奥氏体锅炉管内壁氧化皮脱落堆积测量技术研究

论文摘要

长期以来,过热器和再热器氧化皮脱落一直是管子堵塞和汽轮机冲蚀的一个主要原因。国内外检查的方法主要有两种：一是传统的射线拍片,二是通过磁性测量来确定氧化皮大致的堆积量。对管子进行射线拍片，这种方法费时费力,检验周期长。采用磁性测量检测氧化皮堆积量缺点是对少量存在的氧化皮不敏感,需要一定的堆积量才有反应,而且受内壁附着氧化皮磁性等较多干扰因素影响,检测稳定性差,重复性差。氧化皮脱落堆积堵塞导致爆管的主要因素并不是堆积量的多少或是堆积的质量,而主要是堆积的氧化皮所占管子的截面积。如在割管检查中发现氧化皮堆积量达到180克,但是管子并未出现超温。而有的管子堆积量只用30克,就存在管子组织超温的现象,因此测量氧化皮堆积的高度才是重要的,而磁性测量方法无法满足这种要求。目前国内超(超)临界机组受热面管子大量采用不锈钢,随着蒸汽参数的提高,氧化皮脱落堆积问题会更加普遍,该问题势必严重影响机组安全水平和机组利用率。该问题的解决已是刻不容缓。耽误之急是开发一种可精确测量氧化皮堆积高度仪器,利用机组停机或检修时间进行快速测量,及时查处存在堆积的管子,及时清理,避免爆管引起非计划停机,从而对超(超)临界机组安全可靠运行和电网运行稳定具有十分重要的意义。本研究以华电邹县发电有限公司过热器取样弯管和氧化皮进行模拟实验,取得相应数据关系后在华电邹县发电有限公司#5机组过热器、再热器和其它电厂机组上进行检测应用,并割管验证检测数据与实际堆积情况的对应关系。从现场检验来看涡流检测信号相位变化幅度与氧化皮堆积高度呈单值对应关系。本文研究了涡流技术在奥氏体锅炉管内壁氧化皮堆积测量上的应用。本文设计和开发一套奥氏体锅炉管内壁氧化皮堆积量测量系统,应用于在役电站锅炉奥氏体受热面管子内壁氧化皮脱落堆积测量,并可实现奥氏体不锈钢管的氧化皮堆积物定位、定性,堆积高度进行定量检测。本系统采用超低频涡流检测方法,采用定性和定量两种探头,通过对氧化皮厚度的测量来分析氧化皮堆积对管子运行安全性的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 锅炉管氧化皮的危害
• 1.2 我国锅炉管氧化皮危害的现状
• 1.3 锅炉管氧化机理和奥氏体管内壁氧化皮脱落堆积原因分析
• 1.3.1 电站耐热钢失效分析
• 1.3.2 高温氧化机理
• 1.3.3 奥氏体管内壁氧化皮脱落堆积原因分析
• 1.4 国内外对脱落堆积问题的研究
• 1.4.1 国外的研究
• 1.4.2 国内的研究
• 1.4.3 国内外研究的比较
• 第二章 锅炉管内壁氧化皮堆积测量技术国内外研究现状及解决方案研究
• 2.1 氧化皮堆积测量技术研究
• 2.2 氧化皮堆积的解决方案研究
• 2.2.1 机组选型、设计和建设阶段的解决方案
• 2.2.2 机组运行控制的解决方案
• 2.2.3 检查检验措施
• 2.2.4 其它措施
• 2.3 本章小结
• 第三章 超低频涡流检测氧化皮堆积技术研究
• 3.1 涡流检测技术原理
• 3.2 涡流检测技术的应用和开发
• 3.3 超低频涡流检测技术研究
• 3.4 超低频涡流工作原理
• 3.5 超低频涡流探头技术研究
• 3.6 超低频涡流信号分析处理研究
• 第四章 氧化皮检测灵敏度试验
• 4.1 氧化皮在管子内的分布研究
• 4.2 试验器材
• 4.3 定性探头检测灵敏度和定位精度试验
• 4.4 定量探头检测灵敏度和定位精度试验
• 4.5 不同质量氧化皮灵敏度检测试验
• 第五章 超低频涡流检测技术现场应用试验
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 学位论文评阅及答辫情况表