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中国特检院霸占大型承压装备检测天下性困难

宣布日期:2017-01-13 14:40    阅读次数:次

庆祝“大型承压装备不停电机磁无损检测手艺及操纵”名目取得国度科技前进二等奖

中国特检院霸占大型承压装备检测天下性困难

大型承压装备检测完成不停机检测 成立五项国度标准和一项国际标准

    新年伊始,我国特检阵线喜传喜报,中国特检院沈功田研讨员率领的科研团队,胜利霸占大型承压装备检测的天下性困难,荣获国度科技前进二等奖。1月8日,在北京国民大礼堂,沈功田应邀参与了2015年度国度迷信手艺嘉奖大会,遭到国度带领人的访问并合影纪念。中国特检院代表特检行业再次站上国度科技声誉的时期顶峰。

    瓶颈性困难 天下性困难

    最近几年来,汽锅、压力容器和压力管道等承压装备,如雨后春笋般在煤油、化工、电力、冶金、制药、都会公用等行业的大型名目中扶植操纵。作为大型成套装配中的焦点装备,承压装备具备低温、高压、深冷、大型化等特色,比方万万吨炼油、百万吨乙烯、百万吨煤液化等装配中的承压装备,一旦发生爆炸变乱,效果极为严峻,是以,确保其宁静运转,对保证动力宁静和国民平常糊口相当首要。持久以来,我国接纳停产查验维修的体例,来保证承压装备的宁静,停产期少则一年,多则一年半,停产丧失庞大。

    新世纪以来,跟着我国对动力需要的急剧增添,发电装备和石扮装配才能日趋严峻缺乏,为了保证国度动力宁静,应答国际合作压力,大型成套装配起头了长周期运转,研发承压装备不停机检测手艺成为火急需要。

    大型机器和承压装备的不停机检测,很早便是国际上的研讨热门。科研的焦点题目是:若何在不停机不拆保温层环境下疾速检测承压装备壳体的侵蚀减薄,部分撤除保温层带防腐层状况下疾速检测焊缝的外表裂纹与外部毁伤?为此,英国展开了金属资料外表裂纹的涡流检测研讨,俄罗斯提出了接纳金属磁影象景象对资料中应力集合部位停止检测的思绪,荷兰RTD公司展开了脉冲涡流检测保温层下侵蚀的检测操纵研讨,美国东北研讨院展开了磁致伸缩超声导波检测手艺的研讨,这些研讨标了然电磁检测手艺在大型承压装备不停机检测的可行性和潜力,但依然存在检测机理不清、检测体例和标准缺失、检测仪器不成熟等严峻题目。

    产学研用结合攻关

    针对这一平常出产糊口急需处理的手艺困难,上世纪80年月起头,以中国特检院为首的科研团队起头了对峙不懈的科技攻关。迷信研讨的途径上历来就充满了波折和艰苦。可是,科研职员经由进程“七五”“八五”“九五”攻关,硬是前后处理了微观缺点的停机清算检测、老旧装备超期退役的查验检测与宁静评估等题目。沈功田研讨员团队颠末近20年的不懈摸索,推出了“金属压力容器和常压储罐声发射检测及宁静评估手艺与操纵”的功效,在上世纪末完成了承压装备埋藏和内外表裂纹和泄露的不停机检测,取得了2010年国度科技前进二等奖。

    这是科研征途上的一座里程碑。可是,沈功田他们不就此止步,他们另有更大的志向,更远的方针。他的特检院团队结合华中科技大学武新军传授团队、清华大学李路明传授团队、爱德森(厦门)电子无限公司林俊明研讨员团队、江西省汽锅压力容器查验检测研讨院和河北省汽锅压力容器监视查验院等国际产学研用十多家单元,又起头攀缘新的岑岭。他们前后承当了1个国度“十五”科技攻关打算专题,3个国度“十一五”科技撑持打算专题和2个国度天然迷信基金名目研讨。60多名科技职员,环绕大型承压装备不停电机磁检测的多少迷信手艺题目,从检测机理、检测仪器、检测体例及检测标准等方面,展开了全链条体系深切的研讨和操纵,取得了周全冲破。

