一种氧化皮在线检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种氧化皮在线检测装置及方法。该装置包括依次连接在被测蒸汽管道上的取样总管、冷凝器、分流主管、大颗粒氧化皮收集管和排放管。该方法包括：取出含有氧化皮颗粒的气固两相流样品，分成两支路，含有大颗粒氧化皮的样品，含有小颗粒氧化皮的样品；经无损检测仪测量大颗粒氧化皮的累积高度，计算得到大颗粒氧化皮的质量；经颗粒度检测仪检测小颗粒氧化皮的粒径及对应含量；计算气固两相流样品中氧化皮颗粒的浓度和时间区段的累积量。本发明专利技术通过与被测蒸汽管道连接的取样总管对其进行实时采样，然后通过冷却对采用样品进行冷凝降温；利用主、副电磁分离器的配合完成对大小颗粒氧化皮的分离，实现了氧化皮剥落程度的在线定量测量。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化皮在线检测装置及方法
本专利技术涉及无损检测
，具体为一种氧化皮在线检测装置及方法。
技术介绍
过热器和再热器氧化皮的产生不仅导致管壁厚度减薄，而且氧化皮热阻影响传热，使得管壁金属温度提高，更为严重的是氧化皮脱落会堵塞管子，发生超温爆管；不仅如此，氧化皮颗粒带入汽轮机发生固体颗粒侵蚀(SPE)问题也不容忽视。长期以来，氧化皮问题一直未得到有效解决，是威胁发电厂机组安全的重大问题之一。为了减少氧化皮剥落引起的爆管事故，常常在停机时采用离线检测的方法，检测过热器和再热器下弯头沉积的氧化皮的量。通常采用的离线检测的方法有：射线成像法检测结果直观，而且仪器价格昂贵，工作效率低，射线辐射对人体有损害，使得射线检测受到一定限制；割管内窥镜法检测结果准确，但工作量大、检测周期长、人力物力耗费大；超声波、磁场检测方法检测迅速、工作量小。专利号为201410195560.7的中国专利技术专利公开了“一种管道内氧化皮堆积的定量检测方法及检测仪”，包括将专用传感器放置在被测管道表面的初始检测点，沿管径轴向方向移动在被测管道的各个检测点，专用传感器产生稳恒的强磁场，通过强磁场激励和磁化检测点位置被测管道内的氧化物，该氧化物被激励和磁化后产生原始磁场信号，该原始磁场信号被专用传感器接收，然后经信号处理后传输到主机，主机不断分析处理数字形式磁场信号，并结合所述初始检测点坐标以及专用传感器在所述被测管道的移动距离，得到所述被测管道内各检测点的氧化皮堆积量。具有检测原理简单、携带方便、灵敏度高以及成本低的优点，可应用于电厂中检测不锈钢管道内氧化皮堆积量，具有较大的优越性及应用前景。上述文献或专利提出了多种过热器再热器氧化皮的检测方法，主要存在以下缺陷和不足：上述的检测方法均属于离线检测，只能在停机期间进行，不能反映机组运行过程中氧化物颗粒的剥落程度。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种氧化皮在线检测装置及方法，在线检测不停机，能够真实的反应出机组运行过程中氧化物颗粒的剥落情况。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种氧化皮在线检测装置，包括依次连接在被测蒸汽管道上的取样总管、冷凝器、分流主管、大颗粒氧化皮收集管和排放管；所述的分流主管上设置有分流支管，分流支管上依次设置流量计和颗粒度检测仪；所述的分流主管上设置有主电磁分离器，分流支管上靠近分流主管的一端设置有副电磁分离器；所述的大颗粒氧化皮收集管用于通过沉积收集大颗粒氧化皮；所述的颗粒度检测仪用于检测分流支管中的小颗粒氧化皮含量。