[发明专利]一种锅炉受热面管胀粗率的测量方法

说明书

本发明公开了一种锅炉受热面管胀粗率的测量方法，包括以下步骤：1)选取超声表面波传感器，与超声仪器连接组成测量系统，能够在待测受热面管的表面产生并接收环向传播的超声表面波；2)利用对比管样测量超声表面波沿管样环向传播的速度v；3)将超声表面波传感器置于待测受热面管上，由测量系统产生的超声表面波经待测受热面管环向传播一周，回到传感器中，在超声仪器上显现一个脉冲回波信号，测算其对应的传播时间t；4)根据脉冲回波信号对应的传播时间t和环向传播速度v，结合公称外径，计算出待测受热面管的胀粗率，该方法能够全面、准确、方便快捷地测量受热面管的胀粗率。

技术领域

本发明属于材料检测与分析领域，涉及一种锅炉受热面管胀粗率的测量方法。

背景技术

锅炉受热面管的爆漏失效一直是影响锅炉安全、经济运行的主要因素之一，据近年来统计，我国大型锅炉因受热面管爆漏引起的停机事故，约占机组非计划停运的40％，约占锅炉设备非计划停运的70％，占金属部件失效的70％～90％。锅炉受热面管长时间在高温高压下运行，会产生蠕变变形，引起管径增大，产生胀粗，异常工况下，比如超温，会加速这一过程，严重时管子将会发生泄漏导致锅炉非计划停运。相关标准要求对管子的胀粗率进行测量，并规定了胀粗率的合格标准。TSG G7002-2015《锅炉定期检验规则》明确要求在进行锅炉内部检验时，须抽查过热器和再热器管子的胀粗情况，DL/T 438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》和DL/T 939-2016《火力发电厂锅炉受热面管监督技术导则》明确规定了在锅炉受热面管监督检验中，应对屏式过热器、高温过热器、高温再热器做胀粗检查。DL/T 438-2016第9.3.19c)条款对受热面管的胀粗率作出了具体规定：低合金钢管胀粗率大于2.5％，碳素钢管胀粗率大于3.5％，T91、T92、T122类管子胀粗率大于1.2％，奥氏体耐热钢管胀粗率大于4.5％时，应及时更换管段。因此，受热面管胀粗率的测量能够在火力发电厂金属监督中发挥重要作用，对保障设备安全可靠运行意义重大。

当前锅炉受热面管胀粗率的测量主要是采用游标卡尺测量管子外径，再通过公式(2)计算出受热面管的胀粗率。

锅炉受热面管屏大多结构紧凑、排布密集、节距小且表面有积灰，采用游标卡尺测量对管子表面清洁度要求高；因结构尺寸所限，一般仅能对锅炉受热面管最外(内)根管子一定方向的外径进行测量，然后通过公式(2)计算出最外(内)根管子的胀粗率；同时对局部鼓包变形的管子易漏测，无法准确评价受热面管的胀粗率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种锅炉受热面管胀粗率的测量方法，该方法能够全面、准确、方便快捷地测量受热面管的胀粗率。

为达到上述目的，本发明所述的锅炉受热面管胀粗率的测量方法包括以下步骤：

1)选取超声表面波传感器，所述超声表面波传感器能够与待测受热面管的外表面紧密吻合，超声表面波传感器与超声仪器连接组成测量系统；

2)制作与待测受热面管材质、规格和热处理状态相同的对比管样，其中，对比管样上设置有人工槽一和人工槽二，利用人工槽一和人工槽二测定表面波沿对比管样环向传播的速度v；

3)将超声表面波传感器置于待测受热面管上，由测量系统产生的超声表面波经待测受热面管环向传播一周，回到超声表面波传感器中，在超声仪器上显现一个脉冲回波信号，测算其对应的传播时间t；

4)根据脉冲回波信号对应的传播时间t及环向传播速度v，获得待测受热面管的外径a为：

a＝v×t/π (1)。

选取的超声表面波传感器为压电式超声波传感器或电磁式超声波传感器。

待测受热面管的胀粗率为：

ω＝(a-b)/b×100％ (2)