本申请涉及一种锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法，所述方法包括：将爬波探头贴合于带有穿顶棚套管的受热面管母材上，并向所述受热面管母材发送爬波信号；其中，所述爬波探头位于所述受热面管母材靠近焊缝的一侧；根据所述爬波探头接收到的爬波反射信号，对带有穿顶棚套管的受热面管母材外壁裂纹进行检测。相比现有技术，本发明专利技术能够避免因焊接部位结构过于复杂导致裂纹误检和漏检的问题，提升了传顶棚位置受热面管裂纹检测结果的准确性，有利于保证电站锅炉的正常运行，满足了实际应用需求。了实际应用需求。了实际应用需求。
【技术实现步骤摘要】
锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法及装置
[0001]本申请涉及锅炉设备检测
，特别是涉及一种锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法及装置。
技术介绍
[0002]电站锅炉炉内分隔屏过热器、后屏过热器、高温再热器、低温再热器管屏悬吊在相应集箱上，在穿顶棚位置为防止漏灰而影响锅炉内部气流分布，分隔屏过热器、后屏过热器、高温再热器、低温再热器管等受热面管子多采用穿顶棚套管形式与顶棚密封板焊接，穿顶棚套管与受热面管采用角接焊缝连接。
[0003]在电站锅炉长时间运行后，因焊缝和热影响区粗晶区为硬度较高的组织状态，焊缝焊根处存在未焊透缺陷，在焊接应力和密封部件对焊缝的拘束力、运行过程中不可避免的附加应力作用下，从焊缝在应力集中部位产生开裂，开裂位置位于角接焊缝根部，若裂纹由焊缝根部向受热面管母材扩展，则会造成管子母材开裂，严重的会引起泄漏停机，故对该类受热面母材外壁裂纹的早期检出变的十分必要。
[0004]然而，因裂纹出现在穿顶棚套管与受热面管焊接的密封焊焊缝根部，裂纹由焊缝根部位置向受热面管母材扩展，该焊缝所处顶棚空间狭窄，若采用常规超声横波对该裂纹进行检测时只能采用二次反射波。但在焊缝附近通常会出现多个结构波反射信号，易造成缺陷漏检误判，不能保证穿顶棚套管焊缝裂纹有效检出。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够确保穿顶棚套管焊缝裂纹有效检出，保证锅炉正常运行的锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法及装置。
[0006]本专利技术实施例提供了一种锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]将爬波探头贴合于带有穿顶棚套管的受热面管母材上，并向所述受热面管母材发送爬波信号；其中，所述爬波探头位于所述受热面管母材靠近焊缝的一侧；
[0008]根据所述爬波探头接收到的爬波反射信号，对带有穿顶棚套管的受热面管母材外壁裂纹进行检测。
[0009]进一步地，根据所述爬波探头接收到的爬波反射信号，对带有穿顶棚套管的受热面管母材外壁裂纹进行检测的方法包括：
[0010]记录所述爬波反射信号的接收时间，并计算所述接收时间与爬波信号发射时间之间的检测时间差；
[0011]根据所述检测时间差与基准时间差，确定所述受热面管母材外壁是否存在裂纹，以及裂纹位置信息；
[0012]根据所述爬波反射信号的幅值与基准幅值的幅值差，确定所述受热面管母材外壁裂纹的裂纹深度信息。
[0013]进一步地，向所述受热面管母材发送爬波信号之前，所述方法还包括：
[0014]将所述爬波探头贴合于对比试件上进行裂纹检测模拟；其中，所述对比试件上设有多种用于模拟所述受热面管母材外壁裂纹的线切割槽；
[0015]根据所述对比试件的裂纹检测结果，确定受热面管母材外壁裂纹检测的增益信息；其中，所述增益信息包括标准信号增益、基准时间差及基准幅值。
[0016]进一步地，将所述爬波探头贴合于对比试件上进行裂纹检测模拟的方法包括：
[0017]确定所述爬波探头在所述对比试件上的移动测试范围；其中，所述移动测试范围包括爬波探头距离所述线切割槽的最大距离Lmax和最小距离 l+k1，以及所述线切割槽的最大距离距离所述线切割槽的侧熔合线长 Lmax
‑
l
‑
k1；
[0018]在所述探头移动的过程中，通过标准信号增益向所述对比试件发送爬波信号；
[0019]记录爬波反射信号的接收时间及幅值，并计算所述接收时间与爬波信号发射时间之间的检测时间差；
[0020]将所述爬波反射信号的幅值作为基准幅值，将所述检测时间差作为基准时间差，并生成相应的缺陷检测曲线。
[0021]进一步地，确定所述爬波探头在所述对比试件上的移动测试范围的方法包括：
[0022]根据所述对比试件的材质确定所述爬波信号在所述对比试件内折射横波和头波的折射角、横波声速及爬坡声速；
[0023]根据所述切割槽距离探头前沿的前沿距离l、折射角及横波声速，确定横波的一次反射波刚好扫查到线切割槽的第二时间t2，爬波传播到线切割槽的第一时间t1为前沿距离l与爬坡声速的比值；
[0024]根据所述第一时间t1及所述第二时间t2确定所述爬波探头入射点距离所述线切割槽的最大距离Lmax；
[0025]根据所述前沿距离l及线切割槽的焊脚尺寸K1，确定所述爬波探头距离所述线切割槽的最小距离l+k1；
[0026]根据爬波探头距离所述线切割槽的最大距离Lmax及最小距离l+k1，确定所述线切割槽的最大距离距离所述线切割槽的侧熔合线长Lmax
‑
l
‑
k1。
