100mw 超超临界机组锅炉水冷壁管射线检测工艺探讨

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1、囡经验交流100MW超超临界机组锅炉水冷壁管射线检测工艺探讨廖利国(广少I'1声华科技有限公司)摘要：针对某火力发电厂100MW超超临界机组锅炉水冷壁结构，介绍该结构的射线检测工艺，在分析检测结果的基础上，提出工艺改进的措施。关键词：超超临界：水冷壁管；射线检测O前言某火力发电厂100MW超超临界机组锅炉螺旋段水冷壁，由1428根管排列并螺旋而成，管径规格为仍8．1mmx6．7mm，螺旋水冷壁管倾斜水平角度约26．2。，两管之间的鳍片由15CrMo材料焊接而成，管间距约为15Iilli1，而螺旋水冷壁管现场安装焊缝主要集中于锅炉四个角，每角的安装焊缝约1030道，四角共计4120道。为了

2、保证机组的正常运行，大修期间对该螺旋段水冷壁管进行100％的防磨防爆检查，按表1检测工艺进行检测；而透照方式采用垂直透照，射线源(炉内)射线源在炉内、胶片贴于炉外，如图1所示。表1检测工艺参数工艺参数初次检测换角度复检执行标准DL／T821．2002X射线机型号丹东XXG-2505其焦点尺寸为2．5mmx2．5real黑度要求2．0～3．5显定影粉型号江苏菊花炉外)胶片型号A(AD4图1螺旋段水冷壁管排布片及透照示意图底片规格360rnlnx100mm180nlll'lx100milll检测工艺分析一次透照口数52焦距688mm~700mm590mm~600nllTl1．1射线源的选择从

3、提高射线透照灵敏度和裂纹检测率的角度考管电压220kV220kV虑，x射线机底片的对比度、清晰度、颗粒度均优于曝光时间1．6珈【in～1．8min1．3min～1．5minY射线底片。其中缘由：1)X射线为连续谱，而丫射增感方式前后屏Pb0．1I／nTl前后屏Pb0．1mm线为线状谱；连续谱既包含穿透力较强的主能量部2013年第34卷第3期自动化与信息工程39分，又包含有利于提高对比度的软线质部分，从而，号角水冷壁中检查的1019道焊口中发现有265道口照相灵敏度比线状谱高；21x射线管的能量可以通过存在裂纹显示，故对初次检查合格的焊口进行了换角管电压调节，从而根据试件厚度选用合适的管电

4、压以度复检，又发现有25道焊口存在横向裂纹。图2是获得高对比度和高灵敏度，而v射线的能量是由同位检测过程中存在横向裂纹的焊缝，横截面取样处沿管素的种类决定的，每一种同位素放射出射线的波长是壁厚度方向的裂纹示意图。特定的，其能量也就固定而不可调。此外，从现场检测环境及条件来考虑，检测现场提供炉内升降平台，便于射线机操作，也利于检测人员对射线的安全防护。因此，采用定向的x射线检测。1．2胶片选择检查对象为T23高合金材料管材的对接焊缝，该高合金钢材在焊接及运行过程中容易产生裂纹等危图2典型横向裂纹缺陷(渗透检测后)害性比较大的缺陷，综合考虑检测成本及对细小缺陷3检测结果分析的显示能力，选择信

5、噪比较高的T2类胶片——AGFA从检测结果可知，该水冷壁(T23管材)焊缝主D4。另外，水冷壁排管的管间距约10mm~15n1IIl，要存在的缺陷为横向裂纹，即沿管线方向的裂纹。另且相邻两管的焊缝呈梯形布置，为保证一次检测底片外，该裂纹本身具有一定的方向性且在管壁分布的位合格率，采用规格为360mm~100mrn的胶片。置为任意走向的。将初次检测结果与复检结果对比，1．3一次透照口数的选择发现该横向裂纹缺陷存在漏检，且漏检受裂纹自身和据研究，美国军标规定【1]投射角度在1O。，日本几何因素对裂纹对比度两方面的影响。工业标准则规定普通级为14。、特级为9．5。圆锥角之3．1裂纹自身的影响内

6、时，检验裂纹才有效，且对裂纹的识别情况变化不裂纹自身的影响包括裂纹角度、裂纹埋藏深度、大；而照射角度超过15。时，随着照射角度的增大，裂纹自身高度及其截面形状3个因素。裂纹不能识别的情况就增多，裂纹检出率显著降低。首先，裂纹角度。由于以上10。的裂纹检出角理初次检测照射布置如图1所示，一次透照5根管，论的提出，均是基于假设裂纹面处在与工件表面垂直取最大管间距为15Ⅱ1Il1并将其简化为透照长为250的方向，且对于管道而言，其裂纹在管壁周向的分布rnlyl平板模型，对于这5根管子而言焦距从6881TIIII则更加复杂(见图2，同一条裂纹在其呈现的角度方增至700rnlTl，则知其投射角度为

7、10．61。，故基本满面有一定的差异)，其检出的难度增大。足裂纹检出角10。要求。而复检时一次透照2根管，其次，裂纹埋藏深度。裂纹的埋藏深度直接影响透照布置则取中间两管，其投射角度约为4．36。以内，到其投射在底片上的清晰度。仍满足要求。最后，裂纹的自身高度及截面形状。自身高度体1．4其它工艺参数选择现在底片上的黑度，而截面形状则影响到裂纹的对比其它工艺参数按DL／T821—2002标准要求选择。度修正系数盯，直接影响到裂纹影像的对