[發(fā)明專利]一種鍋爐受熱面管滑動(dòng)副焊趾裂紋的超聲檢測方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011157042.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN112305073A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李佼佼;劉佳偉;張紅軍;高磊;孟永樂;薛開封;崔寅龍;高延忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發(fā)明公開了一種鍋爐受熱面管滑動(dòng)副焊趾裂紋的超聲檢測方法，包括：將超聲波探頭的方向?qū)?zhǔn)受熱面管與滑動(dòng)副之間焊縫的待檢部位，并沿受熱面管的周向前后移動(dòng)超聲波探頭，當(dāng)檢測到在理論計(jì)算聲程S附近出現(xiàn)回波時(shí)，則記錄此時(shí)超聲波檢測儀顯示的內(nèi)焊趾部位實(shí)際聲程S_實(shí)；當(dāng)S_實(shí)≥S，則判定為非缺陷波；當(dāng)S_實(shí)＜S，則判定為缺陷波，即存在鍋爐受熱面管滑動(dòng)副焊趾裂紋；計(jì)算理論計(jì)算聲程S與內(nèi)焊趾部位實(shí)際聲程S_實(shí)的差值△S＝S?S_實(shí)，對(duì)于鍋爐的受熱面管，當(dāng)ΔS(δ?δ_min)/(cos(arctan K))²，則可判定為非危害性裂紋缺陷；當(dāng)ΔS(δ?δ_min)/(cos(arctan K))²，則判定為危害性裂紋缺陷，該方法能夠檢測檢測滑動(dòng)副與受熱面管焊縫內(nèi)焊趾的裂紋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超聲檢測方法，具體涉及一種鍋爐受熱面管滑動(dòng)副焊趾裂紋的超聲檢測方法。

背景技術(shù)

受熱面管是電站鍋爐的重要組成部分，其作用是吸收爐膛內(nèi)的熱量加熱受熱面管內(nèi)的水和蒸汽，從而產(chǎn)生高溫高壓的過熱蒸汽，來推動(dòng)汽輪機(jī)做功，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電能。鍋爐受熱面管的爆漏一直是造成火力發(fā)電廠非計(jì)劃停運(yùn)的主要原因之一，嚴(yán)重影響火力發(fā)電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，所以鍋爐受熱面的檢查是保證鍋爐長周期安全運(yùn)行的有效手段。

為保證鍋爐受熱面諸如屏式過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器等立式受熱面管屏平整，一般都采用多排不銹鋼鑄造制成的滑動(dòng)副焊接在受熱面管上來固定，防止管屏在鍋爐運(yùn)行期間發(fā)生出列、變形等問題。在對(duì)鍋爐受熱面管檢查過程中，時(shí)常發(fā)現(xiàn)一些鍋爐管屏的滑動(dòng)副(材質(zhì)為ZG₁₆Cr₂₀Ni₁₄Si₂或ZG₁₂Cr₁₈Ni₉不銹鋼)與受熱面管(材質(zhì)為T91、12Cr1MoV等鐵素體鋼)的異種鋼焊縫內(nèi)焊趾存在開裂現(xiàn)象，有些導(dǎo)致受熱面管壁損失，有些裂紋甚至沿管子壁厚方向擴(kuò)展，嚴(yán)重的開裂在機(jī)組運(yùn)行期間極易導(dǎo)致爆管泄漏，造成“非停”，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行，所以在機(jī)組停機(jī)檢修期間必須通過有效的無損檢測方法對(duì)滑動(dòng)副與受熱面管焊縫的內(nèi)焊趾進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除缺陷，確保機(jī)組安全運(yùn)行。

滑動(dòng)副的設(shè)計(jì)安裝圖如圖1所示，在鍋爐運(yùn)行期間，由于受熱面管的振動(dòng)、膨脹，滑動(dòng)副會(huì)受到爐前、爐后方向和爐左、爐右方向的拉應(yīng)力，這些應(yīng)力會(huì)在滑動(dòng)副焊縫的內(nèi)焊趾部位集中，久而久之就會(huì)在滑動(dòng)副焊縫的內(nèi)焊趾形成裂紋，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展就會(huì)損傷管壁。由于焊縫內(nèi)焊趾位于兩根管子中間的滑動(dòng)副內(nèi)部，在裂紋形成的早期，無法通過表面檢測方法進(jìn)行檢測，所以考慮采用超聲波檢測方法對(duì)裂紋進(jìn)行檢測，但由于滑動(dòng)副焊接的結(jié)構(gòu)原因，超聲波探頭發(fā)射的一次波無法到達(dá)缺陷部位，因此，有必要設(shè)計(jì)一種可靠的超聲檢測方法，使用超聲波二次波檢測滑動(dòng)副與受熱面管焊縫內(nèi)焊趾較嚴(yán)重的裂紋。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種鍋爐受熱面管滑動(dòng)副焊趾裂紋的超聲檢測方法，該方法能夠檢測檢測滑動(dòng)副與受熱面管焊縫內(nèi)焊趾的裂紋。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的鍋爐受熱面管滑動(dòng)副焊趾裂紋的超聲檢測方法包括以下步驟：

1)根據(jù)受熱面管的外徑及滑動(dòng)副在受熱面管上的安裝部位，選取超聲波探頭；

2)在CSK-ⅠA試塊上測定超聲波探頭的超聲波入射點(diǎn)；

3)根據(jù)受熱面管的外徑對(duì)超聲波探頭進(jìn)行修磨，使超聲波探頭與受熱面管的管壁耦合正常；

4)根據(jù)受熱面管的外徑及超聲波探頭的K值，計(jì)算超聲波二次波到達(dá)滑動(dòng)副內(nèi)焊趾無缺陷部位時(shí)的理論計(jì)算聲程S；