【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火力发电，尤其涉及一种电厂用高温高压(超临界)管道腐蚀监测探头及腐蚀率测量方法。
技术介绍
1、近年来，随着大容量、高参数火电机组的不断投产，对水汽品质要求也越来越高，但其运行过程中也存在很多问题，如流动加速腐蚀引起的汽轮机高压缸沉积、结垢速率较高、锅炉压差上升较快、水汽清洁度较差、孔阀堵塞等问题，对火力发电厂的运行存在极大的安全隐患。
2、随着大容量、高参数火电机组的不断投产，对水汽品质要求也越来越高，尤其是对于超临界机组主蒸汽出口压力的温度、环境更加严苛，超临界机组水汽管道作为电力生产设施的重要设备，其安全运营关系重大，因此超临界机组水汽管道腐蚀监测已成为广泛关注的问题。
3、由于高温高压水汽环境条件苛刻，对监测设备的密封性、完整性、安全性要求较高，限制了在线腐蚀监测技术在更高温度压力环境下的应用。
4、现有电感探针针对的是常温常压环境，不能满高温高压水汽环境条件下的火电厂超临界机组的工程应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种电厂用高温高压管道腐蚀监测探头及腐蚀率测量方法，以解决上述技术问题。
2、本专利技术提供了一种电厂用高温高压管道腐蚀监测探头，包括温度补偿试片、测量试片、施加正极电流线、施加负极电流线、测量正极电流线、测量负极电流线、补偿正极电流线、补偿负极电流线、探头法兰、探头杆、采集器底部、通讯接头、过渡管、密封圈及尾部接头；
3、所述温度补偿试片、测量试片分别引出所述施加正极电流
4、所述探头杆通过所述过渡管与所述采集器底部焊接，所述通讯接头与所述采集器底部焊接；所述采集器底部的底台上采用所述密封圈密封；所述探头法兰与所述探头杆连接；所述尾部接头与所述过渡管连接：
5、所述温度补偿试片设于所述探头杆内部，不发生腐蚀减薄，电阻不变；所述测量试片设于所述探头杆外部，采用与金属设备相同的材质，受到被测介质的腐蚀导致壁厚减薄，电阻发生变化；所述探头杆内部充满耐高温固化胶；
6、所述温度补偿试片的电阻值数据通过所述补偿正极电流线、补偿负极电流线之间的信号获得，所述测量试片的电阻值数据通过所述测量正极电流线、测量负极电流线之间的信号获得，用于通过对比计算所述温度补偿试片与所述测量试片的电阻值数据分析被测介质的腐蚀率。
7、进一步地，所述探头杆采用无缝管料，所述施加正极电流线、施加负极电流线、测量正极电流线、测量负极电流线、补偿正极电流线、补偿负极电流线连接接头和连接所述测量试片、温度补偿试片的部位均采用全封闭一体化焊接结构。
8、进一步地，所述施加正极电流线、施加负极电流线、测量正极电流线、测量负极电流线、补偿正极电流线、补偿负极电流线采用紫铜线套玻璃纤维石棉管绝缘方式。
9、进一步地，所述尾部接头采用玻璃封屏接头。
10、进一步地，所述测量试片内径为7mm、厚度为1mm，所述探头杆采用外径20x壁厚4mm的无缝管料。
11、本专利技术还提供了一种应用上述电厂用高温高压管道腐蚀监测探头测量腐蚀率的方法，包括：
12、使腐蚀介质给水或过热蒸汽流经火力发电厂水汽系统的旁路管道，将探头安装在待监测的水汽管道的旁通管道内，其头部伸入管道内，首先给探头施加一个交流电信号，并接收交流电信号，随着管道的腐蚀，探头上的测量试片也会跟着发生相同的腐蚀，测量试片随着腐蚀的加重会逐渐变薄，进而电阻值会产生变化，电阻值发生变化后，施加在其两端的交流电信号也会跟着发生变化，在计算机上直观地显示出来，通过分析交流信号的变化得到水汽管道内的腐蚀情况，包括：
13、将测量试片与温度补偿试片的电阻值数据进行对比计算，分析被测介质的腐蚀率：
14、温度补偿试片的电阻值由公式(1)计算，测量试片的电阻值由公式(2)计算，如下：
15、
16、
17、其中：r0-温度补偿试片的电阻值；r1-测量试片的电阻值；
18、ρ0-温度补偿试片的电阻率；ρ1-测量试片的电阻率；
19、s0-温度补偿试片的底面积；s1-测量试片的底面积；
