检测亚临界、超临界或超超临界水汽环境管道微裂纹的方法技术

本发明专利技术属于高温高压水汽环境管道损伤检测领域，具体涉及检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的方法。所述方法首先利用湿度传感器检测待测水汽管道被测区域外侧密封套管内的湿度，根据湿度传感器的检测结果来判断待测水汽管道的被测区域是否出现贯穿微裂纹。本发明专利技术所述方法在密封套管内安装湿度传感器即可实现，工艺简便，适合应用于亚临界、超临界或超超临界电站管道和试验管道的损伤检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要属于高温高压水汽环境管道损伤检测领域，具体涉及检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的方法。
技术介绍
核电与火电是国民经济和社会发展的重要能源支柱。随着核电的蓬勃发展，其安全性已成为国家和民众关注的焦点。高温高压水蒸汽管道作为电站装备的重要组成部分，将电站的各关键设备有序的连接在一起。由于这些管道回路在服役过程中内部长期通有亚临界、超临界或超超临界状态的高温高压水蒸汽介质，同时受焊接、装配等影响，管道在高温高压水腐蚀环境中容易出现微裂纹，导致电站管道泄露或破裂，极大降低了电站的寿命并危害其安全。因此，对亚临界、超临界或超超临界状态水汽管道进行微裂纹检测是维护电站可持续性运行，提高电站运行安全的重要途径。为了评估电站回路中关键部件以及高温高压水汽管道服役性能，通常需要在实验室条件下搭建亚临界、超临界或超超临界状态水汽管道回路系统，模拟实际电站回路环境，对部件与管道腐蚀性能与应力腐蚀性能等进行研究。这些高温高压水蒸汽管道在实验过程中由于长期受腐蚀作用而产生微裂纹，为了保证实验的安全性，同时为了研究微裂纹产生相关情况，需要根据裂纹的产生触发设备自动停机等后续实验设备的动作，必须对通有亚临界、超临界或超超临界状态下的水汽管道进行实时损伤检测。但是目前，还没有方法能够实现上述环境下的损伤检测。另外，由于亚临界、超临界或超超临界状态水汽管道在工作时管内通有亚临界、超临界或超超临界状态的高温高压水蒸汽，现有技术中，绝大部分管道微裂纹检测通常是采用在设备停机后的无损检测，目前还没有一种有效可行的方法能在运行的情况下实时地对亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹进行监检测。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的方法。利用湿度传感器检测水汽管道被测区域外侧密封套管内的湿度，根据湿度传感器的检测结果来判断待测水汽管道的被测区域是否出现贯穿微裂纹。本专利技术所述方法只需要在密封套管内安装湿度传感器即可实现，工艺简便，适合应用于亚临界、超临界或超超临界电站管道和试验管道损伤检测。本专利技术是通过以下技术方案实现的：检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的方法，所述方法在待测水汽管道的被测区域外侧设置密封套管，利用湿度传感器检测所述密封套管内的湿度，根据湿度传感器的检测结果来判断待测水汽管道的被测区域是否出现贯穿微裂纹。进一步地，所述方法具体为：（1）首先搭建亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统，所述亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统的包括待测水汽管道；所述亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统中，按照水流方向依次包括循环水箱、过滤器、高压泵、预热器、待测水汽管道、冷凝器、过压保护阀门和流量计；并在所述循环水箱和过滤器之间设置手动阀门，以及流量计和循环水箱之间设置手动阀门；所述循环水箱上部包括控制纯水流入的手动阀门，循环水箱下部还包括控制纯水流出的手动阀门；其中所述高压泵用于对所述待测水汽管道中的水进行升压，所述预热器用于对所述待测水汽管道中的水进行升温，控制待测水汽管道内水蒸汽温度/压力为200-600℃/10-30MPa，使管道中的水蒸汽处于亚临界、超临界或超超临界状态。（2）在所述待测水汽管道的被测区域外侧设置密封套管；其中，在安装密封套管之前，首先检测密封套管内的初始湿度值；（3）在所述待测水汽管道的被测区域外侧设置安装密封套管后，在所述密封套管内放置湿度传感器，所述湿度传感器与位于密封套管外的湿度检测仪连接；（4）根据湿度传感器的检测结果来判断待测水汽管道的被测区域是否出现微裂纹，具体为：将湿度传感器放入密封套管一定时间后，开启湿度传感器以检测密封套管内的湿度；若检测到的密封套管内的湿度大于密封套管内的初始湿度值，则待测水汽管道的被测区域产生裂纹，反之，则表示未产生裂纹。进一步地，步骤（4）中，开始测量时，控制所述待测水汽管道中的管道环境为亚临界、超临界或超超临界水汽环境。