷壁钢管的腐蚀现象成为当下电站锅炉安全运行亟待解决的问题。 目前，国内对于水冷壁钢管腐蚀状况检测还没有一项非常成熟的方法，主要还是采用常规压电效应超声波检测技术和低频电磁漏磁场检测方法，这些检测方法主要存在下述问题I)检测时需要采用耦合剂进行耦合，耦合效果直接影响到检测结果的准确性。因此，对耦合剂的透声性及流动性等要求比较高。大量检测时需耗费大量耦合剂，不易清理，并将对现场环境造成一定的污染。2)为了达到较好的耦合效果，在检测前需要进行表面清理及打磨工作，一般要求露出钢管表面金属光泽，需要耗费大量的人力、物力。此外，打磨不当还可能对水冷壁钢管造成一定的损害，形成应力集中源。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有检测方法检测时需要采用耦合剂耦合、以及在测量过程中需要清理及打磨被测件对被测件造成机械损害的问题，提供一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法。一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法，它包括具体步骤如下步骤一、电磁超声检测装置检测前的准备；步骤二、将电磁超声检测装置的探头接触水冷壁钢管外壁并沿着水冷壁钢管外壁进行锯齿形扫查，得到反射回波的波形；步骤三、判断电磁超声检测装置显示屏中的多次反射回波的波形是否为无损伤波形；判断结果为是，则返回步骤二 ；否则，标记该水冷壁钢管为有腐蚀现象的水冷壁钢管。本发明激发和接收超声波是利用工件的磁致伸缩效应和逆磁致伸缩效应，实施检测时，探头与工件之间不必采用耦合剂耦合，被测工件表面不必打磨，甚至可以不必清理水冷壁钢管的表面灰焦而直接进行检测。
图I为采用本发明的方法对锅炉水冷壁钢管腐蚀状况进行检测时的状态示意图，图2为采用本发明的方法对锅炉水冷壁钢管腐蚀状况进行检测时显示屏中显示的无损伤波形示意图，图3为采用本发明的方法对锅炉水冷壁钢管腐蚀状况进行检测时显示屏中显示的有损伤波形示意图，图4为具体实施方式
六检测规格为O60 X 6mm水冷壁钢管无腐蚀部分的波形曲线图，图5为具体实施方式
六检测规格为O60X6mm水冷壁钢管有腐蚀的波形曲线图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I说明本实施方式，本实施方式所述一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法，它包括具体步骤如下步骤一、电磁超声检测装置检测前的准备；步骤二、将电磁超声检测装置的探头接触水冷壁钢管外壁并沿着水冷壁钢管外壁进行锯齿形扫查，得到反射回波的波形；步骤三、判断电磁超声检测装置显示屏中的多次反射回波的波形是否为无损伤波形；判断结果为是，则返回步骤二 ；否则，标记该水冷壁钢管为有腐蚀现象的水冷壁钢管。
具体实施方式
二 结合图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法的进一步限定，步骤一的电磁超声检测装置检测前的准备具体包括步骤一一、确定水冷壁钢管的材质和规格；步骤一二、调整电磁超声检测装置的扫描线性和垂直线性；本发明是根据水冷壁钢管内壁多次反射回波的衰减规律来判断水冷壁钢管内壁的腐蚀状况，并以回波位置进行辅助判断，因此，仪器的扫描线性和垂直线性是否准确对检测结果影响非常大。步骤一三、调整电磁超声检测装置的屏幕显示范围；使得在电磁超声检测装置的屏幕范围内能够看到水冷壁钢管内壁的5次以上的反射回波。
具体实施方式
三本实施方式与实施方式一所述一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法区别在于，步骤二中电磁超声检测装置的探头与水冷壁钢管之间隔有一层耐磨材料。所述耐磨材料用来防止探头磨损。
具体实施方式
四本实施方式是对实施方式一所述一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法的进一步限定，步骤三所述的无损伤波形呈现能量逐步衰减的五个以上连续回波的波形。对水冷壁钢管腐蚀状况进行电磁超声波检测时，在交变磁场中由于水冷壁钢管的磁致伸缩效应，超声波在水冷壁钢管中被激发出来，并垂直于水冷壁钢管表面进行传播。无腐蚀现象的水冷壁钢管的内壁与外壁平行，超声波垂直于水冷壁钢管外壁入射，遇上水冷壁钢管内壁界面时，超声波传播方向与水冷壁钢管内壁垂直，大部分能量将被反射回来，形成一次反射回波；一次反射回波遇上水冷壁钢管外壁界面，同样也会发生反射现象，反射回波与水冷壁钢管内壁垂直，内壁反射形成二次反射回波……，周而复始，从而形成多次反射回波。由于水冷壁钢管的逆磁致伸缩效应，多次反射回波在水冷壁钢管中传播将影响外界的交变磁场，最终转变成电信号，在仪器显示屏中显示出多次反射回波的波形。由于超声波始终是垂直于水冷壁钢管内、外壁界面进行反射，反射率很高，超声波能量的衰减主要是来自于传播距离的增大，因此，超声波多次反射回波的能量衰减(即显示屏中的反射回波波幅的降低)非常有规律，而且，一次反射回波、二次反射回波、三次反射回波……出现的位置分别在一倍壁厚(T)、两倍壁厚(2T)、三倍壁厚(3T)……处。
