Page 108 - 无损检测 2021年第六期

实践经验

DOI : 10.11973 / ws j c202106016

电站锅炉异种钢受热面管的相控阵超声检测

李 辉, 钱亚勇, 孙贺斌, 张洋洋

( 甘肃电力科学研究院技术中心有限公司, 兰州 730050 )

摘 要:异种钢对接接头广泛应用于电站锅炉受热面管中, 其常用的检测方法主要为射线检
测和常规超声检测。使用相控阵超声检测技术对某超临界电站锅炉异种钢受热面对接接头进行检
测, 取得了较好的检测效果。

关键词:相控阵超声; 异种钢对接接头; 小径管

中图分类号: TG115.28 文献标志码: B 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 06-0066-04

Phasedarra yultrasonictestin g ofdissimilarsteelheatin g surfacetubesinp owerstationboilers

Q
,
LIHui , IANYa y on g SUNHebin , ZHANGYan gy an g

( GansuElectricPowerResearchInstituteTechnolo gyCenterCo. , Ltd. , Lanzhou730050 , China )

Abstract : Dissimilarsteelbutt j ointsarewidel yusedinp owerstationboilerheatin g surface p i p es.Thecommon

detectionmethodsaremainl yradio g ra p hicins p ectionandconventionalultrasonictestin g .Phasedarra yultrasonic

detectiontechnolo gy isusedtodetectdissimilarsteelheatin g surface j ointsofasu p ercritical p owerstationboilerand

achieveag ooddetectionresults.

Ke ywords : p hasedarra yultrasonic ; dissimilarsteelbutt j oint ; smalldiametertube
在役电站锅炉, 特别是超临界电站锅炉的受热面 结果不理想 [ 3 ] 。某超临界电站锅炉( 660 MW ) 高温

管, 其高温段普遍采用奥氏体钢和铁素体钢对接接 过热器异种钢受热面管 ( T91 / SA-213TP347H 型)
头。多数异种钢对接接头的失效原因都是其存在焊 对接接头结构如图 1 所示, 笔者从检测效率、 安全性
接缺陷, 同时奥氏体和铁素体线膨胀系数的不同造成 等方面考虑, 采用相控阵超声检测方法, 选用合理的
了异种钢熔合线附近区域存在较高的水平应力 [ 1 ] , 在 检测工艺, 现场检测 120 根管子, 发现其中 7 根管子
机组运行的交变热应力、 管内气流波动引起的振动应 对接接头存在异常反射波。为验证检测工艺的合理
力的共同作用下, 异种钢对接接头的熔合线附近受到 性, 对其中 1 根存在异常反射波的对接接头进行切
了较大的循环应力作用, 疲劳类型为低周疲劳, 当机 割, 并进行了 X 射线检测、 焊缝解剖和金相分析。

组运行( 5~6 ) ×10 h后, 载荷超过一定值时, 对接接
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头应力集中部位开始失效 [ 2 ] , 进而造成机组泄露。
目前对在役异种钢对接接头的检测方法主要为
渗透检测和 A 型脉冲超声检测, 虽然这两种检测方
法配合使用能覆盖检测整个对接接头的表 面和内
部, 但渗透检测只适用于表面开口型缺陷, A 型脉冲
超声检测受管壁厚度、 管子曲率、 检测灵敏度等因素
的影响较大, 同时受技术人员水平的影响, 整体检测

图 1 受热面管结构示意
收稿日期: 2020-11-25
作者简介: 李 辉( 1985- ), 男, 工程师, 主要从事火电厂和水电 1 相控阵超声检测原理及特点
厂金属材料的无损检测工作
通信作者: 李 辉, 446556712@ qq .com 相控阵超声技术是通过控制各个独立阵元的延
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2021 年 第 43 卷 第 6 期

无损检测