20g高壓鍋爐管氧化皮堵塞檢測系統

　　20G高壓鍋爐管提高我國大型火力發電設備制造能力和滿足鍋爐行業制造亞臨界、超臨界電站鍋爐的迫切要求,根據20G高壓鍋爐管設備特點和對T23的理解設計了工藝路線。20g高壓鍋爐管具有抗氧化、耐腐蝕、耐高溫等優良物理、化學及力學性能的不銹鋼材料被大量的用于制造電站20g高壓鍋爐管。

　　許多不銹鋼20g高壓鍋爐管在經過長期使用后,內部會產生氧化皮脫落堆積,到達一定程度時,會引起管道堵塞爆裂、汽輪機主汽門卡澀、固體顆粒侵蝕等問題,嚴重威脅到電站的安全運行。常用的超聲檢測、射線檢測、化學清洗等手段檢測氧化皮時都存在諸多不足,無法有效解決氧化皮堵塞問題。

　　因此本文基于弱磁檢測原理研制了一套便攜式不銹鋼20g高壓鍋爐管氧化皮堵塞檢測系統。首先,本文對不銹鋼20g高壓鍋爐管內氧化皮生成脫落及氧化皮結構做了研究分析,發現了氧化皮的材料性質特征,為檢測結果的分析提供了理論依據;其次,根據弱磁檢測原理,氧化皮本身和不銹鋼管存在磁導率的差異,不銹鋼管中氧化皮堆積堵塞的區域會發生磁場異常,從機理上分析了弱磁檢測氧化皮的可行性;然后,結合電站的實際工況,研制了基于弱磁原理的氧化皮檢測系統。該系統主要由弱磁傳感器陣列探頭,信號采集處理模塊,工控機及軟件模塊等組成。

　　根據磁通門傳感器的原理,選擇鐵基非晶態合金為基底材料,研制了小型化的高精度傳感器探頭;結合電站20g高壓鍋爐管道實際工況設計制作了可調節陣列探頭工裝;開發了弱磁傳感器的信號采集處理模塊。儀器采用便攜式設計,選擇工業平板電腦作為上位機,便于電站等狹窄空間使用。

　　最后,進行了算法研究及試驗驗證。通過試驗分析處理得到氧化皮質量與處理后磁場強度值的關系算法模型,利用該模型編制了上位機檢測控制軟件。通過射線DR技術驗證了弱磁檢測氧化皮的可靠性,氧化皮質量檢測精度20g,堵塞度精度5%,成像效果直觀形象。本系統能夠應用于電站不銹鋼管氧化皮的現場檢測,為電站安全運行提供了有效保障。