标定管及奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测方法

摘要

本发明公开了一种标定管及奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测方法，包括标定管本体、底部封头、螺纹端盖及阶梯试块，其中，阶梯试块位于标定管本体内，底部封头固定于标定管本体的底部开口处，螺纹端盖固定于标定管本体的顶部开口处，阶梯试块的端部与螺纹端盖之间有间隙，标定管本体内填充有氧化物，该标定管及检测方法能够管道内部氧化物堆积面积堵塞程度进行准确检测，且检测效率较高。

说明书

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，涉及一种标定管及奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测方法。

背景技术

奥氏体不锈钢由于其良好的延展性、焊接性、组织稳定性、抗高温、抗蒸汽腐蚀性和较高的热强性，近些年在国内外(超)临界火电机组的锅炉高温受热面部件中得到了广泛的使用。目前国内锅炉普遍应用的奥氏体不锈钢材料牌号主要有TP304H、TP347H、TP347HFG、SUPER304H、HR3C等。由于奥氏体不锈钢高温受热面管内壁在长期高温蒸汽作用下，易发生高温氧化，氧化产物含有大量的Fe

目前，传统的检测氧化物脱落堆积检测的装置基本采用射线法和磁性检测法。射线方法装置缺点是设备费用昂贵，耗时间、检测灵敏度低，对于数量较少的沉积氧化物难以从图像上辨认确定，且由于射线放射源具有危害性，工作过程有一定的危险性。因此磁性检测法由于其具有可交叉作业、快速获得检测结果等优点，目前使用较为广泛，一般来说，磁性法测量过程中的校准工作通常使用实物管道，首选将不同数量堆积的氧化物分别倒入不同的实物管道中，目测堆积氧化物所占管子流通面积的比例，并记录不同堆积数量的氧化物的测量结果与目测所占比例的关系曲线，该方法受到实物管道获取难度、管道壁厚、材质老化程度、氧化物堆积致密度、目测准确性的影响，校准偏差很大，且需要重复多次校准标定，以记录不同氧化物堆积数量与测量结果的关系，效率较低。

因此，设计开发一种奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测方法及试块，以解决当前使用磁性检测法测量奥氏体不锈钢管内氧化物对接情况时，校准工作由于实物管道获取难度、管道壁厚、老化程度、氧化物堆致密度、目测准确性对检测结果造成的偏差、误差影响，并提高工作效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种标定管及奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测方法，该标定管及检测方法能够对管道内部氧化物堆积面积、堵塞程度进行准确检测，且检测效率较高。

为达到上述目的，本发明所述的磁性测量氧化物堆积标定管包括标定管本体、底部封头、螺纹端盖及阶梯试块，其中，阶梯试块位于标定管本体内，底部封头固定于标定管本体的底部开口处，螺纹端盖固定于标定管本体的顶部开口处，阶梯试块的端部与螺纹端盖之间有间隙，标定管本体内填充有氧化物。

标定管本体的长度为200mm，标定管本体的外径为32mm-60mm，标定管本体的壁厚为4mm-12mm。

标定管本体的壁厚为4mm，标定管本体的外径为60mm。

所述阶梯试块为四级阶梯结构，阶梯试块的第一级厚度为20mm，阶梯试块的第二级厚度为32mm，阶梯试块的第三级厚度为42mm，阶梯试块的第四级厚度为52mm。

阶梯试块及标定管本体均为透明结构。

从标定管本体的顶部开口到标定管本体的底部开口方向，阶梯试块各阶梯的厚度逐渐增加。

阶梯试块中各阶梯的长度相同，阶梯试块中各阶梯的宽度等于标定管本体的内径。

标定管本体及阶梯试块的材质均为聚甲基丙烯酸甲酯材质。

标定管本体及阶梯试块的磁导率与待测管道的磁导率相同。

一种奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测方法包括以下步骤：

1)通过底部封头将标定管本体的底部开口封闭，再放入阶梯试块，其中，阶梯试块为四级阶梯结构，且阶梯试块的底部与底部封头相接触，然后将氧化物填充标定管本体，并通过螺纹端盖对标定管本体的顶部开口进行封闭，其中，螺纹端盖与阶梯试块之间有间距，从而在标定管本体内形成五种区域，其中，第一种为阶梯试块与螺纹端盖之间形成的面积堵塞比100％区域，第二种为阶梯试块第一级阶梯与标定管本体内壁形成的第一级氧化物堵塞区域；第三种为阶梯试块第二级阶梯与标定管本体内壁形成的第二级氧化物堵塞区域；第四种为阶梯试块第三级阶梯与标定管本体内壁形成的第三级氧化物堵塞区域；第五种为阶梯试块第四级阶梯与标定管本体内壁形成的面积堵塞比0％区域；

