本文關鍵詞：奧氏體不銹鋼管內(nèi)氧化物堆積定量檢測儀器研制

  更多相關文章： 電站鍋爐 奧氏體不銹鋼管 氧化物堆積 定量檢測

【摘要】：在超臨界、超超臨界的電站鍋爐中,過熱器和再熱器都比較普遍使用了耐高溫、抗腐蝕性能更好的奧氏體不銹鋼管來制造。設計時估算5年或更久才會有氧化皮脫落,但是在實際運行過程中,惡劣的工況環(huán)境會加快管道內(nèi)壁發(fā)生氧化,在內(nèi)壁表面形成氧化皮。當工作環(huán)境發(fā)生劇烈變化時,例如每年的維修停爐和啟爐時,管道內(nèi)壁的附著的氧化皮很容易剝落,剝落的氧化皮會堆積在過熱器和再熱器管道彎頭部位,嚴重時會堵塞管道,甚至導致管道爆裂。近年來,各大電廠越來越重視管道內(nèi)氧化皮對鍋爐的影響,每年都會投入大量資金對管道內(nèi)氧化皮進行檢測,以防止管道爆裂迫使機組停機帶來的經(jīng)濟損失。目前比較普遍采用X射線探傷裝置對鍋爐管道內(nèi)沉積的氧化物進行無損檢測,該檢測手段檢測速度慢,檢測成本高,無法既經(jīng)濟又安全地對管道內(nèi)氧化皮的堆積情況進行評估,所以急切需要一種有效的無損檢測技術來準確檢測過熱器和再熱器管道中氧化物的堆積情況,減少電廠因爆管被迫停機帶來的經(jīng)濟損失。為了能夠有效檢測出電站鍋爐過熱器及再熱器管道內(nèi)剝落的氧化物是否堆積、堵塞管道,本文研制了一種奧氏體不銹鋼管內(nèi)氧化物堆積定量檢測儀器,該儀器可以快速有效地檢測電站鍋爐奧氏體不銹鋼管內(nèi)部氧化物剝落堆積狀況,給出堆積厚度,排除奧氏體不銹鋼管氧化物過多堵管而導致的爆管。本文針對氧化皮堵塞管道的情況,在深入調(diào)研、分析研究的基礎上,通過對關鍵技術的攻關,完成了如下內(nèi)容的研究：首先,對奧氏體不銹鋼管在過熱器和再熱器的使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題,以及國內(nèi)外同行解決相關問題的技術手段進行了調(diào)研,針對目前的技術現(xiàn)狀與需求,制定了本文要開展的研究內(nèi)容。其次,開展了氧化物堆積厚度與檢測信號的對應關系仿真實驗研究,探討了剝落氧化物的圖形顯示方法,為奧氏體不銹鋼管內(nèi)氧化物堆積定量檢測儀器的研制提供技術支撐。第三,研制了能感應出氧化物堆積厚度的專用傳感器,設計了信號放大、采集、處理等儀表電路,研制了奧氏體不銹鋼管內(nèi)氧化物堆積定量檢測儀器。第四,針對專用傳感器的特點,結合實際硬件電路、設計了奧氏體不銹鋼管內(nèi)氧化物堆積定量檢測儀器功能軟件,介紹了軟件編程的主要流程。第五,使用本文設計的儀器在實驗室環(huán)境下進行了管道內(nèi)氧化物堆積、重量、厚度與儀表輸出信號之間的關系實驗,得到了檢測儀器測量的電壓值與氧化皮體積數(shù)和氧化皮厚度之間的關系曲線,并標定了儀器。電廠的現(xiàn)場比對實驗驗證了儀器的有效性。綜上所述,本文研制了奧氏體不銹鋼管內(nèi)氧化物堆積定量檢測儀器,并做了大量的實驗室和現(xiàn)場實驗。實踐證明,奧氏體不銹鋼管內(nèi)堆積氧化物定量檢測儀器能夠快速的檢測出電站鍋爐過熱器及再熱器管道內(nèi)剝落的氧化物的量,并采用圖形的方式進行顯示。該儀器將為電站鍋爐過熱器及再熱器管道提供一種快速、便捷的檢測手段,大大地節(jié)約了檢測成本和檢測時間,隨著該儀器的大量推廣,必將在電站鍋爐過熱器及再熱器管道檢測方面產(chǎn)生巨大的社會效益。
【關鍵詞】：電站鍋爐 奧氏體不銹鋼管 氧化物堆積 定量檢測
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM621.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 課題的研究意義和主要研究內(nèi)容17-19
• 1.3.1 課題的研究意義17
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 檢測儀的總體設計19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 過熱器和再熱器內(nèi)氧化脫落的堵管形式19-20
• 2.3 檢測原理20
• 2.4 基于ANSYS的氧化皮堆積厚度與檢測信號關系的仿真分析20-24
• 2.4.1 氧化皮檢測ANSYS仿真模型20-21
• 2.4.2 仿真結果與分析21-24
• 2.5 奧氏體不銹鋼管內(nèi)剝落氧化物圖形顯示技術研究24-26
• 2.6 檢測儀的總體設計26
• 2.7 小結26-29
• 第三章 檢測儀硬件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 新型氧化皮探頭研制29-30
• 3.3 功能模塊硬件設計30-38
• 3.3.1 核心處理模塊選擇30
• 3.3.2 USB口設計和SD卡設計30-31
• 3.3.3 顯示單元31
• 3.3.4 前置放大電路的設計31-32
• 3.3.5 信號采集模塊設計32-33
• 3.3.6 供電模塊設計33-36
• 3.3.7 儀器實物和性能指標36-38
• 3.4 小結38-39
• 第四章 檢測儀軟件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)39-57
• 4.1 引言39
• 4.2 軟件總體設計39-44
• 4.3 單片機初始化44-55
• 4.3.1 I/O端口初始化44-46
• 4.3.2 系統(tǒng)時鐘初始化46-49
• 4.3.3 數(shù)據(jù)采集49-52
• 4.3.4 LCD顯示52-54
• 4.3.5 數(shù)據(jù)存儲54
• 4.3.6 讀寫SD卡54-55
• 4.4 小結55-57
• 第五章 實驗與分析57-65
• 5.1 引言57
• 5.2 實驗研究57-61
• 5.2.1 氧化物重量與儀器讀數(shù)對應關系的實驗57-59
• 5.2.2 氧化物堆積厚度與儀器讀數(shù)對應關系的實驗59-61
• 5.3 現(xiàn)場應用61-63
• 5.4 小結63-65
• 第六章 結論與展望65-67
• 6.1 結論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-69
• 致謝69-71
• 作者簡介71-72
• 北京化工大學專業(yè)學位碩士研究生學位論文答辯委員會決議書72-73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 牟彥春;徐文勝;李劍峰;;超低頻磁性檢測技術在電站鍋爐奧氏體不銹鋼管內(nèi)壁檢測中的應用[J];無損檢測;2015年07期