进一步地，在步骤（2）安装所述密封套管时，保证所述密封套管与外界空气隔绝流通。本专利技术的有益技术效果：（1）本专利技术所述方法中应用的搭建亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统，能够为待测管道提供亚临界、超临界或超超临界的水汽环境，因此，本专利技术所述方法能够模拟亚临界、超临界或超超临界水汽环境，以测试管道在亚临界、超临界或超超临界水汽环境下的产生微裂纹的情况；能够用于在实验室条件下对于高温高压水蒸汽管道进行上述环境下的微裂纹检测，并且该方法还能够用于火电站或核电站使用前的亚临界、超临界或超超临界水汽管道的微裂纹检测，因而具有工程应用价值。（2）本专利技术所述方法在保持亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统运行的条件下进行检测，被测管道上任意位置出现微裂纹均可被探测到，检测方法简便可靠。（3）本专利技术方法还能够应用于核电站或火电站回路实际使用中的高温高压水蒸汽管道裂纹损伤检测；当高温高压水蒸汽管道的被测管道处于工作状态时，本专利技术所述方法不需要将被测管道从亚临界、超临界或超超临界环境中取出并利用其它无损检测的手段对其进行离线检查，也无需要切断被测管道连接的管道回路，能直接对处于工作环境下的管道进行检测。附图说明图1是用湿度传感器检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的示意图；附图标记：1.循环水箱；2.过滤器；3.高压泵；4.预热器；5.待测水汽管道；6.密封套管；7.湿度传感器；8.湿度检测仪；9.冷凝器；10.过压保护阀门；11.流量计；12.第一手动阀门；13.第二手动阀门；14.第三手动阀门；15.第四手动阀门。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。实施例1如图1所示，一种检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的方法，利用本方法所要检测的被测管道为被应用于实验室用的高温高压水蒸汽管道或用于核电站的安装前或使用中的高温高压水蒸汽管道，或者需要在亚临界、超临界或超超临界水汽环境下进行检测的其他管道，所述方法具体为：（1）首先搭建亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统，所述亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统的包括待测水汽管道5；所述亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统中，按照水流方向依次包括循环水箱1、过滤器2、高压泵3、预热器4、待测水汽管道5、冷凝器9、过压保护阀门10和流量计11；并在所述循环水箱1和过滤器2之间设置第三手动阀门14，以及流量计11和循环水箱1之间设置第四手动阀门15；所述循环水箱1上部包括控制纯水流入的第一手动阀门12，循环水箱1下部还包括控制纯水流出的第二手动阀门13；其中所述高压泵用于对所述待测水汽管道中的水进行升压，所述预热器用于对所述待测水汽管道中的水进行升温，控制待测水汽管道内水蒸汽温度/压力为600℃/30MPa，使管道中的水蒸汽处于亚临界、超临界或超超临本文档来自技高网...

【技术保护点】
检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的方法，其特征在于，所述方法在待测水汽管道的被测区域外侧设置密封套管，利用湿度传感器检测所述密封套管内的湿度，根据湿度传感器的检测结果来判断待测水汽管道的被测区域是否出现贯穿微裂纹。

【技术特征摘要】
1.检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的方法，其特征在于，所述方法在待测水汽管道的被测区域外侧设置密封套管，利用湿度传感器检测所述密封套管内的湿度，根据湿度传感器的检测结果来判断待测水汽管道的被测区域是否出现贯穿微裂纹。2.根据权利要求1所述检测亚临界、超临界或超超临界水汽管道微裂纹的方法，其特征在于，所述方法具体为：（1）首先搭建亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统，所述亚临界、超临界或超超临界水汽回路系统的包括待测水汽管道；（2）在所述待测水汽管道的被测区域外侧设置密封套管；其中，在安装密封套管之前，首先检测密封套管内的初始湿度值；（3）在所述待测水汽管道的被测区域外侧设设置安装密封套管后，在所述密封套管内放置湿度传感器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆永浩，孙冬柏，庄子哲雄，丁贤飞，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11