四检测方法-电站锅炉受热面管非常规检测仪器的研究开发及技术服务.DOC

技 术 报 告 项目名称：华润电力（菏泽）有限公司#1锅炉不锈钢管 U形弯内壁氧化皮堆积检查及减温器内窥镜检查分析报告 湘潭宏达电子科技有限公司 2016年4月 华润电力（菏泽）有限公司#1锅炉不锈钢管 U形弯内壁氧化皮堆积检查及减温器内窥镜检查分析报告 批准： 审定： 审核： 编写： 湘潭宏远电子科技有限公司 2016年4月日BW公司制造的660MW超超临界燃煤锅炉。我公司组织人员于2016年3月在该厂#1炉检修期间对其屏式过热器、高温过热器和高温再热器所有不锈钢管弯头进行氧化物堆积专项检测，并对减温器联箱内窥镜检查。仪器采用我公司研制的KDF-1型氧化皮专用检测仪。 二、相关标准 《电力工业锅炉压力容器监察规程》 《火力发电厂金属技术监督规程》 《火力发电厂焊接技术规程 》 《管道焊接接头超声波检验技术规程》 《锅炉奥氏体不锈钢管内壁氧化物堆积磁性检测技术导则》 《承压部件无损检验》 《接触式超声波脉冲回波法测厚》 三、设备概况 华润电力（菏泽）有限公司一期工程2×600MW超超临界锅炉为北京BW公司按美国BW公司SWUP锅炉技术标准设计的超超临界参数SWUP（Spiral Wound UP） 4.1奥氏体不锈钢管内部氧化物堆积检测方法 采用奥氏体炉管氧化皮专用检测仪进行检测，该仪器所给出的检测信号来源有三种： 附着在奥氏体不锈钢管内壁和外壁上的氧化物； 剥落后沉积在管内部的氧化物； 奥氏体不锈钢自身微观组织发生变化而产生的磁性信号。 检测信号的强度与钢管内部堆积氧化物的数量及分布状态有关，同时还与管子的规格尺寸（管壁厚度）有关。管子内部氧化物数量越多，其输出信号越大；而在相同的氧化物数量及分布状态下，输出信号随着管子的壁厚的减小而增大。如果管子内存在堆积的氧化物，通过检测信号强度以及该信号强度随着探头检测位置的变化，可确定管子内部氧化物的空间分布情况，从而进行风险评级。测量位置见图1，包括弯头外弧面、内弧面、侧面和弯头两侧的直管（约300mm范围）。 图1 弯头检测位置示意图 4.2、直管段内壁氧化皮厚度测量方法 内壁氧化膜测量采用较高的频率( 一般 10MHz)，因为频率较高时，超声波的指向性好，而超声波声强与频率平方成正比。较高的频率使能量更集中，有利于收集反射回来的信号，同时高频信号更尖锐和狭窄，可满足锅炉受热面内壁氧化膜厚度测量的精度要求。 通过图4可以看到过热器及再热器管壁厚的实际构成，是由外壁腐蚀及氧化产物层厚度、剩余金属厚度(有效壁厚)、内壁氧化物层厚度三部分构成。 图4锅炉过热器及再热器管壁厚构成示意图 超声波测量系统是由超声波脉冲发生接收器、高频示波器、高频窄脉冲小晶片带透声楔的纵、横波探头组成锅炉管壁金属层厚度及内壁氧化层厚度测量系统，如图5所示。 图5 锅炉管壁金属层厚度及内壁氧化层厚度测量系统 超声脉冲发生接收器——其作用是产生电脉冲激励超声探头产生超声波，并接收回波信号预放大电脉冲。 高频示波器——接收超声脉冲发生接收单元传输来的回波电脉冲，显示工件中的回波信号，测量工件中回波的幅度及传播时间。 高频超声波探头——发射和接收超声波 我公司采用日本进口内壁氧化膜专用测厚仪进行检测，频率为15MHz，采用超声波横波法，检测灵敏度为：0.10mm，误差范围为0~0.05mm。 五、检测范围 5.1 氧化皮弯头堆积检测范围 1、屏式过热器位于炉膛上部，由外径Φ51mm，壁厚6～8mm、材质为12Cr1MoVG、SA-213 T91和S30432钢管组成，横向节距1350mm和1275mm，34管圈并绕分前后两组，沿炉宽布置13片。 2、后屏过热器位于折焰角上方，顺流顺列布置，由外径Φ51、壁厚6～8mm材质为SA-213 T92、S30432和SA-213TP310HCbN的钢管组成，横向节距600mm，13管圈并绕，沿炉宽方向共有33片。 3、末级过热器也位于折焰角上方，顺列布置，由外径Φ51、壁厚6～8.5mm、材质为SA-213 T92和S30432的钢管组成，横向节距600mm，14管圈并绕，分前后两部分，出口段管束夹在中间，以减少烟气辐射热，保护出口段管束，末级过热器沿炉宽方向共有33片， 4、高温再热器为垂直管组，顺流顺列布置。管组由Φ51×4mm的S30432和SA-213TP310HCbN的钢管组成，横向节距225mm，12管圈并绕，沿炉宽方向共有89片。 5.2直管段氧化膜测量范围