高炉喷煤管道的壁厚减薄检测

　　磨损是高炉喷煤管道的主要损伤形式。煤粉介质在管道内部流动,其运动形式非常复杂,在直管段和弯管段的流动工况亦有所不同。压缩空气和煤粉混合物以高速冲刷管壁,同时产生冲击、疲劳和微切削等多种形式的磨损,使管壁材料逐渐分离和损耗^[1]。严重的局部磨损很容易在较短时间内迅速发展成为泄漏点,影响管道的正常使用,因此应检测此类喷煤管道管壁磨损减薄状况。

　　1　检测部位的选择

　　在役高炉喷煤管道的壁厚减薄一般采用抽检方式。因管壁的非均匀磨损多以弯管段最为严重,且易在管道对接焊缝及法兰接口等阻流部位形成局部减薄,所以应将弯头、对接焊缝和法兰接口等作为重点检测部位。

　　2　检测方法与检测时机

　　喷煤管道壁厚减薄可采用超声波法(包括超声波测厚和超声波探伤)和射线法检测。

　　超声波和射线检测均可在管道工作状态下进行,并不局限于停机检修期,只要拆除被检部位保温层即可。但对于高温状态的管道,当采用超声波方法检测时,应选择高温探头和高温耦合剂;采用射线方法检测时,应考虑采取防止胶片过热的有效措施。

　　3　超声测厚仪测厚

　　管壁厚度检测一般采用数字式超声波测厚仪,其原理是利用超声波脉冲在材料中的往返传播时间与声速、声程的关系来计算被检工件的厚度。检测时,可利用与被检管道材质相同的对比试块进行声速校准,也可在同一管段上材质相同且厚度已知的法兰上进行声速校准。

　　超声波测厚仪轻便、小巧、测量速度快,尤其适用于登高作业及需要采集大量数据的场合。但超声波测厚仪对管壁减薄的测定也有一定局限性,试验证明无论何种形式的壁厚减薄,其反射声能如小于2 mm当量缺陷,则用测厚仪很难检出。

　　对喷煤管道进行壁厚检测时,测点附近很可能存在较深的局部减薄,因为测厚仪的点式检测特点有可能产生漏检。如图1所示,对于存在较严重非均匀磨损减薄的水平弯管段试件,在已知最薄点(4·3 mm)的情况下,以超声波测厚仪在管壁外表面进行测试,只有最薄点位于探头晶片中心位置时才可发现,探头略微移动,示值即发生明显变化。试验证明,现场检测时找到该点的可能性非常小,但在该点周围减薄区域检测时,可发现壁厚显示值在5.0~6.4 mm,可判断管壁存在非均匀减薄。

　　对于均匀减薄的管壁,超声波测厚可得到稳定准确的壁厚显示值,但对于非均匀减薄部位,例如存在凹槽状磨损的弯头部位,测厚值很可能在较小的区域中呈现较大的变化,遇到该情况应增加测点数量,提高测点密度,以便较准确地判断管壁状况。