    名目功效处理了持久搅扰当局和企业的瓶颈性手艺困难,极大地鞭策了承压装备宁静迷信手艺的前进,取得发现专利13项,其余常识产权7项。研制的仪器体系冲破了外洋把持,为大型承压装备不停机检测供给了硬件保证。

    弥补多项国际空缺

    10余年的立异与求索,沈功田他们胜利揭露了大型承压装备经常使用金属资料侵蚀和应力毁伤在差别电磁鼓励下的呼应纪律。针对国际上对磁影象检测机理不清的状况,他们初创性的设想建造了基于三维亥姆霍兹线圈的磁场发生装配,机关了应力、磁场、传感器地位均切确可控的弱电磁研讨环境,提出了非线性应力散布磁场畸变的计较体例,将基于线性应力散布的磁机器效应现实扩大到非线性地区,丰硕完美了磁机器效应现实体系,取得了铁磁性资料外表漏磁场梯度与提离的对数缩小曲线,揭露了钢焊缝外表裂纹旌旗灯号的变更纪律;针对保温层下侵蚀的检测机理,成立了减薄金属毁伤的多涡流环呼应模子,扩大了涡流环现实,取得了承压装备经常使用金属资料在差别提离状况下差别厚度的脉冲涡流旌旗灯号呼应纪律;针对压力管道侵蚀的检测需要,取得了频散曲线、资料空间磁场散布特征,说了然基于时空变更手艺的磁致伸缩导波双方向鼓励和领受道理,成立了磁致伸缩导波双方向检测模子。

    10余年专心科研,沈功田他们走出了全新的手艺立异之路,开辟出了具备自立常识产权的三种电磁检测仪器与体系。在现实研讨的根本上,他们霸占了资料毁伤微小磁影象旌旗灯号的探测手艺困难,设想建造了特地合用于钢焊缝外表裂纹检测的十字穿插探头和合用于资料外部应力毁伤微小磁旌旗灯号探测的探头,开辟了磁影象-复立体涡流检测一体化仪器,完成了带涂层外部应力毁伤的定位和焊缝外表裂纹的疾速检测。针对保温层引发的大提离效应答检测旌旗灯号的减弱,他们提出了一种基于检测旌旗灯号与周期延拓的纯噪声旌旗灯号相差分的中值滤波算法,进步了脉冲涡流检测旌旗灯号的信噪比,研制出可完成保温层下铁磁性资料侵蚀检测的脉冲涡流检测体系;针对大大都承压装备保温层带铁磁性护层引发脉冲涡流旌旗灯号强度降落的题目,发现了基于部分磁饱和的瞬变磁场屏障效应减弱手艺,完成了带铁磁性掩护层的保温层下侵蚀的检测;针对今朝改变模态导波仅能经由进程打仗体例鼓励的缺乏,在深切研讨非打仗式电磁导波检测道理的根本上,发现了操纵压力管道本身的威德曼(Wiedemann)效应和马特西(Matteucci)效应的非打仗式改变导波传感器,冲破了管道轴向缺点的检测手艺困难;针对非打仗磁致伸缩导波电磁-声换能效力低的题目,研制了大功率鼓励装配,开辟出铁磁性管道电磁导波检测体系,完成了管道侵蚀非打仗的远间隔疾速检测。

    10余年风雨兼程,他们提出了合用于差别资料侵蚀与应力毁伤的四种电磁检测和功效评估体例。经由进程对数万米检测数据的总结,他们在国际上初次体系成立了应力集合和应力毁伤的磁影象评估体例,明白了磁影象检测手艺的合用前提。在大批现场实在工件外表裂纹检测尝试的根本上,经由进程标准试样的比对,成立了基于复立体的裂纹尺寸当量化评估体例,提出了现实检测进程对侵蚀环境停止评估的体例。针对压力管道的运转特色,提出了一种基于间隔幅度衰减特征的超声导波旌旗灯号分级体例,完成了经由进程野生缺点旌旗灯号对现实缺点发生的横截面积丧失停止评估的体例。

    科技攻关路上历来都是一起艰苦。回想过往,沈功田浅笑着说:“咱们最大的特色便是能享乐。大批数据都在现场完成,露天30多摄氏度的低温,咱们干起活儿来跟民工一个样,登上百米高塔是常有的事。”

