锅炉是发电厂最重要的生产设备，其炉内水冷壁管在长期服役中受到.docVIP

电 站 锅 炉 水 冷 壁 管 腐 蚀 检 测 刘凯 厦门涡流检测技术研究所 福建厦门 361004 王维东 徐州电力试验中心 江苏徐州 221009 朱伟明 安徽淮南平发电有限公司 安徽淮南 232089 李林 华电攀枝花发电公司 四川攀枝花 617066 摘要：锅炉是电站重要设备，其水冷壁管内腐蚀和裂纹造成爆裂致使停炉等严重事故，一直是困扰业界之难题。本文介绍新发展的低频电磁技术能够从管道外壁快速探测管内壁缺陷，并已在多个电厂成功运用。 关键词：水冷壁管；缺陷；低频电磁 Inspection of Waterwall Tube Defects for Power Plants LIU Kai Xiamen Eddy Current NDT Testing Institute 361004, China WANG Weidong Xuzhou Electric Power Research Institute 221009,China ZHU Weiming Pingwei Eleectric Power Co. 232089,China LI Lin China Hua Dian Panzhihua Power Co. 617066, China Abstract: This paper introduces a system using a scanner moved along the tube wall to scan from OD for defects inside the tube, primarily on the fireside. Typical defects found on these waterwall tubes are hydrogen damage, caustic gouging, etc. This system is based on low frequency electromagnetic technology. The tubes are not required to be cleaned to the level necessary for UT thinkness testing. This new system is fast, accurate, cost effective and field proven for power plants. Keywords: Boiler waterwall; Defect; Wallthickness; Low frequency electromagnetic 锅炉是热电厂最重要的生产设备，其炉内水冷壁管在长期服役中受到烟气、煤灰和火焰等侵蚀，极易出现磨损、腐蚀，造成管壁局部减薄，在管内高压、高温蒸汽的作用下，最终产生管体爆裂泄漏等严重事故。锅炉出现泄漏与一般管道出现泄漏不同，无法在继续生产运行中进行维修，往往要停机抢修，其经济损失巨大，因而各电厂对有效减少和避免锅炉管爆漏都非常重视，加强水冷壁管的在役运行材质的监测和检查具有十分重要的现实意义。 1. 水冷壁管内壁腐蚀机理 造成水冷壁管管壁减薄的原因主要有外壁烟灰吹蚀和内壁垢下腐蚀。前者出现在管外壁与炉内烟气的流向有关，有规则可循，一般均匀减薄能够用肉眼或手感找出位置，用超声波测厚仪可以精确测出其剩余厚度。而后者在管内壁的发生位置是随机的，目前只能靠超声波测厚仪来局部抽查管内腐蚀情况，但由于测量前的除垢，涂抹耦合剂的准备工序，限制了测量的数量。要在几千根几十米高的水冷壁管中查找出个别腐蚀坑，如同大海捞针。 由给水管路带来或停炉时形成的含有氧化铁及氧化铜的水渣在锅炉水冷壁管受热面内壁产生沉积，当向火内侧内壁金属与这些氧化物接触时，产生如下反应。 4Fe2O3+Fe→3Fe3O4 4CuO+3Fe→Fe3O4 + Cu 反应是以化学方式进行，氧化铁和氧化铜为阳极，管内壁金属为阴极，阴极在反应中不断地腐蚀下去，这是垢下腐蚀的第一阶段，管内蒸汽与高于400°C的铁接触时又将发生下列反应。 4H2O+3 Fe→Fe3O4 +4H2↑ 当水冷壁管受热面内由于垢下腐蚀产生的氧化物造成蒸汽停滞或流速减小时，将发生上述反应，并在金属表面形成磁性氧化铁膜（Fe3O4），称为“蒸汽腐蚀”，所产生的蒸汽腐蚀后生成的氢气如果不能较快地被气流带走，将与钢管表面发生作用，使之脱碳，造成钢材变脆，所以也称为“氢腐蚀”。 内壁腐蚀实质上是化学反应过程，局部温度越高反应越强烈。反