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氧化皮堆积检测仪一．技术原理 随着我国电力建设的快速发展，新投产的机组逐步向大容量、高参数方向发展。由于锅炉运行的蒸汽压力和温度的提高，需要管道耐热能力更强，所以锅炉在设计制造过程中越来越多地采用了诸如TP304H、TP316H、TP347H等奥氏体不锈钢。
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| 氧化皮堆积检测仪一．技术原理 随着我国电力建设的快速发展，新投产的机组逐步向大容量、高参数方向发展。由于锅炉运行的蒸汽压力和温度的提高，需要管道耐热能力更强，所以锅炉在设计制造过程中越来越多地采用了诸如TP304H、TP316H、TP347H等奥氏体不锈钢。随着锅炉运行时间的增长，在锅炉过热器和高温再热器管道内部会逐渐生成氧化皮，而氧化皮与不锈钢管道基体的热膨胀系数相差较大又导致锅炉在载荷变化迅速、起停等情况下氧化皮容易剥落。剥落的氧化皮会堵塞管道引起局部过热，严重时甚至导致过热器、再热器爆管；同时剥落的氧化皮被带入汽轮机，引起固粒侵蚀导致损伤汽轮机叶片，污染水汽品质。因此，在检修过程中检测到氧化皮对机组**运行至关重要。 目前电站锅炉普遍采用射线探伤法对锅炉管道内沉积的氧化物进行无损检测，使用该方法的缺点是检测费用昂贵；检测灵敏度低，对于数量较少的沉积氧化物难以从图像上辨认确定；由于射线放射源具有危害性，取得结果的工艺进程较慢，不利于缩短锅炉检修工期，影响电厂的经济效益。因此，急切需要一种有效的无损检测技术来准确检测管道中氧化皮的剥落情况。 在不锈钢管外壁加一稳恒强磁场，当管内不存在氧化物时，由于不锈钢管为非磁性的，磁场分布几乎不受影响；当不锈钢管内存在氧化物时，氧化物将会被外部强磁场磁化，在氧化物内部形成磁路，磁场分布将会发生变化，此时磁场将包含管道内磁性氧化物的信息。因此可以从管道外部利用磁场敏感元件检测被磁化的氧化物产生的杂散磁场信号，并通过敏感元件将其转化为电信号进行检测。原理图如图1所示，其中实线表示稳恒磁场的磁通线在局部区域的分布情况，虚线表示该稳恒磁场产生的杂散磁场的磁通线分布情况。该磁性无损检测法具有下列优点： 图1 氧化皮检测原理图 （1）检测**、可靠、灵敏度高。该磁性无损检测方法使用稳恒磁场产生直流输出信号，磁场强度、电源电压以及输出信号都处于**范围内；又由于检测装置中的敏感元件对磁场非常敏感，所以当氧化皮很少时也可以检测到，具有很高的灵敏度。 （2）由于附着在管壁上的氧化皮受到外磁场作用时可以完全类似于已经剥落沉积下来的氧化皮那样被磁化而产生杂散磁场，所以可以对仍附着在管壁上的氧化皮进行无损检测。 （3）对工作环境要求比较宽松，不需要对检测管道外部进行特殊清理，只要保证没有强磁性物质即可。 技术分析 1 检测信号随氧化皮重量变化的实验 向管型为Φ45*2.5，Φ50.8*4，Φ51*7的不锈钢管内加入重量依次增加的氧化皮，用电站锅炉不锈钢管氧化皮检测仪进行检测，分别记录检测到的信号值。图5为根据检测结果绘制的检测信号随氧化皮重量变化的曲线。 其中，横轴为氧化皮的重量，纵轴为检测仪器读出的信号值，实线、虚线及点划线分别表示管型为Φ45*2.5、Φ50.8*4及Φ51*7的不锈钢管内氧化皮信号随重量变化的情况。从图中可以看出，曲线可以分为三段：变化迅速区、变化缓慢区和基本不变区。以管型为Φ45*2.5的不锈钢管为例，氧化皮的重量在8g以内时信号值随氧化皮重量的增加变化比较快，基本呈线性关系；氧化皮的重量在8g到16g之间时信号随氧化皮重量的增加变化比较缓慢，但检测信号仍呈上升趋势；当氧化皮的重量超出16g时，检测信号基本保持不变，随着重量的继续增加检测信号将趋于饱和。 2 检测数值随氧化皮厚度变化的实验 向管径为44.2mm,管壁厚度分别为 0.9mm，1.36mm，1.82mm，2.28mm的纸制管（模拟不锈钢管）中分别加入厚度依次增加的氧化皮。具体方法是以2mm氧化皮厚度为单位，逐次加入氧化皮。为了保证实验的准确性，将硬纸板剪成长方形，放入管道中，与管道所围成的空间中加满氧化皮。图6为检测信号随氧化皮厚度变化的曲线。 其中，横轴为氧化皮在不锈钢管中的厚度，纵轴为检测仪器读出的信号值，实线、虚线、点线及点划线分别表示管壁分别为0.9mm、1.36mm，1.82mm，2.28mm的不锈钢管内氧化皮信号随厚度变化的情况，曲线变化趋势与图5类似，这里就不做具体分析了。 通过对检测信号随氧化皮重量及厚度变化的分析可知，不锈钢管内氧化皮的含量在一定的范围内时，仪器对氧化皮量的变化有很高的灵敏度，检测信号能准确地反应管内氧化皮的量。 三．配置清单： 1．氧化皮检测仪主机（一台）； 2．专用检测仪探头（一套）； 3．USB 数据传输线； 4. 探头连接线 5．专用充电器（一套）； 6．仪器箱（1 台）。 四．性能指标： 1）操作系统：windowsCE系统； （2）灵敏度：0.1g； （3）适用管径：1-240mm； （4）数据存储量：2G（*大可扩充至16G）； （5）调零：自动调零； （6）传感器尺寸：17×40×41mm （7）检测仪尺寸：235×147×48mm； （8）显示器尺寸：4.6英寸TFT真彩屏； （9）重量：0.8kg； （10）电池连续供电时间：12小时； （11）工作温度：－25℃—＋80℃六．保修和售后服务 本检测仪的保修时间为自购买之日起 1 年内免费保修， 终身维护。 |
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