具体实施方式
五结合图3说明本实施方式,本实施方式是对实施方式一所述一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法的进一步限定，步骤三所述的有损伤波形为三个回波的波形，且第二个回波的波峰小于第一个回波波峰的50 %。
有腐蚀现象的水冷壁钢管的内壁与外壁不再平行，而是存在很多凹凸不平的腐蚀坑，垂直于外壁入射的超声波遇上内壁凹凸不平的腐蚀坑，将发生散射现象，只有一小部分能量被反射回去，并被探头接收到。因此，在电磁超声检测装置的显示屏上显示的超声波反射回波的能量急剧下降，反射回波杂乱，衰减呈不规律衰减，或者多次反射回波消失。由于腐蚀坑存在一定的厚度，一次反射回波将在一倍壁厚之前的位置(T-AT)出现。
具体实施方式
六本实施方式是上述实施方式的具体实施例，本发明检测规格为0 60X6mm存在部分腐蚀的水冷壁钢管，将电磁超声检测装置的探头接触水冷壁钢管外壁并沿着水冷壁钢管外壁进行锯齿形扫查，得到反射回波的波形；图4为水冷壁钢管无腐蚀部分波形曲线图，水冷壁钢管无腐蚀部分的多次反射回波呈规律性的线性衰减，图5为水冷壁钢管有腐蚀部分波形曲线图；有腐蚀部分的反射回波急剧衰减，反射回波杂乱。此外，从腐蚀坑二次反射回波的深度读数可以计算出腐蚀坑的深度大约为1mm。因此，可以看出电磁超声对于水冷壁钢管腐蚀状况的检出率较高，检测灵敏度高。综上所述，本发明检测过程操作方便、易于掌握、工作效率高、检测灵敏度高、成本低。
权利要求
1.ー种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法，其特征是，它包括具体步骤如下 步骤一、电磁超声检测装置检测前的准备； 步骤ニ、将电磁超声检测装置的探头接触水冷壁钢管外壁并沿着水冷壁钢管外壁进行锯齿形扫查，得到反射回波的波形； 步骤三、判断电磁超声检测装置显示屏中的多次反射回波的波形是否为无损伤波形；判断结果为是，则返回步骤ニ ；否则，标记该水冷壁钢管为有腐蚀现象的水冷壁钢管。
2.根据权利要求I所述ー种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法，其特征在于，步骤一的电磁超声检测装置检测前的准备具体包括 步骤一一、确定水冷壁钢管的材质和规格； 步骤一二、调整电磁超声检测装置的扫描线性和垂直线性； 步骤一三、调整电磁超声检测装置的屏幕显示范围。
3.根据权利要求I所述ー种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法，其特征在于，步骤ニ中电磁超声检测装置的探头与水冷壁钢管之间隔有一层耐磨材料。
4.根据权利要求I所述ー种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法，其特征在于，步骤三所述的无损伤波形为能量逐步衰减的五个以上连续回波的波形。
5.根据权利要求I所述ー种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法，其特征在于，步骤三所述的有损伤波形为三个回波的波形，且第二个回波的波峰小于第一个回波波峰的50%。
全文摘要
一种电磁超声检测电站锅炉水冷壁钢管腐蚀状况的方法，涉及一种电站锅炉水冷壁钢管无损检测的方法，它为了解决现有检测方法检测时需要采用耦合剂耦合、以及在测量过程中需要清理及打磨被测件对被测件造成机械损害的问题，它包括具体步骤如下步骤一、电磁超声检测装置检测前的准备；步骤二、将电磁超声检测装置的探头接触水冷壁钢管外壁并沿着水冷壁钢管外壁进行锯齿形扫查，得到反射回波的波形；步骤三、判断电磁超声检测装置显示屏中的多次反射回波的波形是否为无损伤波形；判断结果为是，则返回步骤二；否则，标记该水冷壁钢管为有腐蚀现象的水冷壁钢管。适用于电站锅炉水冷壁钢管无损检测。
文档编号G01N27/72GK102636557SQ20121012862
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者丘国平, 刘宇哲, 池永斌, 王绪敏 申请人:黑龙江省电力科学研究院