一种锅炉受热面管减薄量的检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107632068A(43)申请公布日2018.01.26(21)申请号201710818809.9(22)申请日2017.09.12(71)申请人国网湖南省电力公司地址410007湖南省长沙市韶山北路388号申请人国网湖南省电力公司电力科学研究院国家电网公司(72)发明人彭碧草熊亮冯超龙毅(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人龚燕妮(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)G01B17/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种锅炉受热面管减薄量的检测方法(57)摘要本发明公开了一种锅炉受热面管减薄量的检测方法，包括：步骤1：获取兰姆波在待检测锅炉内受热面管的标准壁厚d1下的频散曲线；步骤2：根据频散曲线中的群速度频散曲线获取最佳检测频率f1；步骤3：获取步骤2中的最佳检测频率f1对应在相速度频散曲线中兰姆波的相速度cp，并根据斯奈尔定律确定声束入射角α；步骤4：依据步骤3中的声束入射角α，可变角度探头连接超声波探伤仪并维持在最佳检测频率f1下进行检测，以及采集S0模态和A0模态的回波信号；步骤5：根据回波信号获取S0模态和A0模态端面回波的渡越时间差，并依据渡越时间差进行受热面管的减薄量计算。本发明通过该方法可以方便快捷地完成检测，同上提高检测结果的可靠度。CN107632068ACN107632068A权利要求书1/2页1.一种锅炉受热面管减薄量的检测方法，其特征在于：包括：步骤1：获取兰姆波在待检测锅炉内受热面管的标准壁厚d1下的频散曲线；其中，所述频散曲线包括相速度频散曲线和群速度频散曲线，所述相速度频散曲线表示在所述受热面管的标准壁厚d1下兰姆波的相速度cp与检测频率f的对应关系，所述群速度频散曲线表示在所述受热面管的标准壁厚d1下兰姆波的群速度cq与检测频率f的对应关系；所述相速度频散曲线和群速度频散曲线均至少包括兰姆波中S0模态和A0模态下的曲线；步骤2：根据步骤1的频散曲线中的群速度频散曲线获取最佳检测频率f1；其中，所述最佳检测频率f1对应在群速度频散曲线中的S0模态的群速度和A0模态的群速度的差值小于预设值；步骤3：获取步骤2中的最佳检测频率f1对应在所述相速度频散曲线中兰姆波的相速度cp，并根据斯奈尔定律确定声束入射角α；其中，斯奈尔定律对应的计算公式如下所示：α＝arcsin(cl/cp)；式中，cl表示探头锲块中的纵波的传播速度；步骤4：依据步骤3中的声束入射角α，将可变角度探头连接超声波探伤仪并维持在最佳检测频率f1下进行检测，同时采集S0模态和A0模态的回波信号；步骤5：根据步骤4中回波信号获取S0模态和A0模态端面回波的渡越时间差，并依据渡越时间差进行所述受热面管的减薄量计算；其中，若所述渡越时间差小于预设阈值，所述待检测锅炉的受热面管未发生减薄；若所述渡越时间差大于或等于预设阈值，根据所述渡越时间差计算出所述待检测锅炉的受热面管中已知吹损长度L的减薄量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述相速度频散曲线的横坐标是检测频率f，纵坐标是兰姆波的相速度cp，所述群速度频散曲线的横坐标是检测频率f，纵坐标是兰姆波的群速度cq。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述相速度频散曲线的横坐标是频积厚fd，纵坐标是兰姆波的相速度cp，所述群速度频散曲线的横坐标是频积厚fd，纵坐标是兰姆波的群速度cq；其中，fd＝f×d；式中，f为检测频率，d为受热面管的壁厚；获取的所述相速度频散曲线和所述群速度频散曲线中横坐标的频厚积fd为检测频率f与受热面管的标准壁厚d1的乘积。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：步骤5中根据所述渡越时间差计算出所述待检测锅炉的受热面管中已知吹损长度L的减薄量的过程如下：首先按照如下公式计算出在所述受热面管的吹损长度L内的S0模态端面回波速度CS0：其中，CA0表示为吹损长度L内A0模态的群速度，CA0等于最佳检测频率f1对应在所述群速度频散曲线中A0模态的群速度，△T表示S0模态和A0模态端面回波的渡越时间差；2CN107632068A权利要求书2/2页其次，根据所述群速度频散曲线中S0模态的曲线获取CS0群速度下的频厚积fd2，并将获取的CS0群速度下的频厚积fd2除以最佳检测频率f1计算出受热面管的实际壁厚d2；其中，fd＝f×d；式中，fd为频厚积，f为检测频率，d为受热面管的壁厚；最后，按照如下公式计算出受热面管减薄量Δd：Δd＝d1-d2。5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：步骤1中获取频散曲线的过程如下：首先，获取待检测锅炉的受热面管的标准壁厚d1；最后，将所述标准壁厚d1代入兰姆波