    便是如许一群干起活来像民工的科研职员,为国度、为天下特检范畴做出精采进献,成立了大型承压装备不停电机磁无损检测手艺与标准体系。颠末体系展开现实研讨、仪器研制、检测体例工艺开辟和现场工程操纵,他们提出了接纳电磁检测手艺体系处理大型承压装备不停机检测题目的手艺线路。经由进程尝试室检测机理的体系研讨和现场检测工艺及体例的操纵理论,成长完美了磁影象和复立体涡流检测标准,在国际上初次拟定了脉冲涡流和磁致伸缩导波检测标准,构成了大型承压装备不停电机磁无损检测标准体系:《GB/T 26954-2011 焊缝无损检测 基于复立体阐发的焊缝涡流检测》、《GB/T 26641-2011 无损检测 磁影象检测总则》、《GB/T 12604.10-2011 无损检测术语磁影象检测》、《GB/T 28705-2012 无损检测 脉冲涡流检测体例》、《GB/T 28704-2012 无损检测  磁致伸缩超声导波检测体例》、《ISO/DIS 20669 Non-destructive testing-Pulsed eddy current testing of ferromagnetic material components》。我国是以在标准拟定上抢先于国际。

    手艺抢先国际

    他们的科研功效初次体系处理了我国大型承压装备不停机检测和宁静评估的瓶颈性手艺困难,对我国大型电力和石扮装配的运转周期迷信耽误至3到6年阐扬了关头感化,也让我国手艺处于天下抢先程度。

    与外洋承压装备不停机检测手艺比拟较,新手艺体系完全,合用规模更广。发财国度质料来历单一、成份不变,装备制作品质好,平常掩护标准,使得他们能够接纳持久定点测厚检测的部分处理打算,比方俄罗斯接纳磁影象、英国接纳复立体涡流、荷兰接纳脉冲涡流、美国则接纳电磁导波手艺。我国质料来历多样、存在低硫、高硫、高酸等庞杂成份,装备设想思惟滞后(按每一年一停机检验设想),制作品质后天缺乏,办理掩护程度整齐不齐,生效形式显现多样化。沈功田他们研制出综合配套操纵的完全手艺体系,合用于各类前提,装备检验周期大大耽误。

    不只如斯,他们研制的检测仪器首要目标也是国际抢先。科研名目开辟的磁影象/复立体涡流一体化检测仪具备多参数、检出率高、可合用于母材和焊缝、焊缝检测活络度更高(可检0.5mm深5mm长的裂纹)等特色;外洋只要俄罗斯开辟了单参数磁影象检测仪器,检出率低、合用性差;英国开辟的复立体涡流检测仪器,经测试尚不能检测出1mm深10mm长的焊缝裂纹。他们开辟的脉冲涡流检测体系可透过铁磁性掩护层检测200mm保温层下5%的侵蚀减薄,荷兰的相干装备只能检测150mm保温层下5%的侵蚀减薄,有铁磁性掩护层时活络度降落50%。他们开辟的磁致伸缩导波检测体系可在非打仗前提下检测管道3%的横截面丧失,美国的装备只要在打磨管道,打仗前提下方可到达检测管道3%的横截面丧失。

    经济效益社会效益双丰产

    名目功效已在数十家石化电力企业近百套成套装配和首要军事装备上获得胜利操纵,对其运转周期迷信耽误到3至6年阐扬了关头感化。仅对14家用户统计,经由进程削减停产时候就带来了36.8亿元的经济效益,社会效益庞大。

    课题组开辟出铁磁性管道电磁导波检测体系,完成了管道侵蚀非打仗的远间隔疾速检测,冲破外洋把持,该体系最新型号大幅跨越美国仪器的手艺目标,价钱不到外洋产物的40%。研制的可完成保温层下铁磁性资料侵蚀检测的脉冲涡流检测体系,仪器目标优于外洋同类产物,但价钱仅为其50%。开辟的磁影象-复立体涡流检测一体化仪器,完成了带涂层外部应力毁伤的定位和焊缝外表裂纹的疾速检测,仪器功效和目标大幅抢先于外洋同类装备,并完成了财产化,近几年每一年发卖100多台,市场据有率跨越70%。来历《中国品质消息网》

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