阅读说明：本技术 一种电子数显大范围长寿命锅炉受热面蠕胀检测装置的评估方法 (Evaluation method of electronic digital display large-range long-life boiler heating surface creep expansion detection device ) 是由 乔立捷 许辉 李子洲 刘明 郦晓慧 朱海宝 王鲁 杨林 于 2020-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电子数显大范围长寿命锅炉受热面蠕胀检测装置的评估方法,包括金属测头、弧形尺身、固定轴、容栅传感显示器、电子数显屏和手柄,弧形尺身通过固定轴交叉连接,且弧形尺身与容栅传感显示器连接,弧形尺身的检测端连接金属测头,弧形尺身的手持端连接手柄,容栅传感显示器连接电子数显屏,容栅传感显示器上设置有公英制转换键、开机/关机/清零键和固定键。本发明装置进行了结构优化,节约了装置使用材料和空间,便于携带和安装拆卸,现场检测中适应性更强,可广泛应用于锅炉防磨防爆工作,并进行数据分析与判断,给出是否需要换管意见。(The invention discloses an evaluation method of an electronic digital display large-range long-life boiler heating surface creep expansion detection device, which comprises a metal measuring head, an arc-shaped ruler body, a fixed shaft, a capacitive grid sensing display, an electronic digital display screen and a handle, wherein the arc-shaped ruler body is connected with the capacitive grid sensing display in a cross mode through the fixed shaft, the detection end of the arc-shaped ruler body is connected with the metal measuring head, the handheld end of the arc-shaped ruler body is connected with the handle, the capacitive grid sensing display is connected with the electronic digital display screen, and the capacitive grid sensing display is provided with a metric and British system conversion key, a starting/shutdown/zero clearing key and a fixed key. The device disclosed by the invention is optimized in structure, saves the used materials and space of the device, is convenient to carry, install and disassemble, has stronger adaptability in field detection, can be widely applied to wear-resistant and explosion-proof work of a boiler, analyzes and judges data, and gives an opinion about whether pipe replacement is needed.)

一种电子数显大范围长寿命锅炉受热面蠕胀检测装置的评估 方法

技术领域

本发明涉及锅炉受热面蠕胀检测装置的评估方法，特别是一种电子数显大范围长寿命锅炉受热面蠕胀检测装置的评估方法。适用于锅炉受热面蠕胀检测，可以广泛应用于电力行业锅炉检修期间锅炉受热面防磨防爆检查，并进行数据分析与判断，给出是否需要换管意见。

背景技术

锅炉受热面主要指锅炉水冷壁管、省煤器管、过热器管、再热器管，作为锅炉内部的主要结构件，长期在高温、烟气、煤灰等十分恶劣的环境介质中运行，在服役过程中会发生一系列材料组织与性能的变化，这些变化涉及蠕变、疲劳、腐蚀等复杂的老化与失效机理。锅炉受热面失效是材料、环境介质、温度、应力和运行工况多种因素综合作用的结果，一直都是导致国内外火电厂机组强迫停机的主要原因。随火电机组服役时间延长，机组参数提高、容量增加，锅炉受热面失效事故呈上升趋势，己经严重影响机组安全运行，给发电企业造成巨大的经济损失。锅炉受热面泄漏原因可分为过热材质老化、磨损、焊接质量、应力拉裂、材质质量、腐蚀、机械损伤等，据统计，过热材质老化产生的泄漏占比最大，除运行中加强壁温控制，检修期间对易发生老化位置进行蠕胀检测，一直是发电企业开展锅炉防磨防爆工作的重要内容之一。

长期以来，锅炉受热面胀粗检测最常用的方法为利用游标卡尺进行，由于锅炉受热面数量多、测点范围广，使用游标卡尺检测速度慢、劳动强度大，炉膛内光线差，游标卡尺读数不方便，且卡尺的尺身较短，对较大外径受热面需要300mm及以上规格游标卡尺才能检测，同时密排的水冷壁管，游标卡尺较难检测外径，这些均给锅炉受热面泄漏预防工作带来困难。

蠕胀值E与实测外径值D、锅炉受热面公称外径值Dn有关，如下式所示：

蠕胀值E=（实测外径值最大值Dmax-公称外径值Dn）/公称外径值Dn

参考DL/T438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》，锅炉受热面蠕胀检测值出现以下情况时，应及时更换锅炉受热面：碳钢管外径蠕胀大于3.5%；低合金钢管外径蠕胀大于2.5%；9%~12%Cr类管子外径蠕胀大于1.2%；奥氏体耐热钢管子外径蠕胀大于4.5%。

