[發明專利]一種火電廠過熱器再熱器管內壁氧化皮附著力評估方法

在審

• 申請號: 202011326254.4
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112304863A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 喬越;閆愛軍;郭俊文;柯于進;滕維忠;楊俊;王彤;王曉乾;范志東;周陳龍
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N21/88
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明一種火電廠過熱器再熱器管內壁氧化皮附著力評估方法，針對火電廠過熱器再熱器管內壁氧化皮附著力進行評估，得到電廠中氧化皮剝落風險，切實預防氧化皮剝落造成的問題。此方法通過在管內劃螺旋線，并測得氧化皮剝落的部分所占像素以及整個切割測試區域所占像素的比值，計算出氧化皮脫落率，即氧化皮脫落區域面積占總的網格切割區面積的百分數，分級評定該待測管樣內壁氧化皮附著力。此方法針對電廠過熱器再熱器管內壁氧化皮致密、堅硬、分層的結構特性、附著面為曲面的特點，真實反映實際火電廠應用中管材內壁氧化皮的附著程度，測試結果可指導電廠氧化皮剝落風險判定，確保電廠經濟安全運行。

技術領域

本發明涉及金屬管內氧化皮附著測試力測試方法，具體為一種火電廠過熱器再熱器管內壁氧化皮附著力評估方法。

背景技術

超(超)臨界發電機組鍋爐高溫蒸汽氧化腐蝕是造成電廠事故的主要原因之一，是過熱器、再熱器氧化皮脫落、堵塞、爆管、固體顆粒侵蝕事故等的直接原因，造成的經濟損失嚴重。幾十年來，高溫蒸汽氧化腐蝕引起的氧化皮事故頻繁發生、未得到徹底解決，高溫蒸汽氧化問題仍然是困擾并威脅發電廠機組安全可靠經濟運行的重大問題之一，并且機組靈活性調峰的深入開展，受溫度、壓力、應力波動等諸多因素影響，高溫蒸汽氧化腐蝕引起的氧化皮問題進一步加劇。

氧化皮的低附著力是導致其脫落、堵塞的直接原因，但是目前仍沒有針對其附著力測試和評估的方法。現有的與附著力測試相關的國內外標準是以平面試片為試驗對象，無法用于圓形管道內壁腐蝕作用形成產物的附著力測試和評估，且主要是針對漆膜、鍍層等附著力的測試，不適用于換熱管道內壁致密堅硬的氧化皮附著力的測試評估方法。

目前暫無針對火電廠過熱器再熱器管內壁氧化皮附著力評估方法，電廠難以評估氧化皮剝落風險，切實預防氧化皮剝落造成的問題。因此，針對火電廠過熱器再熱器管內壁高溫蒸汽氧化形成的氧化皮致密、堅硬、分層的結構特性，管內壁為曲面的特點，提出符合實際應用的方法更精確的測試氧化皮附著力的方法。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種火電廠過熱器再熱器管內壁氧化皮附著力評估方法，設計合理，操作方便，真實反映實際火電廠應用中管材內壁氧化皮的附著程度，測試結果可指導電廠氧化皮剝落風險判定。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種火電廠過熱器再熱器管內壁氧化皮附著力評估方法，包括如下步驟：

清洗并干燥內壁已生成氧化皮層的待測管樣；

使用切割刀具在待測管樣的內壁劃切與管樣同軸的螺旋線切槽；

使用切割刀具在待測管樣的內壁沿管樣母線劃切軸向切槽，軸向切槽和螺旋線切槽交錯形成網格切槽區；

避開網格切槽區的部位將管樣沿其軸向切為兩半，并清洗干燥存在網格切槽區的一半管樣；

對試驗管樣內壁氧化皮網格切割區進行圖像處理，通過得出氧化皮剝落的部分所占像素以及整個切割測試區域所占像素的比值，得到出氧化皮脫落率，根據設定的評定標準，評估該待測管樣內壁氧化皮附著力。

優選的，所述的清洗并干燥的步驟為，將管樣浸入無水乙醇中用脫脂棉擦洗，置于干凈濾紙上，冷風吹干。

優選的，所述的管樣由如下步驟得到，

將待測過熱器再熱器金屬管，切割為長度50mm～100mm的直管段作為實驗測試管樣，將管段兩端端面沿管樣徑向車平，管樣外壁進行車削加工，車削厚度不超過1mm，同心度公差值不超過0.1mm。

優選的，所述螺旋線切槽的切割步驟如下，

使切割刀具垂直于管樣內表面，控制螺紋寬度，刀頭伸入管樣內壁表面的深度固定，按順時針方向，勻速在管樣內壁上切割，形成螺旋線切槽。