[实用新型]用于探测奥氏体不锈钢管内铁磁性堵塞物的探头及探测仪

说明书

本实用新型目的在于提供一种用于探测奥氏体不锈钢管内铁磁性堵塞物的探头及探测仪，其中探头包括外壳、铁磁探测器和手柄，其中外壳采用铝材成型，外壳的一端为内侧具有与受检管道外径相同直径的圆弧形状，其弧形内部设有多个铁磁探测器，各探测器中心之间的周向距离为20°～60°；外壳的另一端为长条形手柄。该探头可以方便的检测奥氏体不锈钢管内铁磁性堵塞物导致多通道磁场变化信号，从而使多通道传感器检测到的磁性信号与氧化皮管内横截面积堵塞百分比形成正比关系。该探头具有更高的定量精度，检测过程中只需沿待检测管纵向扫查即可，较现有检测技术提高了检测效率。

技术领域

本实用新型属于电厂锅炉高温受热面无损检测的技术领域。涉及一种用于探测奥氏体不锈钢管内铁磁性堵塞物的探头及探测仪。

背景技术

超临界/超超临界火电机组的锅炉在高温环境下，受热面管道内表面受到严重的水蒸气氧化影响，造成管道内壁氧化膜(氧化皮)发生剥落与堆积，导致了管壁局部高温蠕变，容易发生爆管事故。因此及时检测与评估管道内氧化皮(铁磁性堵塞物)的堆积程度，对维护管道的安全运行具有重要意义。

锅炉管内氧化皮堵塞的无损检测方法主要有射线检测和磁性检测。射线检测虽然能够显示出管内氧化皮堆积状态，但检测工艺比较复杂、检测时间长、对检测环境要求高及对人体伤害较大，不适用于工业现场检测。

磁性检测技术主要使用单通道检测技术，通过对奥氏体不锈钢管外壁施加磁场将堆积的氧化皮进行磁化，利用单通道测磁元件测量管外壁的磁场变化，实现对奥氏体受热面管内氧化皮堵塞率的测量。现探测器由磁化器和测量磁场原件组成，磁化器由永久磁铁和衔铁组成，形成“π”字形磁化装置，测量磁场元件放置在待测管外壁，测量管外壁轴向磁场强度，如图1所示。待检测管为奥氏体不锈钢(如：TP347)，属于顺磁材料，导磁率较低，管内氧化皮主要成分为Fe₃O₄，属于良导磁材料。氧化皮对磁场分布的影响如图2所示，当管内无氧化皮时，测量点处的测磁元件会检测到沿管壁的轴向磁场，如图2(a)所示。当管内有氧化皮时，由于氧化皮导磁性较强，磁力线会向氧化皮中偏聚，磁力线分布如图2(b)所示，测磁元件检测到的磁场强度则会下降。所以可以通过测量轴向磁场强度的下降，判断管内有无氧化皮堵塞。但计算和实验结果表明，如果氧化皮横截面堵塞率达到10％，单通道检测方法的数值就会达到饱和。

现对氧化皮堵塞量危害程度的判断是通过对横截面积堵塞率的定量检测得出的，标准“DL 1324-2014锅炉奥氏体不锈钢管内氧化皮堆积磁性检测技术导则”规定：(1)当横截面堵塞率小于20％时，处置建议是：无需处理；(2)当横截面堵塞率大于20％，小于50％时，处置建议是：监督运行，必要时可割管清理；(3)当横截面堵塞率大于50％时，处置建议是：割管清理。所以检测设备对氧化皮横截面积堵塞率的定量测量十分重要，但现有磁性检测技术无法对氧化皮堵塞面积精确定量，导致误判事故频频发生，影响电厂检测效率。当管内氧化皮堆积厚度较大时，单通道氧化皮检测技术检测到的信号很容易趋于饱和(当横截面堵塞率大于10％，检测值便趋于饱和)，仅能判断管内有无氧化皮，难以实现对管内氧化皮堵塞率的定量检测。

实用新型内容

本实用新型目的：提供一种多通道定量探测奥氏体不锈钢管内铁磁性堵塞物用探头及探测仪。该探头可以方便的检测奥氏体不锈钢管内铁磁性堵塞物导致多通道磁场变化信号，从而使多通道传感器检测到的磁性信号与氧化皮管内横截面积堵塞百分比形成正比关系。

本实用新型技术方案如下：

一种多通道定量探测奥氏体不锈钢管内铁磁性堵塞物用探头，其特征在于：所述探头包括外壳1.1、铁磁探测器1.2和手柄1.3，其中外壳1.1采用铝材成型，外壳1.1的一端为内侧具有与受检管道外径相同直径的圆弧形状，其弧形内部设有多个铁磁探测器1.2，各探测器中心之间的周向距离为 20°～60°；外壳1.1的另一端为长条形手柄1.3。