2)通过探头对各区域进行检测，并根据检测结果绘制不同面积堵塞比与检测结果的关系曲线；

3)通过探头对待测管道进行检测，并将检测结果与步骤2)绘制的关系曲线进行比较，得待测管道内部氧化物堆积面积堵塞比，完成奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的标定管及奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测方法在具体操作时，通过设计标定管，以形成不同程度的氧化物堵塞区域，在实际检测时，通过探头对不同程度的氧化物堵塞区域进行检测，以绘制不同面积堵塞比与检测结果的关系曲线，然后利用探头对待测管道进行检测，并将检测结果与所述关系曲线进行比较，以准确获取待测管道内部氧化物堆积面积堵塞比，操作方便、简单，检测效率较高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为绘制不同面积堵塞比与检测结果的关系曲线图。

其中，1为标定管本体、2为螺纹端盖、3为阶梯试块、4为底部封头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的磁性测量氧化物堆积标定管包括标定管本体1、底部封头4、螺纹端盖2及阶梯试块3，其中，阶梯试块3位于标定管本体1内，底部封头4固定于标定管本体1的底部开口处，螺纹端盖2固定于标定管本体1的顶部开口处，阶梯试块3的端部与螺纹端盖2之间有间隙，标定管本体1内填充有氧化物，阶梯试块3中各阶梯的长度l相同，阶梯试块3中各阶梯的宽度等于标定管本体1的内径，阶梯试块3及标定管本体1均为透明结构，从标定管本体1的顶部开口到标定管本体1的底部开口方向，阶梯试块3各阶梯的厚度h逐渐增加。

标定管本体1的长度L为200mm，标定管本体1的外径φ为32mm-60mm，标定管本体1的壁厚δ为4mm-12mm。

具体的，标定管本体1的壁厚为4mm，标定管本体1的外径为60mm；所述阶梯试块3为四级阶梯结构，阶梯试块3的第一级厚度为20mm，阶梯试块3的第二级厚度为32mm，阶梯试块3的第三级厚度为42mm，阶梯试块3的第四级厚度为52mm。

标定管本体1及阶梯试块3的材质均为聚甲基丙烯酸甲酯材质；标定管本体1及阶梯试块3的磁导率与待测管道的磁导率相同。

本发明所述的奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测方法包括以下步骤：

1)通过底部封头4将标定管本体1的底部开口封闭，再放入阶梯试块3，随后向标定管内倒入氧化物使其充满整个标定管，如图1中阴影所示。其中，阶梯试块3为四级阶梯结构，且阶梯试块3的底部与底部封头4相接触，然后通过氧化物填充标定管本体1，并通过螺纹端盖2对标定管本体1的顶部开口进行封闭，其中，螺纹端盖2与阶梯试块3之间有间距，从而在标定管本体1内形成五种区域，其中，第一种为阶梯试块3与螺纹端盖2之间形成的面积堵塞比100％区域，第二种为阶梯试块3第一级阶梯与标定管本体1内壁形成的第一级氧化物堵塞区域；第三种为阶梯试块3第二级阶梯与标定管本体1内壁形成的第二级氧化物堵塞区域；第四种为阶梯试块3第三级阶梯与标定管本体1内壁形成的第三级氧化物堵塞区域；第五种为阶梯试块3第四级阶梯与标定管本体1内壁形成的面积堵塞比0％区域；即各种区域的面积堵塞比分别为100％、50％、40％、20％及0％。

2)通过探头对各区域进行检测，并根据检测结果绘制不同面积堵塞比与检测结果的关系曲线，如图2所示；

3)通过探头对待测管道进行检测，并将检测结果与步骤2)绘制的关系曲线进行比较，得待测管道内部氧化物堆积面积堵塞比，完成奥氏体不锈钢管内氧化物堆积物磁性检测。

需要说明的是，待测管道的壁厚及直径与标定管本体1的壁厚及直径相同。