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數(shù)字式爐管超聲自動檢測、 線聚焦定深定高、應力計算

及定量評定成套新技術(shù)

      石油化工行業(yè)廣泛使用加熱爐、轉(zhuǎn)化爐、裂解爐、制氫爐進行各種物理和化學反應。由于爐管長期處在高溫、高壓下工作，其內(nèi)部介質(zhì)也常對爐管內(nèi)壁造成腐蝕性損傷。因此極易產(chǎn)生從爐管內(nèi)壁向外壁延伸擴展的縱向蠕變裂紋和對接環(huán)焊縫又內(nèi)壁向外壁延伸擴展的橫向蠕變裂紋，爐管中下部及向火面因工況條件惡劣，生產(chǎn)安全隱患裂紋的機率更高。這些裂紋擴展到一定程度，會引起爐管爆裂事故。如能對它們進行定期檢測與評定，預測其殘余壽命，及時更換存在安全隱患的爐管，對確保石化企業(yè)安全生產(chǎn)具有重要意義。

采用離心澆鑄法制造的HK、HP系列材料爐管，鑄態(tài)組織是由外層細晶層、中間鑄狀晶和內(nèi)層等軸晶組成的。以往爐管超聲檢測是采用爬行器沿爐管爬行，超聲波一發(fā)一收測定爐管蠕變裂紋大小不同而引起的聲波相對衰減幅度變化進行定性判定。而這種衰減幅度變化除受裂紋大小的影響外，還受爐管鑄造表面粗糙度、鑄造質(zhì)量、鑄造組織均勻程度和爐管蠕服尺寸的影響，因此給準確定量判定裂紋大小帶來一定困難。另外,一根長爐管有時是由數(shù)根短管對接焊制而成，采用爬行檢測方法時，由于焊縫區(qū)存在焊縫余高，爬行器瓦塊耦合不良的原因和距爐底0.5m高的爐管區(qū)段因受彎頭結(jié)構(gòu)限制而無法檢測，這些會造成一定的漏檢。

     為了解決上述不能準確定量檢測蠕變裂紋和漏檢問題，多年來，我們開發(fā)了爐管定量檢測系統(tǒng)，其內(nèi)容和方法包括：

     數(shù)字化爐管超聲自動檢測系統(tǒng)，對爐管向火面進行自動爬行檢測，對檢出具有B級及C級的管段，應用新開發(fā)的相應規(guī)格頻率的線焦距超聲探頭進行手動仔細復檢，從而準確定量確定裂紋尺寸和位置；對焊縫區(qū)和距管底0.5 m管段及彎管區(qū)，亦采取相應規(guī)格和頻率的線聚焦超聲探頭，手動檢測并進行定量和定位，然后應用大型應力計算軟件進行應力計算分析；應用CPDA-2001評定規(guī)范進行爐管剩余壽命定量復評計算，即可準確判定包括焊縫區(qū)和彎管區(qū)在內(nèi)的整條爐管真正存在安全隱患的裂紋類缺陷，更換有安全隱患的管段，達到真正確保爐管安全運轉(zhuǎn)的目標。

     該成套檢評新技術(shù)可用于檢評化肥廠各類加熱爐、甲醇裝置的轉(zhuǎn)化爐、乙醇裝置的裂解爐和煉油裝置的制氫爐爐管，并已成功的應用于廣石化、九江石化等數(shù)十臺爐管的檢評，受到用戶的廣泛歡迎。