无损检测新技术电力应用ppt课件.ppt

先进无损检测技术在电力行业的应用优势 1 广州金睛检测技术有限公司 金睛检测是一家致力于先进无损检测技术引进和应用的专业技术服务公司 公司技术力量雄厚 检验人员具有丰富的工作经验 其中高级工程师1人 工程师3人 检验人员19人 取得无损检测检验员资格的有 射线 级2人 证 超声波 级1人 证 渗透 级2人 证 磁粉 级1人 证 射线 级10人 证 超声波 级9人 证 磁粉探伤 级7人 证 渗透探伤 级8人 证 目前公司检测业务范围包含常规检测和非常规检测两大类 其中非常规检测包括 水冷壁 过热器 再热器等炉管的金属检测和氧化物堵管检测 汽机方面的检测范围包括汽轮机叶片 螺栓 高加 冷凝器等 检测技术以先进技术为主 包括超声相控阵检测技术 涡流检测技术 导波和TOFD检测技术 挑战常规检测难以完成的任务 2 2 报告摘要 无损检测技术在电力行业的应用可以说是最成熟 最规范的 但是长期以来 对于复杂 异性工件的检测仍然是比较困难的问题 诸如 水冷壁检测 汽轮机叶片 螺栓 角焊缝 带保温层管道等工件的检测 超声波真实几何结构成像检测和远场涡流检测等技术的应用为这些问题带来了解决方法 3 3 4 先进无损检测技术应用介绍 1 常规超声波全记录成像检测2 相控阵真实几何结构成像检测3 远场涡流检测技术4 TOFD检测技术5 常规涡流检测技术 4 超声波全记录成像检测 ISONIC系列超声产品由以色列SonotronNDT制造 是世界上最早的可记录工业超声检测系统之一 是一套集检测跟踪 数据记录 缺陷成像显示于一体的数字式高级超声检测系统 2003年 广州金睛是国内第一套ISONIC的用户 该系统配有二十多种标准和专用软件 为各种现场检测应用提供直观的多媒体人机对话窗口 可以动态创建满足工件结构的检测工艺 实现A超 B C扫描成像数据的全记录 符合美国ASME标准CodeCase2235 的要求 电站方面 2004年开始 广州金睛在不同的条件下参与了汽包环缝 纵缝和下降管角焊缝 四大管道对接焊缝 集箱管座角焊缝三维成像检测 阀门 法兰 三通的腐蚀成像 利用快速B扫描成像检测中小直管 弯头的减薄 以特有的功能检测小管角焊缝 联箱小管座 各种锻 铸件如汽机大轴 轴瓦 护环的内部状态判断 还可替代射线 对拍片困难部位成像 其中 参与了粤电集团对受热面管座焊接质量的验收 对机组容量达66万千瓦的汽包200mm厚环缝成像 并对缺陷成功定量 定位 得到业主方的极大的认同 5 5 案例1 汽包焊缝C扫描三维超声成像 160mm厚汽包环缝三维成像检测 6 6 案例2 集箱管座角焊缝快速B扫描成像检测 厂家设备验收 使用斜探头利用一次波和一次反射波结合对被测物件截面成像 对成像过程能实现A超数据及截面图形自动记录 7 7 案例3 阀座夹渣快速扫描成像检测 8 8 案例4 腐蚀检测3D成像技术 图示是管道内腐蚀缺陷 此技术可检测复合材料 如轴瓦 有否脱离 替代测厚并可检测集箱和蒸汽管道长期运行的内腐蚀情况 9 9 案例5 主蒸汽管高频导波快速成像检测 10 导波成像 B扫描复核 10 案例6 电站小管高频导波快速成像检测 图示是0 5毫米深度环向划痕导波检测图 可对电站各种规格管子的直管段和弯管的母材质量进行快速扫查并成像检测 11 11 相控阵技术原理及特点 相控阵在目前无损检测领域里代表最先进的超声检测技术 尤其在复杂构件及焊接接头检测方面的应用具有独特优势 可有效地检出各种面状缺陷和体积型缺陷 检测结果以三维图像显示 为缺陷定位 定量 定性 定级等提供了丰富的信息 12 结合焊缝真实坡口的成像检测 13 14 某电厂低再检测现场 电站小管局限位置的快速扫描成像检测 15 某电厂高再小管对接焊缝相控阵检测和射线对比 16 某电厂1000MW机组隔板扇形扫描检测 17 18 叶片叶根的检测 18 19 齿间裂纹 齿根裂纹 螺栓检测 19 远场涡流检测技术 远场涡流检测技术RFT是一种能穿透金属管壁的低频电磁检测技术 探头有内通过式和 外扫描式 由激励线圈和检测线圈构成 激励线圈和检测线圈相距二至三倍管外径的长度 激励线圈通以低频交流电 产生的磁场信号穿透管壁后 沿管子方向传递 再从管外 内 面穿透管壁 信号被管内 外 的检测线圈接受 从而有效地检测管子的内 外壁腐蚀及管壁的减薄情况 磁场信号穿透了两次管壁完成检测 若管子发生腐蚀减薄 由于信号穿透的金属变少了 