超聲波探傷在發電和變(biàn)電行業應用又有新突破 (2005-05-31)
發布時間:2007-12-04
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徐(xú)州發電公司試驗中(zhōng)心研製的鋼(gāng)質支柱絕緣子及瓷(cí)套係列標準校對試(shì)塊獲得國家(jiā)適用(yòng)新(xīn)型專利,擁有(yǒu)了自己的知識產權(quán)。該專利是徐州(zhōu)發電公(gōng)司《支柱絕緣(yuán)子及瓷套超聲波探傷工藝方法研究》的(de)係(xì)列成果,包括研製出頻(pín)率頻率範圍為(wéi)2.5兆赫??5兆赫、折射角範圍為10.5度??19.5度的縱(zòng)波斜入射支柱絕緣(yuán)子(zǐ)及瓷套專用係列探頭;研製出(chū)鋼質支柱絕緣子(zǐ)及瓷套係列(liè)標準校對試塊;研究出《支柱(zhù)絕(jué)緣子與(yǔ)瓷套(tào)的超聲波探(tàn)傷工藝方法》。據了解,該公司向國家專利局申(shēn)請的《支柱(zhù)絕緣子與瓷套的(de)超聲波探傷工藝方法》發(fā)明專利和另一適用新型(xíng)專利??頻率頻率(lǜ)範圍為(wéi)2.5 兆赫??5兆赫、折射角範圍為10.5度??19.5度的縱波斜入射支(zhī)柱絕緣(yuán)子及瓷套(tào)專用係列探頭正在接受國家專利局審核。
徐州發電公司《支柱(zhù)絕(jué)緣子及瓷套(tào)超聲波(bō)探傷工藝方法研(yán)究》科技成果主(zhǔ)要應用在(zài)發電廠升壓站和供電係(xì)統變電站的支柱絕緣子及瓷套超(chāo)聲波無損探傷檢測(cè)。該方法采用了國內最小的(de)微型爬(pá)坡與縱坡斜探頭,可以實現對所有(yǒu)規格的支柱絕緣子瓷套裂紋的有效檢測(cè),所研(yán)製的探頭可與各種型號儀器匹配,且檢測過程快,平均5分(fèn)鍾(zhōng)即可檢驗一隻,適合對變電站、升壓(yā)站的支柱絕緣子、電流互感器、避雷器瓷套的100%普查,可迅速查出深度為1毫米的微裂紋(wén),在國內同行(háng)中尚屬領先,對所測設備安全性提供可靠的保(bǎo)證,具有(yǒu)廣泛的應用價值(zhí)。
支柱絕緣子及瓷套是發電廠和變電站運行的重(chóng)要組(zǔ)成設備,起著支撐導線和絕緣作用,由於支撐絕緣子是高溫燒結成的電(diàn)瓷產(chǎn)品,如果在(zài)製(zhì)作過程中配方不當,工藝流程(chéng)中原(yuán)料混合不均勻,均易形成瓷件(jiàn)內部(bù)缺(quē)陷,由於(yú)沒有固有(yǒu)的形變能且韌性極低(dī),在長期(qī)承受運行中的機(jī)械(xiè)負荷,以及大風、雨(yǔ)雪等,從(cóng)而使附加應力增大,若支柱絕緣子存(cún)在微小(xiǎo)缺陷,就可能造成破壞。因此,為(wéi)確保電網的安(ān)全運(yùn)行,必須對支柱絕緣子(zǐ)進行無損檢測,防止運行中突然斷裂。
傳統檢測方法有采用爬波、縱橫波、紅外線、紫外線、激光等對支(zhī)柱絕(jué)緣子進行探傷的。但是,徐州發電公司試驗中心在長期的探傷實踐(jiàn)中發(fā)現,這些方法都有其局(jú)限性。爬波(bō)探傷因為(wéi)采(cǎi)用的串聯式爬波探(tàn)頭表麵積大,需要瓷體無變形(xíng)、無砂粒(lì)的平穩麵積較大,導致(zhì)有的檢查部位(wèi)無法放置探頭(tóu),不能做到100%檢驗。另外,它雖對(duì)近表麵缺陷有檢出能力(lì),但對支柱絕緣子內部缺陷以及瓷(cí)套的內壁裂紋均無法檢出,不能依此對被(bèi)檢(jiǎn)工(gōng)件作全麵評價,難於確(què)定缺陷的性質。