復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及CDQ鍋爐設(shè)備檢測(cè)、檢驗(yàn)和檢修領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)部爐管無損檢測(cè)方法。一種復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，首先選取被檢測(cè)管路上的一點(diǎn)周向耦合一磁化后的磁致伸縮帶環(huán)，所述磁致伸縮帶環(huán)的頭尾之間留有一定間隙；然后在磁致伸縮帶環(huán)外環(huán)繞激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元，并設(shè)定回波信號(hào)閾值，通過判定激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元收到的回波信號(hào)圖結(jié)合回波信號(hào)閾值找出被檢測(cè)管路上的缺陷點(diǎn)。本發(fā)明能夠檢測(cè)出管路中所隱藏的缺陷，提前發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確地判定這些換熱器、大型鍋爐設(shè)備內(nèi)部的爐管狀態(tài)，而不是等泄漏或爆管等事故發(fā)生后被動(dòng)進(jìn)行事后處理，降低了設(shè)備維修和保養(yǎng)成本，一旦成功應(yīng)用并推廣，預(yù)計(jì)每年度可節(jié)約數(shù)百萬的維修成本。
【專利說明】
復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及CDQ鍋爐設(shè)備檢測(cè)、檢驗(yàn)和檢修領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)部爐管無損檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，在用的無損檢測(cè)方法有:滲透PT檢測(cè)、磁粉MT檢測(cè)、射線RT檢測(cè)、超聲波UT檢測(cè)、渦流ET檢測(cè)、聲發(fā)射AE檢測(cè)、超聲波時(shí)差法TOFD檢測(cè)等。這些方法都受限于被檢測(cè)物體的結(jié)構(gòu)形式和環(huán)境條件，通常適用于無障礙、可見、有操作空間、結(jié)構(gòu)平整等良好檢測(cè)條件的場(chǎng)合。
[0003]然而，對(duì)于⑶Q鍋爐等這類設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其內(nèi)部鍋爐管具有排列密集、蛇形彎曲多次循環(huán)往復(fù)結(jié)構(gòu)、不能解體、超出目視范圍外等特點(diǎn)，因此，上述常用檢測(cè)方法對(duì)這類爐管均無能為力，無法預(yù)知內(nèi)部爐管狀態(tài)和缺陷，至今國(guó)內(nèi)外仍無對(duì)策。因此，對(duì)于這類鍋爐和換熱器設(shè)備，只有等到爆管、泄漏失效等后果發(fā)生后，才能做事后被動(dòng)搶修工作。僅以本公司煉鐵二期四臺(tái)⑶Q鍋爐為例，自1995年至2012年累積統(tǒng)計(jì)爆管已達(dá)74次，該鍋爐每爆管一次，損失達(dá)到約80?100萬元，無法有效檢測(cè)內(nèi)部管路的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，本方法中磁致伸縮帶環(huán)環(huán)繞管路時(shí)特別預(yù)留了一定間隙，保證了檢測(cè)波形的特性，并降低了噪聲干擾，通過設(shè)置永磁體增強(qiáng)磁場(chǎng)后極大提高了檢測(cè)的可靠性，降低了設(shè)備維修和保養(yǎng)成本，并有力保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，首先選取被檢測(cè)管路上的一點(diǎn)周向耦合一磁化后的磁致伸縮帶環(huán)，所述磁致伸縮帶環(huán)的頭尾之間留有一定間隙；然后在磁致伸縮帶環(huán)外環(huán)繞激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元，并設(shè)定回波信號(hào)閾值，通過判定激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元收到的回波信號(hào)圖結(jié)合回波信號(hào)閾值找出被檢測(cè)管路上的缺陷點(diǎn)。
[0006]所述的激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元使用同一個(gè)纏繞在磁致伸縮帶環(huán)外的電磁感應(yīng)線圈。
