导波检测在电站锅炉管道中的应用

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1、第30卷第l0期华电技术Vo1．30No．102008年10月HuadianTechnology0ct．2008导波检测在电站锅炉管道中的应用Applicationofguidedwavesindetectionofpipelineofpowerboiler汪毅，蔡红生WANGYi，CAIHong—sheng(河南电力试验研究院，河南郑州450052)(HenanElectricPowerTestandResearchInstitute，Zhengzhou450052，China)摘要：讨论了采

2、用超声导波检测电站锅炉主汽管道的可行性，选择了合适的导波模式。试验结果表明，采用超声导波检测主汽管道是可行的。超声导波检测可有效检测出深度1．5mm、宽度0．2mm的内、外表面直槽且检测速度大大高于传统的逐点检测方法。关键词：超声波；导波检测；主汽管道；电站锅炉中图分类号：TP274．53文献标志码：B文章编号：1674—1951(2008)10—0034—03Abstract：Thefeasibilityofapp1)ringultrasonicguidedwavesindetectionof

3、powerboilermainsteampipewasdis—cussed．Theproperguidedwavemodewasselectedforexperiment．Theexperimentalresultshowsthatthedetectionofmainsteampipeapplyingultrasonicguidedwavesisfeasible．Intheexperiment，thenotchwithdepthof1．5mmandwidthof0．2nlIlininnersur

4、faceandoutersurfaceofapipeweredetected，andthedetectionwasnluchfasterthantraditionalpoint—by—pointdetectionmethod．Keywords：ultrasonicwave；guidedwavedetection；nlainsteampipe；powerboiler解决这一问题上具有良好的前景。由于导波本身的0引言特性，其可以沿管道传播较远的距离，明显提高了检电站锅炉主蒸汽管道工作压力高、温度高，

5、它是测效率。另一方面，由于超声导波在管道内外表面金属监督检验的重点。近来，国内多次出现主蒸汽和中部都有质点的振动，声场遍及整个管壁，因此，管道开裂泄漏并造成人身伤亡事故，严重影响安全整个壁厚范围都可被检测。这就意味着可同时检测运行。通过分析，作者认为造成管道开裂泄漏的主管道内部缺陷和外表面缺陷。电站锅炉主汽管道裂要原因有2种：一是近期安装的P91主汽管道制造纹有周向和轴向2种，对于新建机组来说，主汽管道质量存在问题，造成运行初期破裂；二是很多超期服由于制造原因，裂纹多沿轴向分布，需要激发周向导役

6、机组的主汽管道已经超过了设计寿命，主汽的整波进行检测，作者的研究则侧重于周向导波。体安全性能无法得到保证，特别是对于主汽的某些1超声导波方法研究薄弱环节(如异种钢焊口、弯管、蠕胀超标、组织球化4级以上等部位)容易产生裂纹，因而对主汽管1．1检测中导波的模态选择道裂纹的检测显得尤为重要。由于主蒸汽管道长达由于导波脉冲是由多个不同频率的谐波成分叠百米以上，采用常规的超声波检测技术必须对管道加而成的，其各组分的相速度不同，介质质点振动是逐点扫查，效率太低且存在许多人为因素。各个波作用下振动的合成。质点

7、振动最大振幅的传管道的长距离超声波快速检测研究近年来受到播速度(群速度)不同于各单个波的传播速度(相速国内外无损检测学者的极大关注，超声导波技术在度)，导波能量以群速度向前传播，相速度则随频率的不同而有所改变，即产生了频散，如图1所示。收稿日期：2008—07—24频散会促使信号包络线的峰值幅度随传播距离第10期汪毅，等：导波检测在电站锅炉管道中的应用·35·0．35～2．6MHz，在周向检测时根据管径选择相应曲率的探头。试验对象壁厚40lnrll，试块取P91工程样管，模拟裂纹用电火花加工，裂

8、纹深度1．5mm，根据有关研究资料，裂纹长度对裂纹回波成线性关系，裂纹越长，回波幅度越高，经测试，确定模拟裂纹长】度为20mm，内外表面各加工一组。崔0}1．3模拟裂纹测试一1探头放置于工件外表面，测试状态以L，F模式60时间血0为主，系统声速为3260m／s，距离模拟裂纹每隔200blmm进行一点测试，记录波形、增益、距离读数、信鲁0噪比。}图3、图4分别是导波探头距离主蒸汽管对比一1060试块上的内壁直槽(深度h=1．5mm，长度L=时间／usC20mm，宽度b=0．2mm)252．20mr