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1、第30卷第l0期華電技術(shù)Vo1.30No.102008年10月HuadianTechnology0ct.2008導(dǎo)波檢測(cè)在電站鍋爐管道中的應(yīng)用Applicationofguidedwavesindetectionofpipelineofpowerboiler汪毅,蔡紅生WANGYi,CAIHong—sheng(河南電力試驗(yàn)研究院,河南鄭州450052)(HenanElectricPowerTestandResearchInstitute,Zhengzhou450052,China)摘要:討論了采
2、用超聲導(dǎo)波檢測(cè)電站鍋爐主汽管道的可行性,選擇了合適的導(dǎo)波模式。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用超聲導(dǎo)波檢測(cè)主汽管道是可行的。超聲導(dǎo)波檢測(cè)可有效檢測(cè)出深度1.5mm、寬度0.2mm的內(nèi)、外表面直槽且檢測(cè)速度大大高于傳統(tǒng)的逐點(diǎn)檢測(cè)方法。關(guān)鍵詞:超聲波;導(dǎo)波檢測(cè);主汽管道;電站鍋爐中圖分類號(hào):TP274.53文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1674—1951(2008)10—0034—03Abstract:Thefeasibilityofapp1)ringultrasonicguidedwavesindetectionof
3、powerboilermainsteampipewasdis—cussed.Theproperguidedwavemodewasselectedforexperiment.Theexperimentalresultshowsthatthedetectionofmainsteampipeapplyingultrasonicguidedwavesisfeasible.Intheexperiment,thenotchwithdepthof1.5mmandwidthof0.2nlIlininnersur
4、faceandoutersurfaceofapipeweredetected,andthedetectionwasnluchfasterthantraditionalpoint—by—pointdetectionmethod.Keywords:ultrasonicwave;guidedwavedetection;nlainsteampipe;powerboiler解決這一問題上具有良好的前景。由于導(dǎo)波本身的0引言特性,其可以沿管道傳播較遠(yuǎn)的距離,明顯提高了檢電站鍋爐主蒸汽管道工作壓力高、溫度高,
5、它是測(cè)效率。另一方面,由于超聲導(dǎo)波在管道內(nèi)外表面金屬監(jiān)督檢驗(yàn)的重點(diǎn)。近來,國內(nèi)多次出現(xiàn)主蒸汽和中部都有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),聲場(chǎng)遍及整個(gè)管壁,因此,管道開裂泄漏并造成人身傷亡事故,嚴(yán)重影響安全整個(gè)壁厚范圍都可被檢測(cè)。這就意味著可同時(shí)檢測(cè)運(yùn)行。通過分析,作者認(rèn)為造成管道開裂泄漏的主管道內(nèi)部缺陷和外表面缺陷。電站鍋爐主汽管道裂要原因有2種:一是近期安裝的P91主汽管道制造紋有周向和軸向2種,對(duì)于新建機(jī)組來說,主汽管道質(zhì)量存在問題,造成運(yùn)行初期破裂;二是很多超期服由于制造原因,裂紋多沿軸向分布,需要激發(fā)周向?qū)б?/p>
6、機(jī)組的主汽管道已經(jīng)超過了設(shè)計(jì)壽命,主汽的整波進(jìn)行檢測(cè),作者的研究則側(cè)重于周向?qū)Р?。體安全性能無法得到保證,特別是對(duì)于主汽的某些1超聲導(dǎo)波方法研究薄弱環(huán)節(jié)(如異種鋼焊口、彎管、蠕脹超標(biāo)、組織球化4級(jí)以上等部位)容易產(chǎn)生裂紋,因而對(duì)主汽管1.1檢測(cè)中導(dǎo)波的模態(tài)選擇道裂紋的檢測(cè)顯得尤為重要。由于主蒸汽管道長達(dá)由于導(dǎo)波脈沖是由多個(gè)不同頻率的諧波成分疊百米以上,采用常規(guī)的超聲波檢測(cè)技術(shù)必須對(duì)管道加而成的,其各組分的相速度不同,介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是逐點(diǎn)掃查,效率太低且存在許多人為因素。各個(gè)波作用下振動(dòng)的合成。質(zhì)點(diǎn)
7、振動(dòng)最大振幅的傳管道的長距離超聲波快速檢測(cè)研究近年來受到播速度(群速度)不同于各單個(gè)波的傳播速度(相速國內(nèi)外無損檢測(cè)學(xué)者的極大關(guān)注,超聲導(dǎo)波技術(shù)在度),導(dǎo)波能量以群速度向前傳播,相速度則隨頻率的不同而有所改變,即產(chǎn)生了頻散,如圖1所示。收稿日期:2008—07—24頻散會(huì)促使信號(hào)包絡(luò)線的峰值幅度隨傳播距離第10期汪毅,等:導(dǎo)波檢測(cè)在電站鍋爐管道中的應(yīng)用·35·0.35~2.6MHz,在周向檢測(cè)時(shí)根據(jù)管徑選擇相應(yīng)曲率的探頭。試驗(yàn)對(duì)象壁厚40lnrll,試塊取P91工程樣管,模擬裂紋用電火花加工,裂
8、紋深度1.5mm,根據(jù)有關(guān)研究資料,裂紋長度對(duì)裂紋回波成線性關(guān)系,裂紋越長,回波幅度越高,經(jīng)測(cè)試,確定模擬裂紋長】度為20mm,內(nèi)外表面各加工一組。崔0}1.3模擬裂紋測(cè)試一1探頭放置于工件外表面,測(cè)試狀態(tài)以L,F(xiàn)模式60時(shí)間血0為主,系統(tǒng)聲速為3260m/s,距離模擬裂紋每隔200blmm進(jìn)行一點(diǎn)測(cè)試,記錄波形、增益、距離讀數(shù)、信魯0噪比。}圖3、圖4分別是導(dǎo)波探頭距離主蒸汽管對(duì)比一1060試塊上的內(nèi)壁直槽(深度h=1.5mm,長度L=時(shí)間/usC20mm,寬度b=0.2mm)252.20mr