[0007]所述的激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元各自獨(dú)立使用一個(gè)纏繞在磁致伸縮帶環(huán)外的電磁感應(yīng)線圈。
[0008]所述磁致伸縮帶環(huán)的頭尾之間留有的間隙為l~5mm。
[0009]所述激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元外還設(shè)置有一增強(qiáng)磁場(chǎng)，所述增強(qiáng)磁場(chǎng)位于被檢測(cè)管路的選定點(diǎn)一側(cè)或二側(cè)。
[0010]所述增強(qiáng)磁場(chǎng)由永磁體產(chǎn)生，永磁體的軸向與被檢測(cè)管路的軸線平行。
[0011]本發(fā)明復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜管路設(shè)備的定期檢測(cè)、檢驗(yàn)和檢修，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)管路中的隱藏缺陷，極大提高了設(shè)備的安全性和可靠性；本發(fā)明用磁致伸縮帶環(huán)環(huán)繞管路時(shí)特別預(yù)留了一定間隙，保證了檢測(cè)波形的特性，并降低了噪聲干擾，通過設(shè)置永磁體增強(qiáng)磁場(chǎng)后極大提高了檢測(cè)的可靠性，實(shí)驗(yàn)表明，本方法能夠檢測(cè)出管路中所隱藏的缺陷，提前發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確地判定這些換熱器、大型鍋爐設(shè)備內(nèi)部的爐管狀態(tài)，而不是被動(dòng)進(jìn)行事后處理，當(dāng)管內(nèi)結(jié)垢、積瘤、堵塞、點(diǎn)狀腐蝕、減薄、沖刷磨損等病灶還處于良性階段，通過對(duì)設(shè)備實(shí)施定期體檢，就能提前發(fā)現(xiàn)“病情”，并主動(dòng)采取措施處理，而不是被動(dòng)等待鍋爐爆管、換熱器泄漏等情況發(fā)生時(shí)，再進(jìn)行事后處理；降低了設(shè)備維修和保養(yǎng)成本，并有力保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，一旦成功應(yīng)用并推廣，預(yù)計(jì)每年度可節(jié)約數(shù)百萬的維修成本。
【附圖說明】
[0012]圖1為本復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法的檢測(cè)裝置布置示意圖；
圖2為被檢測(cè)管路的耦合點(diǎn)截面示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中得到的波形圖。
[0013]圖中:1被檢測(cè)管路、2磁致伸縮帶環(huán)、3電磁感應(yīng)線圈、4永磁體、5導(dǎo)波發(fā)射與接收處理裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0015]實(shí)施例1
如圖1、2所示，一種復(fù)雜內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，首先選取被檢測(cè)管路I上的一點(diǎn)周向耦合一磁化后的磁致伸縮帶環(huán)2，所述磁致伸縮帶環(huán)2的頭尾之間留有一定間隙，磁致伸縮帶環(huán)2產(chǎn)生的磁場(chǎng)是影響導(dǎo)波激勵(lì)模態(tài)的關(guān)鍵因素，他的作用是保證電聲轉(zhuǎn)換時(shí)頻率一致，避免倍頻效應(yīng)，留有的間隙使得檢測(cè)信號(hào)的精度達(dá)到了最佳值，才可真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用保證了本檢測(cè)手段的可靠性，在本實(shí)施例中，作為優(yōu)選所述磁致伸縮帶環(huán)2的頭尾之間留有的間隙為l~5mm ;然后在磁致伸縮帶環(huán)2外環(huán)繞激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元，并設(shè)定回波信號(hào)閾值，通過判定激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元收到的回波信號(hào)圖結(jié)合回波信號(hào)閾值找出被檢測(cè)管路I上的缺陷點(diǎn)。
