炉管数字式超声波自动检测技术

炉管数字式超声波检测爬行器，主要针对加热炉炉管，HK40、HP40材质加氢转化炉、化肥一段炉管母材进行超声波检测及评估使用寿命，并用纵波线聚焦超声探头对有问题部位和爬行器检测盲区部位进行缺陷的定量检测。

为了解决炉管损伤定性定量检测技术，近年来安徽华夏高科技开发有限责任公司集中公司******研发力量研发完成了数字化炉管超声波自动检测系统，并对数台加热炉转化炉炉管向火面进行自动爬行检测；对爬管检出具有B级及C级的管段，应用新开发出来的相应规格频率的双晶聚焦超声波探头进行人工复检，试图定性定量确定损伤裂纹位置取得成果；对焊缝区和距管底0.5～1.0M管段及弯管区亦用相应规格和频率的聚焦超声波探头手动检测并进行定量定性和定位亦取得成果。

经超声波爬管检测判为B+、C 级管（已经过特制探头定量定性检 测）进行一次取样（或其他企业爬 管检测判为B+、C级更换的样管）， 对该样件除进行常规的金相、裂纹 分析、扫描电镜、能谱分析及常、 高温力学性能测定外，还须进行腐 蚀产物X射线衍射分析，以评估氧 化腐蚀的损伤程度；结合操作运行 记录及上述采集的定量数据和经对 热冲击、热疲劳分析及渗碳、氧化 引起的损伤程度等级评估的基础上， 定量给出炉管剩余寿命的初步评判。 

 

一、技术特点及创新点

1、对在役炉管进行现场检测时，以A、B-、B、B+、C五级评定并报告受检炉管的质量等级现状。A级表示具有良好的声穿透性，没有或仅有轻微的损伤，一般相应对比试样径向长度≤1/3δ（δ为炉管壁厚，1/3指对比试管线切割槽深度，以下同），在正常工况下可放心使用；B-级表示具有中等以下程度的声穿透性，炉管内部已有轻微程度的损伤或蠕变裂纹，一般径向******损伤长度≤1/3δ，稍差与A级，在正常工况下可使用；B级表示具有中等程度的声穿透性，炉管内部已有一定程度的损伤或蠕变裂纹，一般径向******损伤长度≤1/3δ，较B-差，在正常工况下可继续安全使用1～2个运行周期及其以上；B+级表示具有中等以上程度的声穿透性，炉管内部已有一定程度的损伤或蠕变裂纹，一般径向******损伤长度1/3δ~1/2δ,在正常工况下监控使用；C级表示声穿透性差，炉管内部已有明显的蠕变裂纹，一般相应对比试样径向长度＞（1/2～2/3）δ，一般情况下均不能安全运行一个周期，则不宜继续使用，建议更换。

2、自动定点标识功能，对检测有问题的部位进行精确定点标识，方便检视缺陷部位及复查。

3、采用独创快速接头和旋转接头组合应用于自动爬行器组装，大大减少了操作时间，使操作方便快捷。

4、自动网络视频记录和外观检视功能。对炉管对接接头进行精确定位，并随机爬行检测炉管表面腐蚀情况。

5、研制低频单晶片（或双晶片）纵向和径向瓦片状纵波斜探头。解决经自动超声爬行检测判定为C级管段（需报废）的定性定量复查问题和爬行器检测漏检的焊缝及弯管材区段检测问题。

 

二、应用工程实例

受巴陵石化己内酰胺事业部、烯烃事业部的委托，我公司分别于2009年6月、2010年3月对其管辖的常压炉（F1002）、转化炉（F3001）、常压炉（F1001）辐射室炉管进行了100%数字式超声波爬行检测。运用其特有的评判方式对其超声爬行检测后的数据进行组合软件处理。