20、l0-温度补偿试片的长度；l1-测量试片的长度；
21、a0-温度补偿试片的宽度；a1-测量试片的宽度；
22、b0-温度补偿试片的厚度；b1-测量试片的厚度；
23、k0-温度补偿试片的长宽比；k1-测量试片的长宽比。
24、温度补偿试片和测量试片取自相同的材料，ρ0＝ρ1，假设初始时k0＝k1，则：
25、
26、
27、以r0作为初始基准，测量r1的变化量，就是腐蚀损耗，即：
28、
29、其中，b0不变，b1随着金属的腐蚀加重而减小。
30、借由上述方案，通过电厂用高温高压管道腐蚀监测探头及腐蚀率测量方法，利用腐蚀监测电感探头进行超临界机组的高温高压水汽管道腐蚀监测，以测量金属腐蚀损失为基础，通过测量腐蚀试片减薄引起的交流信号改变来计算腐蚀损耗速度，该高温高压管道腐蚀监测探头具有如下技术效果：
31、1)本探头可在超临界机组高温高压环境下正常工作即可耐受600℃、30mpa的环境，且测量结果几乎不受温度影响。
32、2)灵敏度高(30nm)、响应快、抗干扰性强(交流电测量腐蚀)，可简单、准确、直观地显示水汽管道腐蚀情况。
33、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
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1.一种电厂用高温高压管道腐蚀监测探头，其特征在于，包括温度补偿试片(1)、测量试片(2)、施加正极电流线(3)、施加负极电流线(4)、测量正极电流线(5)、测量负极电流线(6)、补偿正极电流线(7)、补偿负极电流线(8)、探头法兰(9)、探头杆(10)、采集器底部(11)、通讯接头(12)、过渡管(13)、密封圈(14)及尾部接头(15)；
2.根据权利要求1所述的电厂用高温高压管道腐蚀监测探头，其特征在于，所述探头杆(10)采用无缝管料，所述施加正极电流线(3)、施加负极电流线(4)、测量正极电流线(5)、测量负极电流线(6)、补偿正极电流线(7)、补偿负极电流线(8)连接接头和连接所述测量试片(2)、温度补偿试片(1)的部位均采用全封闭一体化焊接结构。
3.根据权利要求1所述的电厂用高温高压管道腐蚀监测探头，其特征在于，所述施加正极电流线(3)、施加负极电流线(4)、测量正极电流线(5)、测量负极电流线(6)、补偿正极电流线(7)、补偿负极电流线(8)采用紫铜线套玻璃纤维石棉管绝缘方式。
4.根据权利要求1所述的电厂用高温高压管道腐蚀监测
5.根据权利要求1所述的电厂用高温高压管道腐蚀监测探头，其特征在于，所述测量试片(2)内径为7mm、厚度为1mm，所述探头杆(10)采用外径20X壁厚4mm的无缝管料。
6.一种应用权利要求1-5任一项所述电厂用高温高压管道腐蚀监测探头测量腐蚀率的方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电厂用高温高压管道腐蚀监测探头，其特征在于，包括温度补偿试片(1)、测量试片(2)、施加正极电流线(3)、施加负极电流线(4)、测量正极电流线(5)、测量负极电流线(6)、补偿正极电流线(7)、补偿负极电流线(8)、探头法兰(9)、探头杆(10)、采集器底部(11)、通讯接头(12)、过渡管(13)、密封圈(14)及尾部接头(15)；
2.根据权利要求1所述的电厂用高温高压管道腐蚀监测探头，其特征在于，所述探头杆(10)采用无缝管料，所述施加正极电流线(3)、施加负极电流线(4)、测量正极电流线(5)、测量负极电流线(6)、补偿正极电流线(7)、补偿负极电流线(8)连接接头和连接所述测量试片(2)、温度补偿试片(1)的部位均采用全封闭一体化焊接结...
【专利技术属性】
技术研发人员：张真，聂晋峰，殷爱鸣，金绪良，徐文强，王建国，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：
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