[0016]如圖1所示，在本實(shí)施例中，為便于布置，并保證電磁感應(yīng)線圈3與被檢測(cè)管路I和磁致伸縮帶環(huán)2同軸，所述的激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元使用同一個(gè)纏繞在磁致伸縮帶環(huán)2外的電磁感應(yīng)線圈3，這樣電磁感應(yīng)線圈3只需要一次對(duì)齊即可，電磁感應(yīng)線圈3本身不存在同軸對(duì)齊的問題；但在本發(fā)明中也可以設(shè)置兩個(gè)電磁感應(yīng)線圈，激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元各自獨(dú)立使用一個(gè)纏繞在磁致伸縮帶環(huán)2外的電磁感應(yīng)線圈，以降低作為信號(hào)發(fā)射和信號(hào)接收單元之間的干擾。
[0017]在本發(fā)明中，所述激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元外還設(shè)置有一增強(qiáng)磁場(chǎng)，所述增強(qiáng)磁場(chǎng)位于被檢測(cè)管路I的待測(cè)量一側(cè)；即，以磁致伸縮帶環(huán)2的耦合點(diǎn)為原點(diǎn)，如果只測(cè)量被檢測(cè)管路I 一邊只需要設(shè)置一個(gè)增強(qiáng)磁場(chǎng)，如兩邊都需要測(cè)量則在兩邊各設(shè)置一個(gè)增強(qiáng)磁場(chǎng)；在本實(shí)施例中，耦合點(diǎn)兩邊的管路都需要測(cè)量，設(shè)置了兩個(gè)增強(qiáng)磁場(chǎng)，所述增強(qiáng)磁場(chǎng)由永磁體4產(chǎn)生，永磁體4的軸向與被檢測(cè)管路I的軸線平行；設(shè)置增強(qiáng)磁場(chǎng)的目的是為了強(qiáng)化信號(hào)，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)干擾大，信躁比低，因此需要一個(gè)永磁體4產(chǎn)生的磁場(chǎng)作為補(bǔ)充，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，設(shè)置了以永磁體4產(chǎn)生的增強(qiáng)磁場(chǎng)后，使缺陷信號(hào)更加突出，降低了誤判的可能性。
[0018]具體進(jìn)行檢測(cè)操作時(shí)按如下流程進(jìn)行:
1、選定單一觸點(diǎn)，對(duì)于CDQ鍋爐每個(gè)循環(huán)密排蛇形爐管，停機(jī)后或常規(guī)年修時(shí)，在不拆卸爐墻情況下，爐內(nèi)總可設(shè)法找到一段爐管是可見的，任意選取爐管上一點(diǎn)作為磁感應(yīng)耦合觸點(diǎn)，就可對(duì)該循環(huán)通道的爐管實(shí)施無損檢測(cè)并獲得遙感回波；
2、將選定點(diǎn)進(jìn)行表面處理，用砂紙將管子表面輕輕打磨，去掉表面氧化物、銹垢及污物，以露出金屬光澤為準(zhǔn)；
3、固定磁致伸縮帶環(huán)2，用膠水將0.1?0.15mm厚的磁致伸縮帶環(huán)2周向緊密粘貼在爐管外表面。磁致伸縮帶環(huán)2的長(zhǎng)度應(yīng)短于被測(cè)管子的周長(zhǎng)約I?5mm。S卩，磁致伸縮帶環(huán)2首尾不能完全閉合，中間必須留出約I?5mm的間隙，在本實(shí)施例中，通常使用的磁致伸縮帶環(huán)2為鐵鈷基合金薄鋼板；
4、安裝電磁感應(yīng)線圈3，在磁致伸縮耦合帶外周緊密纏繞電磁感應(yīng)線圈3，使二者重疊，并盡量使二者軸線重合；為牢靠起見，也可在電磁感應(yīng)線圈3外用膠帶將磁致伸縮帶環(huán)2和電磁感應(yīng)線圈3和整體包覆性粘貼于被檢測(cè)管路I上；
5、安裝磁致伸縮導(dǎo)波發(fā)射和接收裝置。將導(dǎo)波發(fā)射與接收處理裝置5與電磁感應(yīng)線圈3相連；
6、打開電源，啟動(dòng)導(dǎo)波發(fā)射與接收處理裝置5發(fā)射正弦激勵(lì)脈沖并開始接受回波信號(hào)；正弦激勵(lì)脈沖會(huì)產(chǎn)生激勵(lì)磁場(chǎng)，激勵(lì)磁場(chǎng)和偏置磁場(chǎng)是正交的，由魏德曼效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波，扭轉(zhuǎn)波由此耦合到管道上，當(dāng)扭轉(zhuǎn)波在管道上傳播遇到缺陷時(shí)，一部分波會(huì)產(chǎn)生回波信號(hào)，由于逆魏德曼效應(yīng)，電磁感應(yīng)線圈3中能夠感應(yīng)出微弱的模擬電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)扭轉(zhuǎn)波的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過導(dǎo)波發(fā)射與接收處理裝置5放大濾波后顯示出波形圖；