检测线圈所接受的信号会相位提前 时间减少 和幅度提高 因此 RFT的主要技术特征是激励线圈与检测线圈间距和信号的穿透性 20 20 1 电厂锅炉水冷壁管自动爬行器检测2 带外衬管链式探头扫描检测3 高低加热器管内穿式检测4 不锈钢管氧化物堵管成像检测 挑战性工况的远场涡流检测 21 21 电厂锅炉的水冷壁管在长期运行过程中受到烟气 煤灰 火焰及管内介质等侵蚀 极易出现腐蚀 冲蚀及磨损等损伤 材料性能劣化 在管内高压 高温水及蒸汽的作用下 发生鼓胀变形泄漏或爆管 强制停炉等严重事故 造成巨大经济损失 因此加强水冷壁管的在役运行检测 发现损伤部位 及时修复 避免事故 具有十分重要的现实意义 加拿大路赛尔公司和美国电科院开发的远场涡流检测系统 是目前国际上最先进的 采用非接触式的手持式外置式探头 E PIT 或自动爬壁扫查器 VertiScan 能快速直观地检出水冷壁管的宏观缺陷 如内外壁局部腐蚀 管壁的渐变和均匀减薄 也可发现氢损伤 热疲劳裂纹和蠕变裂纹等微观缺陷 检测现场和缺陷管的示意图如下 水冷壁管自动爬行器检测 22 22 23 水冷壁管自动爬行检测 23 24 发现的典型缺陷和检测信号 24 25 发现的典型缺陷和检测信号 25 内壁腐蚀 26 环向裂纹 现场检测到的典型缺陷 纵向裂纹 大面积渐变减薄 26 27 水冷壁管爬行器的优势 27 针对有防腐层 保温层 水泥层包裹的管件 在不破坏外衬的情况下 利用我们的链式远场涡流探头可以对保温层下腐蚀缺陷进行成像检测 28 保温层下管道腐蚀成像检测 28 高温 低温加热器管内穿式检测 检测能力 以16x2 1mm高加碳钢管为例 我们的远场涡流探头 可发现单个直径1 5mm的通孔或直径3mm壁厚30 减薄的凹坑 有效区分壁厚5 与10 的周向减薄缺陷 29 29 柔性探头内检 柔性探头穿过弯曲部位伸出 30 31 31 不锈钢管氧化物堵管成像检测 随着我国国民经济的快速发展 超 超 临界参数的火电机组已在全国蓬勃发展 这些机组的锅炉根据不同的厂家工作温度可达到571585606615620度 目前应用的管材基本上都是TP347H TP347HFG Super304H和HR3C 这些不锈钢管 在运行一段时间后 内壁脱落的氧化皮 会聚集在管排水平段 形成凝结性的氧化物 当氧化物堆积到一定数量后 会引起堵管 局部过热而造成爆管 停炉 另外所有炉型中 管排自夹管及其出汽侧弯头堆积脱落的氧化皮较多 锅炉厂加工的异形接管焊缝退刀槽处基本上都是直角台阶 脱落的氧化皮通过此处变截面时 容易造成搭桥堆积 当炉膛存在较大热偏差状况时 偏差较大的管排就会超温运行 很短的时间即可产生氧化皮脱落堵塞管径 造成超温爆管 32 32 因此尽早发现并能定量分析氧化物的产生对电厂是非常有必要的 我公司引进使用的电磁检测技术 是目前国际上最先进的 该技术是加拿大路赛尔公司和美国电科院合作开发的专利技术 采用非接触式的外置扫查器 能快速直观地检出管内氧化物的分布情况 实时成像并读取氧化物占管内截面积的百分比 检出灵敏度为3 定量精度为 5 以内 33 33 34 氧化物堵管成像和定量 34 TOFD检测原理和特点 一种依靠超声波与缺陷端部相互作用发出的衍射波来检出缺陷并对缺陷进行定量的检测技术 检出率约90 左右 而相比之下 射线检测的检出率稍低 大约75 在实际工作中 我们也发现有TOFD检测出来的缺陷 X射线未能发现的情况 精确测量缺陷尺寸 定期对缺陷进行监测 可以计算出单位时间内缺陷尺寸变化量 从而判断缺陷的趋势 35 35 1 效率高 单组探头检测对焊缝覆盖范围大 只须做线性扫查 无须做锯齿形移动即可对焊缝完成扫查 是常规超声探伤方法的3至5倍 2 灵敏度高 衍射波信号具有很高的灵敏度 因此也保证了很高的检出率 3 精度高 通过衍射时差计算方法 缺陷的高度可被精确的计算出来 4 影响小 焊缝结构以及缺陷的方向性对检测结果影响不大 对耦合要求不高 它是对衍射波的测量 当量影响不大 通过直通波可以监控耦合状态 5 漏检少 衍射波具有高灵敏度 通过图象记录完整检测数据 重复性好 6 数据全 检测的结果立刻就能知道 焊缝的纵断面或横断面的检测图像可以存盘或打印出来 也可随时在电脑上进行分析处理 作为永久的纪录 TOFD技术的优势 36 36 TOFD检测技术可以检测大厚壁的主蒸汽管道 图中为南方某电厂89mm厚主蒸汽管道的TOFD检测 37 主蒸汽管道的TOFD检测