[发明专利]制氢炉炉管的检测方法

说明书

本发明公开了一种制氢炉炉管的检测方法，其技术方案要点包括如下步骤：（1）制定人工裂纹深度与声波信号幅度对照表；（2）清除炉管表面的灰尘及污垢；（3）调整检测设备，并控制出水流速；（4）打开水阀调节声波信号：（5）进行移动检测；（6）记录波形，参照对照表，评级炉管的损伤程度，由于该收/发探头频率较低，波长较长，所以穿透力较强；同时，两个探头一收一发相互配合，极大地减少了传输声能的损失，显著提高了检测灵敏度；水作为耦合剂填充在专用瓦块与炉管管壁之间，大大减少了收/发探头与炉管外壁间的空气含量，有利于提高收/发探头对声信号的传输稳定性，从而保证检测结果的准确性。

技术领域

本发明涉及金属裂纹检测，特别涉及一种制氢炉炉管的检测方法。

背景技术

制氢炉是炼油、化肥装置中的重要设备之一。制氢炉炉管母材为ZGCr25Ni35Nb-(Ti)，通常采用离心铸造的工艺制成。在炉管成型的过程中，容易造成炉管内部晶粒粗大不均，表面凹凸不平的缺陷。而炉管的使用温度在900度左右，在使用过程中，炉管母材容易出现蠕变裂纹，随着使用时间的延长，裂纹会不断扩展，裂纹扩展到一定深度会造成炉管爆管失效。

制氢炉炉管在服役之后，炉管内壁将产生蠕变裂纹，并且随着使用时间的延长蠕变裂纹会不断扩展，因此检验裂纹深度是判定炉管损伤状态和应用性，是评估炉管在一个检修周期内是否可以安全运行的有效方法；大晶粒奥氏体钢超声波检测技术的开发和应用，为高温制氢炉炉管服役后在一个检修周期内是否可以安全运行找到了较好的解决途径，以及为指导炉管设备的维修更换提供了依据；另外根据炉管损伤状况可及时提供运行指导，调整运行参数，保障设备的长周期安全运行。

现有技术中对于炉管母材蠕变裂纹的检测方法通常有两种，一种是射线探伤方法，另一种是超声波探伤方法。采用第一种方法进行检测时，由于炉管内装有催化剂，必须将催化剂卸出后方能检测，检测过程耗时耗力耗材；同时由于蠕变裂纹大多为孔隙或微小裂纹，射线探伤方法的灵敏度较低，因此，射线探伤方法的经济适用性较低。

采用第二种方法进行检测时，由于炉管母材是由等轴晶和柱状晶组合形成，存在晶粒粗大、各向异性且表面粗糙的缺陷，采用超声波检测的主要问题是出现粗大的奥氏体晶粒和晶粒的择优取向，在这些弹性各向异性材料中，由于声阻抗的变化，晶界散射使较大部分能量耗散在晶面上，无法采用现有的超声方法进行检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种制氢炉炉管的检测方法，采用局部水浸超声波穿透法，实现对炉管的准确检测，并且具有较高的检测灵敏度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种制氢炉炉管的检测方法，包括如下步骤：

（1）检测开始前：先测定刻有不同深度的人工缺陷试管，将试管的完好部位及各级大小人工缺陷的试验回波记录下来，并制定人工裂纹深度与声波信号幅度对照表；

（2）对炉管表面的灰尘及污垢进行清洁；

（3）调整检测设备，将检测爬行器固定在炉管上，两个专用瓦块围在炉管的圆周壁上，调整一对收/发探头在专用瓦块内的位置，并控制出水流速；

（4）打开水阀调节声波信号，水压保持在0.2~1MPa；

（5）通过操作检测爬行器控制箱上的按钮，驱动检测爬行器进行移动检测；

（6）计算机自动记录并储存检测波形，根据计算机储存的检测超声波信号，参照人工裂纹深度与声波信号幅度对照表，对炉管的损伤程度进行评级。