数字式炉管超声自动检测技术

数字式炉管超声自动检测、 线聚焦定深定高、应力计算

及定量评定成套新技术

      石油化工行业广泛使用加热炉、转化炉、裂解炉、制氢炉进行各种物理和化学反应。由于炉管长期处在高温、高压下工作，其内部介质也常对炉管内壁造成腐蚀性损伤。因此极易产生从炉管内壁向外壁延伸扩展的纵向蠕变裂纹和对接环焊缝又内壁向外壁延伸扩展的横向蠕变裂纹，炉管中下部及向火面因工况条件恶劣，生产安全隐患裂纹的机率更高。这些裂纹扩展到一定程度，会引起炉管爆裂事故。如能对它们进行定期检测与评定，预测其残余寿命，及时更换存在安全隐患的炉管，对确保石化企业安全生产具有重要意义。

采用离心浇铸法制造的HK、HP系列材料炉管，铸态组织是由外层细晶层、中间铸状晶和内层等轴晶组成的。以往炉管超声检测是采用爬行器沿炉管爬行，超声波一发一收测定炉管蠕变裂纹大小不同而引起的声波相对衰减幅度变化进行定性判定。而这种衰减幅度变化除受裂纹大小的影响外，还受炉管铸造表面粗糙度、铸造质量、铸造组织均匀程度和炉管蠕服尺寸的影响，因此给准确定量判定裂纹大小带来一定困难。另外,一根长炉管有时是由数根短管对接焊制而成，采用爬行检测方法时，由于焊缝区存在焊缝余高，爬行器瓦块耦合不良的原因和距炉底0.5m高的炉管区段因受弯头结构限制而无法检测，这些会造成一定的漏检。

     为了解决上述不能准确定量检测蠕变裂纹和漏检问题，多年来，我们开发了炉管定量检测系统，其内容和方法包括：

     数字化炉管超声自动检测系统，对炉管向火面进行自动爬行检测，对检出具有B级及C级的管段，应用新开发的相应规格频率的线焦距超声探头进行手动仔细复检，从而准确定量确定裂纹尺寸和位置；对焊缝区和距管底0.5 m管段及弯管区，亦采取相应规格和频率的线聚焦超声探头，手动检测并进行定量和定位，然后应用大型应力计算软件进行应力计算分析；应用CPDA-2001评定规范进行炉管剩余寿命定量复评计算，即可准确判定包括焊缝区和弯管区在内的整条炉管真正存在安全隐患的裂纹类缺陷，更换有安全隐患的管段，达到真正确保炉管安全运转的目标。

     该成套检评新技术可用于检评化肥厂各类加热炉、甲醇装置的转化炉、乙醇装置的裂解炉和炼油装置的制氢炉炉管，并已成功的应用于广石化、九江石化等数十台炉管的检评，受到用户的广泛欢迎。