工业内窥镜在某电厂大修中的应用

1　前言

    工业内窥镜是目前广泛用于工业制造和维修领域的一种无损检测设备,它延长了人眼的视距,突破了人眼观察的死角,可以准确清晰地观察机器设备内部或零件内表面的情况,如磨破损、表面裂纹、毛刺及异常附着物等,避免了检查过程中不必要的设备分解、拆卸以及可能造成的零部件损伤,具有操作方便,检查效率高,结果客观准确的优势,是企业生产过程控制和质量控制的一个有力工具[1]。

2　工业内窥镜的原理

    工业内窥镜基本配置包括:一根内窥镜,一台光源,一条光缆以及一台CRT监视器,如图1所示。基本原理都是利用光学系统将被检物体成像,再经传像系统传送,以利于人眼在CRT监视器上观看,从而获取所需信息。

    探头前部的物镜将被检物体成像到其后的CCD接收面上,CCD把物像转变成电信号,经信号线传至一个独立的视频控制单元(其间的距离最长可达到30m[2] ) ,再将影像输出到CRT监视器上显示。

    这种CCD工业内窥镜有如下特点: (1)图像清晰,分辨率高; (2)延长了检查长度; (3)可供多人同时观察,使检查效果更客观准确; (4)文档管理。

    同时具有以下缺点: (1)组成环节较多,除内窥镜头及独立光源、传光光纤外,还要配置专门的视频图像控制、显示单元,不便于携带; (2)价格较高,一套完整的系统多在几万元以上。

3　工业内窥镜的应用

    某电厂2007年7-9月按计划进行大修, 7月17日至27日,用工业视频内窥镜对该电厂的1号锅炉水冷壁管甲侧、乙侧和后墙的第四层和第二层检查,检查结果为第四、二层的甲侧、乙侧和后墙大部分水冷壁管内壁较光滑,少数部分水冷壁管内壁存在腐蚀坑,存在腐蚀坑管段占整个检查管段的百分比分别为:甲侧为3%、乙侧为3%、后墙为3. 8%,后墙第二层往下探3. 3-3. 4米斜坡处表面粗糙,有沉积物,较松散,用内窥镜就可以推掉。具体情况见表1所示。

    用内窥镜及时发现很多计划换管外的、内壁有腐蚀坑或大片垢层的水冷壁管,这次大修一起进行换管,减少了该电厂大修后机组非计划停机次数,大大减少了经济损失。例如:此电厂是单机容量为200MW的机组,因爆管产生的一次非计划停机,假设在24小时内能恢复生产,其上网电价按0. 2元/度计算,其经济损失: 2×105×0. 2元/度×24=96万元,还不计其他经济损失,但就发电这一方面一天就损失近100万元。

4　讨论及建议

    在使用过程中,我们发现一个内窥镜头只能看到水冷壁管壁的一侧,范围还不到1/2圆周,要看圆周的全部,比较困难;光缆的有效长度比较短,能检查的管段的长度也比较短;目前我们的内窥镜不能存储和打印图片。鉴于以上三点,第一,我建议在一根光缆里面弄两个内窥镜,两个内窥镜的镜头朝相反的方向,这样便于观察水冷壁管的整个圆周;第二,增加光缆的有效长度,以便检查更长的管段;第三, CRT监视器里面增加存储和打印功能,以便于其后的观察和分析。有条件的可以配置相应的图像采集卡与计算机相连,通过计算机相应的图像处理软件进行滤波、调整对比度,边缘锐化等处理后,再作分析判断。也可对图像进行保存、打印、或编制文档。