优选的，取样总管上依次设置有取样总管一次门和取样总管二次门。进一步的，取样总管上从取样点至取样总管一次门之间的管道材质与被测蒸汽管道相同，取样总管二次门之后管道材质为奥氏体不锈钢管道。优选的，主电磁分离器和副电磁分离器的磁芯采用软磁材料制成。优选的，所述的无损检测仪采用漏磁检测仪、超声检测仪、涡流检测仪或磁记忆检测仪的其中任意一种或多种的组合。优选的，所述的冷凝器内部设置有两端分别与取样总管和分流主管连接的冷凝盘管，冷凝器采用盐水作为冷却介质。优选的，所述的分流支管上在副电磁分离器与流量计之间的部分，依次设置有颗粒度取样一次门和颗粒度取样二次门。优选的，所述的排放管上依次设置有收集管排放一次门和收集管排放二次门。一种氧化皮在线检测方法，基于上述任意一在线检测装置，包括如下步骤，步骤1，从被测蒸汽管道取样点，取出含有氧化皮颗粒的气固两相流样品；步骤2，所述的气固两相流样品进入取样管道后，经冷凝和磁力分离后分成两支路，其中一路含有大颗粒氧化皮的液固两相流样品，另一路含有小颗粒氧化皮的液固两相流样品；步骤3，所述的含有大颗粒氧化皮的液固两相流样品，进入氧化皮收集管，经无损检测仪测量大颗粒氧化皮的累积高度，计算得到大颗粒氧化皮的质量；步骤4，所述的含有小颗粒氧化皮的液固两相流样品，经流量计测量流量，经颗粒度检测仪检测小颗粒氧化皮的粒径及对应含量；步骤5，根据步骤3得到的大颗粒氧化皮的质量，以及步骤4得到的小颗粒氧化皮的含量和分流支管中流量，计算得到气固两相流样品中氧化皮颗粒的浓度和时间区段的累积量。进一步的，步骤5中计算时，以时间为横坐标，以反映氧化皮量的物理量为纵坐标进行作图，得到氧化皮颗粒的变化情况，从而得到不同时间区段的氧化皮颗粒浓度和累积量。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术通过与被测蒸汽管道连接的取样总管对其进行实时采样，然后通过冷却对采用样品进行冷凝降温，保护后续检测装置；利用主、副电磁分离器的配合完成对大小颗粒氧化皮的分离，不仅通过大颗粒的筛选提高了沉积速率，而且通过小颗粒的控制满足颗粒度检测仪的测量要求，从而能够精确而实时的对氧化皮的浓度和质量进行在线检测，实现了氧化皮剥落程度的在线定量测量，为优化机组运行方式提供了监控手段；还能实时反映机组运行过程中氧化皮剥落的运行状况，即时性强，能有效预防过热器氧化皮剥落引起的爆管及SPE事故。进一步的，在取样总管上设置两道阀门，能够保证使用安全，同时利于连接不同的管路材料，满足不同的使用需求。进一步的，通过软磁材料的设置，能够方便快捷的对电磁分离器的磁场进行控制和调节。本专利技术所述的方法进一步的，通过绘图法不仅能够利于上位机的实时检测和显示，而且能够直观和可靠的对数据进行统计分析。附图说明图1是本专利技术的在线检测方法流程框图。图2是本专利技术的在线检测装置的结构示意图。图中：1-取样总管、2-取样总管一次门、3-取样总管二次门、4-冷凝器、5-冷却盘管、6-主电磁分离器、7-大颗粒氧化皮收集管7、8-无损检测仪、9-收集管排放一次门、10-收集管排放二次门、11-副电磁分离器、12-颗粒度取样一次门、13-颗粒度取样二次门、14-流量计、15-颗粒度检测仪。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。