基于磁性特 征的锅炉弯管内氧化皮堆积检测方法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第46卷第5期锅炉技术Vo1．46。NO．52015年9月BOILERTECHNOLOGYSept．，2015基于磁性特征的锅炉弯管内氧化皮堆积检测方法研究谢国胜，龙会国，龙毅，李登科。(1．湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公司，湖南长沙410007；2．国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙4100O7)摘要：以典型锅炉管及氧化皮为例，研究锅炉管及其氧化皮的磁性参数，得到了锅炉管与氧化皮磁性特征差异规律，根据不同材质下锅炉管与氧化皮磁性差异特征选取相应的磁性特征参数，根据磁性特征参数的变化，来检测与评定氧化皮

2、堆积的程度。实验结果表明：经过外部磁场激励后，随氧化皮堆积量或面积的增加，导致相对应的磁性特征参数的检测信号值的增大，通过建立检测信号值与锅炉弯管内氧化皮堆积的对应关系的特征曲线，可有效地对锅炉弯管处堆积的氧化皮进行无损检测与评定。关键词：磁性法；锅炉管；氧化皮；无损检测；铁素体合金钢中图分类号：TK223．1’L1文献标识码：B文章编号：1672—4763(2015)05—0054—05法。采用外加磁场激励弯管特定部位，并根据锅0前言炉弯管与氧化皮磁性性能显著差异特征，建立其在能源需求不断增加及节能环保要求越来检测信号值与锅炉弯管内氧化皮堆积量的映射

3、越高的趋势下，大容量、高参数的超(超)临界锅关系，从而实现对锅炉弯管处堆积的氧化皮堆积炉是国内燃煤机组的发展趋势。然而，超(超)临量的无损检测与评定。界锅炉高温受热面管在运行高温度下更易产生1试验材料及方法蒸汽侧氧化问题，其管内壁氧化膜易发生剥落，脱落会在锅炉弯管内堆积堵塞引起严重超温，从1．1试验材料而引发爆管事故的频繁发生口]。对湖南省内在役电站锅炉受热面管取样，主目前，采用无损检测方法检测锅炉弯管内氧要针对目前电站锅炉曾出现过因氧化皮堆积堵化皮堆积主要有射线检测法、声振法及磁性塞而造成短期超温爆管的材质，主要为T23、法[5]。射线检测方法因受管

4、排空间的限制很难T91、TP304H及TP347H钢，由于剥落的氧化进行全面检测，且射线对人体有害，检测费用贵，皮主要由Fe。O、FeO。组成[1”]。因此，本次检测时间长；彭啸等提出声振法[9]，即采用声衰试验中氧化皮均采用现场检测割管后取出的减系数作为检测的特征参数，根据其随氧化皮堆TP347H管氧化皮。积量增加而增大的关系实现检测，但是现场锅炉1．2实验方法弯管与标样管声振特性存在较大差异，实测结果使用综合物性测量系统(PPMS)中振动样品很难保证，且目前无现场应用报道；磁性法目前磁强计(VSM)对相对应受热面管材质及氧化皮仅适用于奥氏体不锈钢管

5、的氧化皮检测，且未见进行磁性测试，主要测量试样磁化曲线和磁滞对锅炉受热面管及其氧化皮的磁性物理性能全回线。面分析的报道。氧化皮堆积量检测试验采用依次激励并采本文首次全面分析锅炉受热面管及其氧化集空管及一定比例增量的氧化皮堆积量或堵塞皮磁性物理性能，得到了受热面管及其氧化皮磁面积时的弯管信号，测量其检测信号的变化关性物理性能的显著差异特征规律，并利用其差异系，建立其检测信号与氧化皮堆积量／堵塞面积特征完善了检测锅炉弯管内氧化皮堆积的磁性对应关系。收稿日期：2o15—04—15作者简介：谢国胜(1968一)，男，工学博士，高级工程师，主要从事电站金属部件安

6、全性评价与剩余寿命评估工作。学兔兔www.xuetutu.com第5期谢国胜，等：基于磁性特征的锅炉弯管内氧化皮堆积检测方法研究55v)／龆2002结果与分析_lT23)／糖Jr伽瑚啪鲫伽瑚抛0o2O86422．1锅炉典型用钢及其氧化皮磁性物理性能咖咖咖咖咖咖。咖咖咖咖咖o对锅炉典型用钢T23、T91TP304H、耋。TP347H钢及氧化皮共5组试样进行磁性测试。一1o0主要测量试样磁化曲线和磁滞回线，测试磁化曲／／／—200线如图1所示。-80(180—-60000——2000002000060000磁-~／(A·m一)(a)T23磁滞回线垂0100

7、0000200000030000004000000磁场，(A·m)——60000．．2000002000060000(a)锅炉典型用钢及其氧化皮磁化曲线磁场A．m-I))／栏(b)T91磁滞回线瑚如。枷啪瑚舳印∞加。枷珈一-一TP347H氧化矗r『III—一IB一·0}l}一2OO2001000000200000030000004000000—20000—1000001000020000磁场／(A．rrr)磁场，(A．m一)㈣锅炉典型用奥氏体不锈钢磁化曲线(c)氧化膜磁滞回线图1锅炉典型用钢及其氧化皮磁化曲线图2铁素体类钢与TP347H氧化皮磁滞回线从

8、图1(a)可知，铁素体类钢材质如T23、表1磁性参数测量T91及TP347H氧化膜磁化强度M随