Page 31 - 无损检测2025年第三期

试验研究
试验研究

DOI：10.11973/wsjc240306

锅炉膜式水冷壁漏磁检测磁化结构设计及分析

陈 涛 ，孙 晗 ，杨象岳 ，刘延雷 ，金斌戈 ，熊伟东 1
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（1. 杭州市特种设备检验科学研究院，杭州 310051；2. 南京市锅炉压力容器检验研究院，南京 210000）
摘 要：在采用漏磁检测技术对锅炉水冷壁管进行缺陷检测时，受水冷壁鳍片结构的影响，水
冷壁管缺陷处的漏磁信号强度会被削弱，从而导致检测灵敏度下降。针对此问题，提出了增加磁化
单元，对待检水冷壁管两侧管道同时进行磁化的改进方案，并且对该方案的可行性进行了深入研
究。建立了并列三个磁化单元的有限元模型，对比分析了增加磁化单元前后水冷壁管缺陷处的漏
磁信号强度，最后通过试验验证了数值计算结果的准确性和改进方案的可行性，为锅炉水冷壁管漏
磁检测设备的开发和应用提供参考。
关键词：锅炉；膜式水冷壁；漏磁检测；磁化结构；有限元分析

中图分类号：TH49；TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2025)03-0001-05

Design and analysis of magnetization structure for leakage magnetic detection of boiler
membrane waterwall

CHEN Tao , SUN Han , YANG Xiangyue , LIU Yanlei , JIN Binge , XIONG Weidong 1
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（1. Hangzhou Special Equipment Inspection and Science Research Institute, Hangzhou 310051, China;
2. Nanjing Boiler and Pressure Vessel Inspection Institute, Nanjing 210000, China）
Abstract: When using magnetic flux leakage detection technology to detect the defect of boiler water wall tube, due
to the influence of the fin structure of the water-cooled wall, the magnetic flux leakage signal strength at the defect location
of the water-cooled wall tube will be weakened, leading to a decrease in detection sensitivity. In response to the above
issues, the author of this article proposed an improved scheme of adding a magnetization unit to simultaneously magnetize
the pipes on both sides of the water-cooled wall pipe to be inspected. Furthermore, the author conducted in-depth research
on the feasibility of this scheme. A finite element model of the magnetization structure of the boiler water-cooled wall tube
containing three magnetization units was established. The magnetic leakage signal strength at the defects of the water-
cooled wall tube before and after adding magnetization units was compared and analyzed. Finally, the accuracy of the
numerical calculation results and the feasibility of the improvement plan were verified through experiments. The research
content of this article could provide reference for the development and application of magnetic leakage detection equipment
for boiler water-cooled wall tubes.
Key words: boiler; membrane waterwall; magnetic leakage detection; magnetization structure; finite element analysis

电站锅炉作为我国煤电行业的关键设备，保有 进而发生泄漏，造成锅炉停产，甚至诱发安全事故 [1-8] ，
量较大，其关键部件如膜式水冷壁，在服役期间常受 因此锅炉的使用单位和检验机构均较重视对水冷壁
介质腐蚀、热辐射、磨损等因素影响出现管体损伤， 腐蚀、磨损情况的监控和检测 [9-12] ，但较缺乏水冷壁
管整体腐蚀情况的检测手段。漏磁检测技术近年来
收稿日期：2024-07-10
被广泛应用于特种设备的缺陷检测中，但关于漏磁
基金项目：国家市场监督管理总局科技计划项目（2022MK162）
检测技术在锅炉膜式水冷壁检测方面的应用以及如
作者简介：陈 涛（1986—），男，博士，高级工程师，主要从事特
何解决鳍片结构对漏磁信号影响的相关研究工作目
种设备安全评价及无损检测技术研究工作
通信作者：熊伟东，chentao_zju@163. com 前还相对较少。此前，笔者已尝试利用漏磁检测方

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2025 年 第 47 卷 第 3 期
无损检测