[发明专利]电磁超声检测电站锅炉受热面管内壁氧化皮厚度的方法

说明书

本发明涉及一种电磁超声检测电站锅炉受热面管内壁氧化皮厚度的方法，包括以下步骤：1)采用电磁激发方式在与被测工件同规格同材质的内壁无氧化皮的受热面管中激发出垂直于工件表面传播的超声横波，获得受热面管内壁一次反射回波射频信号；2)采用相同方式在被测工件中激发出垂直于工件表面传播的超声横波，获得受热面管内壁一次反射回波射频信号；3)通过对比观察反射回波的射频信号周期数及信号畸变状况，判断电站锅炉受热面管内壁是否存在氧化皮；4)通过测量反射回波信号第一波峰或波谷传播时间和畸变回波信号第一波谷或波峰传播时间，计算氧化皮厚度。与现有技术相比，本发明具有节省人力、物力，检测效率高等优点。

技术领域

本发明涉及无损检测技术，尤其是涉及一种电磁超声检测电站锅炉受热面管内壁氧化皮厚度的方法。

背景技术

电站锅炉高温受热面管道因工质水动力特性的变化易发生蒸汽侧氧化腐蚀。随着锅炉运行时间的增长，在锅炉高温受热面管道内部会逐渐生成氧化皮。当氧化皮与管道基体的热膨胀系数相差较大时，在锅炉载荷变化迅速、起停炉等情况下氧化皮容易剥落。氧化皮剥落会引起锅炉受热面管堵塞，使得蒸汽流通截面积减少，导致超温爆管事故；剥落的氧化皮颗粒随蒸汽的流动还可以造成汽轮机前级叶片和喷嘴等的冲蚀，以及引起汽门卡涩等，严重影响着锅炉管道部件和汽轮机运行的安全性和经济性。

目前，国内对于受热面管内壁氧化皮超声检测还没有一项非常成熟的技术。针对未剥落的受热面管内壁氧化皮的检测，主要采用常规压电效应超声波检测技术，这些检测技术主要存在下述问题:

1)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，打磨不当还可能对受热面管造成一定的损害，形成应力集中源。

3)检测时，由于超声波从探头激发，穿透耦合剂，再进入到工件中，超声波能量损失比较大，检测灵敏度不高，不能进行快速检测。

4)温度对材料的压电效应影响比较大，因此，常规压电效应超声波检测受温度的影响也比较大，可检测的温度范围比较小。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电磁超声检测电站锅炉受热面管内壁氧化皮厚度的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电磁超声检测电站锅炉受热面管内壁氧化皮厚度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用电磁激发方式在与被测工件同规格同材质的内壁无氧化皮的受热面管中激发出垂直于工件表面传播的超声横波，获得受热面管内壁一次反射回波射频信号；

2)采用相同方式在被测工件中激发出垂直于工件表面传播的超声横波，获得受热面管内壁一次反射回波射频信号；

3)通过对比观察反射回波的射频信号周期数及信号畸变状况，判断电站锅炉受热面管内壁是否存在氧化皮；

4)测量反射回波射频信号第一波峰或波谷传播时间t1、畸变回波信号第一波谷或波峰传播时间t2，计算氧化皮厚度。

优选地，所述的步骤1)中的激发超声横波频率应大于等于5MHz。

优选地，所述的步骤1)中的一次反射回波射频信号震荡周期控制在4个完整周期内。

优选地，所述的电磁激发方式是利用工件的电磁效应，在被测工件中激发出超声横波。

优选地，所述的方法利用电磁超声传感器接收反射回波射频信号。