发明内容

本发明的目的在于解决现有利用游标卡尺进行蠕胀检测时，无法直接显示数值、难以快速读数、尺身偏短检测外径范围小、尺身尖端发生磨损或变形后即无法使用等问题，提供一种电子数显大范围长寿命锅炉受热面蠕胀检测装置的评估方法，能够实现电子数显读数，而且增长了尺身，尺身尖端为可拆卸结构，可延长检测装置的使用寿命，不降低检测精度，并进行数据分析与判断，给出是否需要换管意见。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种电子数显大范围长寿命锅炉受热面蠕胀检测装置的评估方法，其特征在于：检测装置包括金属测头、弧形尺身、固定轴、容栅传感显示器、电子数显屏和手柄，所述弧形尺身通过固定轴交叉连接，且弧形尺身与容栅传感显示器连接，所述弧形尺身的检测端连接金属测头，所述弧形尺身的手持端连接手柄，所述容栅传感显示器连接电子数显屏，所述容栅传感显示器上设置有公英制转换键、开机/关机/清零键和固定键。

进一步的，所述弧形尺身包括两个。利用两个弧形尺身准确检测锅炉受热面管的实际外径，通过容栅传感显示器将外径检测值在电子数显屏中显示，可方便快速有效实现锅炉受热面管的外径蠕胀检测。

进一步的，所述金属测头与弧形尺身可拆卸式连接。金属测头使用高硬度耐磨材质，在大量检测后金属测头磨损影响检测精度时，无需更换整体尺身，可延长检测装置的使用寿命，并且不降低检测精度。

进一步的，使用时，操作手柄控制弧形尺身使其夹持在锅炉受热面管的两端，此时，金属测头与锅炉受热面管接触。

进一步的，选取典型受热面对象，利用十字交叉原理检测外径最大值，计算本次检测的蠕胀值，依据不同类型钢管蠕胀更换阈值，评估锅炉受热面是否需要换管。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

本发明配置了容栅传感显示器，其由两组条状电极群相对放置组成，一组为动栅，另一组为定栅，动栅与定栅通过静电耦合来实现其位移的测量，后将在电子数显屏中直接显示。

本发明配置了两个弧形尺身，尺寸比游标卡尺更长，通过固定轴调节不同交叉角度实现更大范围、更大深度的锅炉受热面外径检测。

本发明设计金属测头为可拆卸结构，在大量检测后金属测头磨损影响检测精度时，无需更换整体尺身，仅更换金属测头即可延长检测装置的使用寿命，并且不降低检测精度。

本发明整体结构紧凑，节约了装置使用材料和空间，便于携带和安装拆卸，现场检测中适应性更强。

附图说明

图1是本发明的检测装置结构示意图。

图2是本发明的蠕胀检测评估流程图。

图3是本发明的十字交叉检测外径（D1、D2）示意图。

图4是本发明的后屏过热器蠕胀检测评估图。

图5是本发明的末级过热器蠕胀检测评估图。

图中：锅炉受热面管1、金属测头2、弧形尺身3、固定轴4、容栅传感显示器5、电子数显屏6、公英制转换键7、开机/关机/清零键8、固定键9、手柄10。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中，一种电子数显大范围长寿命锅炉受热面蠕胀检测装置，包括金属测头2、弧形尺身3、固定轴4、容栅传感显示器5、电子数显屏6和手柄10。弧形尺身3包括两个，两个弧形尺身3通过固定轴4交叉连接，且弧形尺身3与容栅传感显示器5连接，弧形尺身3的检测端连接金属测头2，金属测头2为可拆卸结构，使用时，金属测头2与锅炉受热面管1接触，弧形尺身3的手持端连接手柄10，容栅传感显示器5连接电子数显屏6，容栅传感显示器5上设置有公英制转换键7、开机/关机/清零键8和固定键9。

使用步骤如下：

1.检查装置外观和检测对象状态，确定没有影响检测特性的因素后，进行装置的调零校准。长按开机/关机/清零键8即可开机，将两个金属测头2紧密接触，短按开机/关机/清零键8即可实现装置调零。

