[实用新型]一种粗、细晶受热面管的超声波鉴别装置

说明书

一种粗、细晶受热面管的超声波鉴别装置，包括超声波检测仪、双晶纵波小角度探头和粗、细晶试块，超声波检测仪与双晶纵波小角度探头之间通过屏蔽线连接，粗、细晶试块为外径等同、内径自左向右呈阶梯状逐渐变小的管状结构，粗、细晶试块长度为90~100mm，每阶梯内径宽度为15~20mm。本实用新型借助超声波检测检测缺陷的原理、超声波检测仪、双晶纵波小角度探头；粗、细晶试块先行对超声波检测仪进行调试，之后通过超声波检测仪及双晶纵波小角度探头对受热面管进行检查，即能快速进行评定，又做到评定准确，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及粗、细晶粒管甄别技术领域，具体属于一种粗、细晶受热面管的超声波鉴别装置。

背景技术

目前热力发电采用了高参数、大容量机组，相应的受热面管由于蒸汽压力和温度的提高。机组蒸汽温度突破540℃/566℃限制，超超临界火电技术出现，主蒸汽和再热蒸汽温度达到600℃ /660℃以上，主蒸汽压力达到26.05MPa 以上。主蒸汽参数的提高使机组效率提高，供电煤耗下降，这也对过热器、再热器的材质提出更高要求。为了能满高温、高压工况下对金属材料的高温性能要求，高参数机组在锅炉关键部位普遍采用奥氏体结构的不锈钢。如T91、T92、TP304、Tp347。这些类型的管道虽然能够满足了生产的要求，但也陆续暴露了不足之处，如受热面管内壁氧化后生成氧化皮，且逐渐脱落。奥氏体不锈钢氧化皮产生使过热器、再热管道内壁的氧化落入弯头部位使蒸汽流通受阻，导致锅炉受热面局部过热、超温爆管。降低了机组可用率，带来发电机组安全隐患，严重时导致锅炉超温爆管。

氧化皮的产生除与温度有直接关系外，还与材质有关，事实证明粗晶粒组织的管材易产生氧化皮，细晶组织的管相对产生氧化皮的几率较小。这就要求我们在机组运行到一段时间后进行氧化皮的检查，对于氧化皮较多的管段进行金相组织评定，若该部分管段金相评定为粗晶材质就需进行更换处理。按常规对于受热面粗、细晶管需进行大量割取管段做金相鉴定（属破坏性）。这可能将细晶粒的管被误割造成无谓的损失。

超声波的衰减除与管材晶粒度有关外还与超声波的频率有关：

α=cf；其中，α：衰减系数；c：晶粒度大小和各向异性无关的常数；f：超声波频率。

基于超声波在材质中衰减随频率的增高而增加。我们希望采用较高的频率使其在介质中有较大的衰减，从而使声波在粗晶管中有较大的衰减，在细晶粒度管中衰减小。当选用的频率一定时，材质内部组织晶粒粗大的钢管易造成超声波声能的大的衰减，而晶粒度较细的则超声波声能有较小的衰减。在高频超声波作用下形成大的衰减比。

综上，我们利用超声波在介质中衰减原理研制了一套甄别装置，以便在现场进行无损伤甄别取代金相检查。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种粗、细晶受热面管的超声波鉴别装置，要解决现有技术受热面管粗细状态鉴别困难的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种粗、细晶受热面管的超声波鉴别装置，其特征在于：包括超声波检测仪、双晶纵波小角度探头和粗、细晶试块，所述超声波检测仪与双晶纵波小角度探头之间通过屏蔽线连接，所述粗、细晶试块为外径等同、内径自左向右呈阶梯状逐渐变小的管状结构，粗、细晶试块长度为90~100mm，每阶梯内径宽度为15~20mm。

进一步优选地，所述粗、细晶试块由晶粒度级别4-7级或晶粒度级别9-11级别的材料制作而成。

进一步地，所述屏蔽线包括直接与超声波检测仪连接的一条主线，主线端部连接有双晶纵波小角度探头。

所述双晶纵波小角度探头包括矩形壳体、设于矩形壳体内的分隔层和并列设于分隔层两侧空间内的两片压电晶片，矩形壳体宽度为8mm。

此外，所述矩形壳体右上角为与压电晶片平行的斜面。