本专利技术公开了一种氧化皮在线检测装置及方法，用于过热器和再热器管道内的氧化皮在线检测，通过从高温高压蒸汽管道取样点，取出含有氧化皮颗粒的气固两相流样品，经冷凝、磁力分离，分成两支路液固两相流样品，其中含有大颗粒氧化皮的样品进入氧化皮收集管，并不断累积，采用无损检测仪8在线测量累积高度测量大颗粒氧化皮的累积高度，采用流量计14和颗粒度仪测量含有小颗粒氧化皮样品的流量、氧化皮颗粒粒径及对应的数量。本专利技术实现了过热器和再热器氧化皮的在线监测，为优化机组运行方式提供了监控手段，能实时反映机组运行过程中氧化皮剥落的运行状况，即时性强，能有效防范过热器氧化皮剥落引起的爆管和固体颗粒侵蚀事故。本专利技术一种氧化皮的在线检测方法，如图1所示，包括以下步骤：从高温高压蒸汽管道取样点，取出含有氧化皮颗粒的气固两相流样品；所述的气固两相流样品进入取样管道后，经冷凝、磁力分离，分成两支路，其中一路含有大颗粒氧化皮的液固两相流样品，另一路含有小颗粒氧化皮的液固两相流样品；所述的含有大颗粒氧化皮的液固两相流样品，进入氧化皮收集管，测量大颗粒氧化皮的累积高度；测量所述的含有小颗粒氧化皮的液固两相流样品的流量，和氧化皮颗粒粒径及对应的数量。计算氧化皮颗粒的浓度和累积量。本专利技术一种氧化皮在线检测装置，如图2所示，由取样总管1、取样总管一次门2、取样总管二次门3、冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化皮在线检测装置，其特征在于，包括依次连接在被测蒸汽管道上的取样总管(1)、冷凝器(4)、分流主管、大颗粒氧化皮收集管(7)和排放管；所述的分流主管上设置有分流支管，分流支管上依次设置流量计(14)和颗粒度检测仪(15)；所述的分流主管上设置有主电磁分离器(6)，分流支管上靠近分流主管的一端设置有副电磁分离器(11)；所述的大颗粒氧化皮收集管(7)用于通过沉积收集大颗粒氧化皮；所述的颗粒度检测仪(15)用于检测分流支管中的小颗粒氧化皮含量。

【技术特征摘要】
1.一种氧化皮在线检测装置，其特征在于，包括依次连接在被测蒸汽管道上的取样总管(1)、冷凝器(4)、分流主管、大颗粒氧化皮收集管(7)和排放管；所述的分流主管上设置有分流支管，分流支管上依次设置流量计(14)和颗粒度检测仪(15)；所述的分流主管上设置有主电磁分离器(6)，分流支管上靠近分流主管的一端设置有副电磁分离器(11)；所述的大颗粒氧化皮收集管(7)用于通过沉积收集大颗粒氧化皮；所述的颗粒度检测仪(15)用于检测分流支管中的小颗粒氧化皮含量。2.根据权利要求1所述的一种氧化皮在线检测装置，其特征在于，取样总管(1)上依次设置有取样总管一次门(2)和取样总管二次门(3)。3.根据权利要求2所述的一种氧化皮在线检测装置，其特征在于，取样总管(1)上从取样点至取样总管一次门(2)之间的管道材质与被测蒸汽管道相同，取样总管二次门(3)之后管道材质为奥氏体不锈钢管道。4.根据权利要求1所述的一种氧化皮在线检测装置，其特征在于，主电磁分离器(6)和副电磁分离器(11)的磁芯采用软磁材料制成。5.根据权利要求1所述的一种氧化皮在线检测装置，其特征在于，所述的无损检测仪(8)采用漏磁检测仪、超声检测仪、涡流检测仪或磁记忆检测仪的其中任意一种或多种的组合。6.根据权利要求1所述的一种氧化皮在线检测装置，其特征在于，所述的冷凝器(4)内部设置有两端分别与取样总管(1)和分流主管连接的冷凝盘管(5)，冷凝器(4)采用盐水作为冷却介质。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊文，闫爱军，梁法光，柯于进，李志刚，腾维忠，郝栓柱，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61