縱橫波探傷也因受檢測位置影響,僅可供部分瓷套的個別部位檢查,無(wú)法做到全麵有效檢驗。另外在業內也沒有關於專用標準(zhǔn)試塊(kuài)、探頭的研製,裂紋的(de)定性、定量、定位的工藝方法和在(zài)役帶電檢查方麵的介紹。用紅外線、紫外線、激光等對絕(jué)緣子進行帶電巡查雖然對瓷絕緣(yuán)子串和支柱絕緣子的上部能見部分有效,但(dàn)因受絕緣(yuán)子表麵的汙穢程度、負荷、檢測位置、輻射角度、方向、距(jù)離、天氣、大氣吸收以及儀器(qì)等因素的綜合影響,不能使他們成為獨立的無損檢測方法。
能不能找到一種可以(yǐ)對支柱絕緣子和瓷套(外壁)裂紋有效的(de)帶電檢測(cè)方法呢?為此,徐州發電公司試驗中心進行(háng)了長達兩年時間的支柱絕緣子(zǐ)及瓷套超聲波探傷工藝方法研究。
支柱絕緣子插入法蘭(lán)是采用(yòng)水泥和砂漿將其牢固粘接,易斷裂部位就在(zài)法(fǎ)蘭與支柱的交接處,發電廠和(hé)變壓站中(zhōng),變壓(yā)器、電流電壓(yā)互感器、偶合電容器等瓷套的下部內壁或外壁容易開裂。對這些裂紋或缺陷(xiàn)的檢測,折射角(jiǎo)10.5度??19.5度(dù)為主體的縱波斜入(rù)射(shè)專用(yòng)係列探頭,並根據被探物的直徑將探頭設計加工成與工件直徑相吻合的(de)曲(qǔ)麵(miàn)狀。爬波探傷雖然僅(jǐn)對表(biǎo)麵和近表(biǎo)麵(miàn)缺陷(xiàn)有效,但它對(duì)工程(chéng)量較大的普查檢驗是一種快速的檢(jiǎn)驗方法。為此,他們研製出以2.5 兆赫茲為(wéi)主體的微(wēi)型並聯式爬波(bō)探傷專用係列探頭,並根據(jù)工件的直徑將探頭設計加工成與(yǔ)工件直徑相吻合的曲麵狀。同(tóng)時,還(hái)研製出了係列鋼質標(biāo)準校對(duì)試塊,使檢測中必要的探頭參數測定、掃描速度的調整、瓷件與鋼的聲速轉(zhuǎn)換修正定位誤差、探傷靈(líng)敏度的確立以及(jí)缺陷(xiàn)判定(dìng)都有了參照依據。通過大量的模擬裂紋實(shí)驗,他們研究出探傷靈敏度的確(què)定、判傷的辦法(fǎ)、裂紋深度的判斷,並成功的對發電廠220千伏升壓站以及500千伏變(biàn)電站進行了檢測(cè)試驗。據此,他們編寫出《支(zhī)柱絕緣子與瓷套的超聲波探傷工藝方法》。經國電信息中心對國內外相關文獻資(zī)料進行檢索查新,認為有關超聲波探傷工藝方法研(yán)究方麵的內(nèi)容,特別是該研(yán)究項目所具有的(de)技術特點的內容,在檢出的16篇相關文獻中未見報道。
2004年6月10日(rì),江蘇省科學技術廳對該科技成果的鑒定認為,研製(zhì)出頻率頻率(lǜ)範圍為2.5兆赫??5兆赫(hè)角範圍為10.5度??19.5度的縱波斜入射支柱絕緣子及瓷套專(zhuān)用係列(liè)探頭具有偶合性能(néng)好、靈敏度高、檢測速度快(kuài)等特點,有良好的通用性和實(shí)用性。所研製出(chū)的鋼(gāng)質支柱絕緣子及瓷(cí)套係列標準校對試塊,對測定探頭參數、調整掃描速度、修正瓷件與鋼的定位(wèi)差(chà)異、確(què)定探傷靈(líng)敏度和判定缺陷建立了可靠的參照依據。所研究的(de)《支柱絕緣子與瓷套的超聲波探傷工藝方法》,能快速(sù)有(yǒu)效地檢出支(zhī)柱絕緣子(zǐ)或瓷套中高度≥1毫米(mǐ)的內、外表麵裂(liè)紋。所研(yán)究的以縱波斜入射為主,爬波為輔的探(tàn)傷方法,工藝先進,方法簡便可靠,具有創新性。該成(chéng)果居國內領先水平,其經濟及社會效益顯著,具有推廣應用價值。