[0027]进一步地，将爬波探头贴合于带有穿顶棚套管的受热面管母材上，并向所述受热面管母材发送爬波信号的方法包括：
[0028]按照所述缺陷检测曲线向所述受热面管母材发送爬波信号。
[0029]本专利技术的另一实施例提出一种锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测装置，所述装置包括：
[0030]信号发送模块，用于将爬波探头贴合于带有穿顶棚套管的受热面管母材上，并向所述受热面管母材发送爬波信号；其中，所述爬波探头位于所述受热面管母材靠近焊缝的一侧；
[0031]裂纹检测模块，用于根据所述爬波探头接收到的爬波反射信号，对带有穿顶棚套管的受热面管母材外壁裂纹进行检测。
[0032]进一步地，所述裂纹检测模块具体用于，
[0033]记录所述爬波反射信号的接收时间，并计算所述接收时间与爬波信号发射时间之间的检测时间差；
[0034]根据所述检测时间差与基准时间差，确定所述受热面管母材外壁是否存在裂纹，以及裂纹位置信息；
[0035]根据所述爬波反射信号的幅值与基准幅值的幅值差，确定所述受热面管母材外壁裂纹的裂纹深度信息。
[0036]进一步地，所述信号发送模块还用于，
[0037]将所述爬波探头贴合于对比试件上进行裂纹检测模拟；其中，所述对比试件上设有多种用于模拟所述受热面管母材外壁裂纹的线切割槽；
[0038]根据所述对比试件的裂纹检测结果，确定受热面管母材外壁裂纹检测的增益信息；其中，所述增益信息包括标准信号增益、基准时间差及基准幅值。
[0039]进一步地，将所述爬波探头贴合于对比试件上进行裂纹检测模拟具体包括：
[0040]确定所述爬波探头在所述对比试件上的移动测试范围；其中，所述移动测试范围包括爬波探头距离所述线切割槽的最大距离Lmax和最小距离L0+k1，以及所述线切割槽的最大距离距离所述线切割槽的侧熔合线长 Lmax
‑
L0
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k1；
[0041]在所述探头移动的过程中，通过标准信号增益向所述对比试件发送爬波信号；
[0042]记录爬波反射信号的接收时间及幅值，并计算所述接收时间与爬波信号发射时间之间的检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将爬波探头贴合于带有穿顶棚套管的受热面管母材上，并向所述受热面管母材发送爬波信号；其中，所述爬波探头位于所述受热面管母材靠近焊缝的一侧；根据所述爬波探头接收到的爬波反射信号，对带有穿顶棚套管的受热面管母材外壁裂纹进行检测。2.根据权利要求1所述的锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法，其特征在于，根据所述爬波探头接收到的爬波反射信号，对带有穿顶棚套管的受热面管母材外壁裂纹进行检测的方法包括：记录所述爬波反射信号的接收时间，并计算所述接收时间与爬波信号发射时间之间的检测时间差；根据所述检测时间差与基准时间差，确定所述受热面管母材外壁是否存在裂纹，以及裂纹位置信息；根据所述爬波反射信号的幅值与基准幅值的幅值差，确定所述受热面管母材外壁裂纹的裂纹深度信息。3.根据权利要求1所述的锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法，其特征在于，向所述受热面管母材发送爬波信号之前，所述方法还包括：将所述爬波探头贴合于对比试件上进行裂纹检测模拟；其中，所述对比试件上设有多种用于模拟所述受热面管母材外壁裂纹的线切割槽；根据所述对比试件的裂纹检测结果，确定受热面管母材外壁裂纹检测的增益信息；其中，所述增益信息包括标准信号增益、基准时间差及基准幅值。4.根据权利要求3所述的锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法，其特征在于，将所述爬波探头贴合于对比试件上进行裂纹检测模拟的方法包括：确定所述爬波探头在所述对比试件上的移动测试范围；其中，所述移动测试范围包括爬波探头距离所述线切割槽的最大距离和最小距离，以及所述线切割槽的最大距离距离所述线切割槽的侧熔合线长；在所述探头移动的过程中，通过标准信号增益向所述对比试件发送爬波信号；记录爬波反射信号的接收时间及幅值，并计算所述接收时间与爬波信号发射时间之间的检测时间差；将所述爬波反射信号的幅值作为基准幅值，将所述检测时间差作为基准时间差，并生成相应的缺陷检测曲线。5.根据权利要求4所述的锅炉受热面穿顶棚套管角焊缝下母材裂纹检测方法，其特征在于，确定所述爬波探头在所述对比试件上的移动测试范围的方法包括：根据所述对比试件的材质确定所述爬波信号在所述对比试件内折射横波和头波的折射角、横波声速及爬坡声速；根据所述切割槽距离探头前沿的前沿距离、折射角及横波声速，确定横波的一次反射波刚好扫查到线切割槽的第二时间，爬波传播到线切割槽的第一时间为前沿距离与爬坡声速的比值；根据所述第一时间及所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志永，李世涛，马东方，靳峰，徐亮，牛保献，侯家绪，魏烁，
申请(专利权)人：润电能源科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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