2 張鳳安;朱邦同;;超聲波檢測技術在鍋爐受熱面管氧化皮檢測中的應用[J];新技術新工藝;2014年09期

3 褚孟縣;徐昶;;超超臨界電站鍋爐高溫再熱器的射線檢驗工藝探討[J];硅谷;2012年15期

4 許立賓;丁克勤;趙娜;;不銹鋼管內(nèi)氧化物檢測仿真與傳感器設計[J];管道技術與設備;2011年01期

5 丁克勤;趙娜;;電站鍋爐不銹鋼管氧化皮檢測技術[J];無損檢測;2010年08期

6 辛偉;丁克勤;黃冬林;梁麗紅;;帶保溫層管道腐蝕缺陷的脈沖渦流檢測技術仿真[J];無損檢測;2009年07期

7 銀龍;宋壽春;畢法森;何洪利;;超臨界機組氧化皮的產(chǎn)生與防范[J];電力設備;2006年10期

8 方佩敏;穩(wěn)壓輸出的升/降壓式電荷泵MAX1759[J];世界電子元器件;2002年12期

9 袁益超，，陳之航，王國華，陳松業(yè);大容量電站鍋爐汽溫問題及過熱器與再熱器超溫爆管原因的分析[J];動力工程;1994年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 許立賓;電站鍋爐不銹鋼管內(nèi)氧化皮檢測技術研究[D];中北大學;2010年

2 尹黔昊;1000MW機組鍋爐氧化皮問題分析與預防[D];華北電力大學（河北）;2009年

3 任海燕;水冷壁管腐蝕低頻渦流檢測的仿真研究[D];中北大學;2009年

本文編號：1051389