电磁超声检测中高温对横波声速的影响
近年来,我国工业行业得到了快速发展,装置 逐步向大型化高参数发展,与此同时,作为企业生 命线的高温主蒸汽管网也进行了大量的建设。然而 目前由于装置长周期运行的要求以及装置检修安 排的错时性特点,高温主蒸汽管网往往无法停车进 行检验,同时目前国内许多企业的高温蒸汽管网中 的一部分服役较早的管线很少检验,有些甚至没有 检验过。企业高温蒸汽管网的安全运行正是目前工 程技术人员日益关注的问题,研究和发展高温蒸汽 管网在线状态监测技术已成为确保蒸汽管网安全 有效运行的必然要求。然而由于高温蒸汽管网温度 较高(>400℃),常规压电式超声测厚仪、探伤仪 无法在该温度下应用。电磁超声技术(EMAT)是近 年来发展迅速的检测方法,EMAT技术采用数字式, 属于非接触超声检测,检测温度最高可达500℃, 能激发各种类型的超声波,已经广泛地应用在各种 锻件、钢板、钢管的手动、半自动和全自动无损检 测中。
目前国内合肥通用机械研究院和大庆石油学院 在高温状态下的无损检测技术的研究较多。关卫和, 梁宏宝等人通过试验分析在常温~250℃范围内, 测定了随温度变化压力容器和压力管道用碳钢中横 波声速的变化规律,他们均采用高温测厚探头,选 用相应的高温耦合剂,测试了人工反射体的回波位
置随温度变化的情况,给出了由于温度变化产生测 量误差的修正方法;测量了常温到250℃范围内低 碳钢的超声横波衰减系数,取得了一定的研究成果, 但上述技术还无法应用于主蒸汽管网的在线检测。
超声波横波速度的测量,对高温测厚起着决定性的 作用。电磁超声发射出的横波超声并不是单一频率 的横波,是各种横波叠加而成的波束。本文介绍电 磁超声高温测厚原理及应用,使用美国lnnerspee公 司的电磁超声仪,以Q345R材料为对象,测量并分 析在蒸汽管线正常使用温度(20℃-400℃)范围时, EMAT横波声速与材料温度的关系,为高温主蒸汽 管网在线状态监测技术研究提供实践经验和数据资