2.蠕胀检测时，通过手柄10将两个金属测头2放置在锅炉受热面管1的最大外径处，短按固定健9可将实测外径最大值，数值稳定于电子数显屏6时记录数据，之后，再次短按固定健9可开展下一位置的外径检测。以某电厂锅炉末级过热器（材质12Cr1MoVG、规格Φ51×9mm）、后屏过热器（材质TP347H、规格Φ60×10mm）蠕胀检测评估为例，外径检测数据见表1~表2。

3.通过公式蠕胀值=实测外径值-公称外径值/公称外径值，计算锅炉受热面管1外径蠕胀值，对比DL/T438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》给出的不同材质锅炉受热面蠕胀检测极限值，评价是否更换该锅炉受热面管1。某电厂300MW锅炉末级过热器（材质12Cr1MoVG、规格Φ51×9mm）、后屏过热器（材质TP347H、规格Φ60×10mm）蠕胀检测评估图，见图4~图5。

4.当对蠕胀值产生疑问时，可对该锅炉受热面管1多次检测，分析数据后进行综合评价，检测完毕后长按开机/关机/清零键8即可关机。

表1 后屏过热器蠕胀检测

名称	后屏过热器	材质	TP347H	规格	Φ60×10mm
						排/根	外径D1（mm）	外径D2（mm）	Dmax	Dn	E（%）
1/1	60.88	60.98	60.98	60	1.6
						2/1	60.66	60.70	60.70	60	1.2
3/1	60.62	60.60	60.62	60	1.0
						4/1	60.62	60.52	60.62	60	1.0
5/1	60.86	60.82	60.86	60	1.4
						6/1	60.58	60.50	60.58	60	1.0
7/1	60.64	60.62	60.64	60	1.1
						8/1	60.56	60.44	60.56	60	0.9
9/1	60.48	60.48	60.48	60	0.8
						10/1	60.54	60.52	60.54	60	0.9
11/1	60.48	60.42	60.48	60	0.8
						12/1	60.46	60.42	60.46	60	0.8
13/1	60.46	60.42	60.46	60	0.8
						14/1	60.42	60.38	60.42	60	0.7
15/1	60.56	60.52	60.56	60	0.9
						16/1	60.50	60.46	60.50	60	0.8
17/1	60.48	60.38	60.48	60	0.8
						18/1	60.44	60.22	60.44	60	0.7
19/1	60.38	60.18	60.38	60	0.6
						20/1	60.26	60.16	60.26	60	0.4

表2 末级过热器蠕胀检测

名称	末级过热器	材质	12Cr1MoVG	规格	Φ51×9mm
						排/根	外径D1（mm）	外径D2（mm）	Dmax	Dn	E（%）
1/1	51.32	51.44	51.44	51	0.9
						2/1	51.26	51.5	51.5	51	1.0
3/1	51.8	51.92	51.92	51	1.8
						4/1	51.42	51.66	51.66	51	1.3
5/1	51.14	51.46	51.46	51	0.9
						6/1	51.7	51.82	51.82	51	1.6
7/1	51.8	51.82	51.82	51	1.6
						8/1	51.82	51.8	51.82	51	1.6
9/1	51.6	51.64	51.64	51	1.3
						10/1	51.6	51.68	51.68	51	1.3
11/1	51.5	51.56	51.56	51	1.1
						12/1	51.9	51.98	51.98	51	1.9
13/1	51.9	51.96	51.96	51	1.9
						14/1	51.58	51.58	51.58	51	1.1
15/1	51.56	51.8	51.8	51	1.6
						16/1	51.9	51.88	51.9	51	1.8
17/1	51.9	51.94	51.94	51	1.8
						18/1	51.66	51.68	51.68	51	1.3
19/1	51.68	51.5	51.68	51	1.3
						20/1	51.9	51.86	51.9	51	1.8
21/1	51.56	51.66	51.66	51	1.3
						22/1	51.84	51.64	51.84	51	1.6
23/1	51.74	51.84	51.84	51	1.6
						24/1	51.56	51.88	51.88	51	1.7
25/1	51.48	51.62	51.62	51	1.2
						26/1	51.62	51.62	51.62	51	1.2
27/1	51.7	51.84	51.84	51	1.6
						28/1	51.76	51.66	51.76	51	1.5
29/1	51.68	51.64	51.68	51	1.3
						30/1	51.72	51.76	51.76	51	1.5

通过上述描述可知，本发明不仅能够实现电子数显读数，而且增长了尺身，尺身尖端为可拆卸结构，可延长装置的使用寿命，同时不降低检测精度，并进行数据分析与判断，给出是否需要换管意见。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。