7、安裝并調(diào)整永磁體4的定位與定向；沿著被檢測(cè)管路I軸向，根據(jù)檢測(cè)需要在一側(cè)或兩側(cè)安裝一件或多件永磁體；具體需要與否以及定位與定向均取決于被檢測(cè)管子的材料、管徑大小、管子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和管內(nèi)介質(zhì)等因素。實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)以檢測(cè)到的遙感回波效果最佳為準(zhǔn)；
設(shè)定單向或雙向遙感檢測(cè)模式。通過選定并調(diào)整坐標(biāo)原點(diǎn)，就可實(shí)現(xiàn)單向或雙向遙感檢測(cè)，得到如圖3所示的波形圖，很直觀的就能顯示缺陷的性質(zhì)，橫坐標(biāo)的數(shù)字為缺陷的與磁感應(yīng)耦合點(diǎn)的距離，單位為米，任意設(shè)定被檢測(cè)管路I的一側(cè)為正方向另一側(cè)則為負(fù)方向；在本實(shí)施例中根據(jù)自主設(shè)定的閾值得到坐標(biāo)原點(diǎn)左邊即負(fù)坐標(biāo)軸上標(biāo)記的dl、d2、d3和wl位置有缺陷，根據(jù)實(shí)物對(duì)應(yīng)dl點(diǎn)具有Φ5.3mm小孔，d2點(diǎn)具有Φ2πιπι小孔，d3點(diǎn)具有等對(duì)應(yīng)遙感回波分別表示爐管上有Φ5.3mm小孔、wl點(diǎn)為爐管焊縫；坐標(biāo)原點(diǎn)右邊的正坐標(biāo)軸上標(biāo)記的脈沖波峰中Dl點(diǎn)為爐管焊縫、Wl點(diǎn)為爐管支撐隔板；最終破壞試驗(yàn)解剖管路顯示，本檢測(cè)方式找出了被檢測(cè)管路I的所有缺陷位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，其特征是:首先選取被檢測(cè)管路(I)上的一點(diǎn)周向耦合一磁化后的磁致伸縮帶環(huán)(2)，所述磁致伸縮帶環(huán)(2)的頭尾之間留有一定間隙；然后在磁致伸縮帶環(huán)(2)外環(huán)繞激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元，并設(shè)定回波信號(hào)閾值，通過判定激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元收到的回波信號(hào)圖結(jié)合回波信號(hào)閾值找出被檢測(cè)管路(I)上的缺陷點(diǎn)。2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，其特征是:所述的激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元使用同一個(gè)纏繞在磁致伸縮帶環(huán)(2)外的電磁感應(yīng)線圈(3)。3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，其特征是:所述的激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元和激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)接收單元各自獨(dú)立使用一個(gè)纏繞在磁致伸縮帶環(huán)(2)外的電磁感應(yīng)線圈。4.如權(quán)利要求1~3中任意一權(quán)利要求所述的復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，其特征是:所述磁致伸縮帶環(huán)(2)的頭尾之間留有的間隙為1~5_。5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，其特征是:所述激勵(lì)磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)射單元外還設(shè)置有一增強(qiáng)磁場(chǎng)，所述增強(qiáng)磁場(chǎng)位于被檢測(cè)管路(I)的選定點(diǎn)一側(cè)或二側(cè)。6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部管路無損檢測(cè)方法，其特征是:所述增強(qiáng)磁場(chǎng)由永磁體(4)產(chǎn)生，永磁體(4)的軸向與被檢測(cè)管路(I)的軸線平行。
【文檔編號(hào)】G01N27/82GK105842333SQ201510012228
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日
【發(fā)明人】廖禮寶, 于寶虹, 徐惠賓, 陳科偉, 華鳳青, 茅根新, 羅云東, 鄧聰
【申請(qǐng)人】寶山鋼鐵股份有限公司, 上海金藝檢測(cè)技術(shù)有限公司