一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种钢管内壁氧化皮剥落的装置，具体涉及一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置。


背景技术：

2.锅炉受热面中的过热器和再热器管内壁氧化皮剥落问题不但大大影响了锅炉运行的安全性、可靠性和经济性，而且还殃及汽轮机和管道部件。近年来，此类过热器和再热器内壁氧化皮早期剥落、堆积和堵塞事故越来越多，目前已了解到国内有20多个电厂都先后出现过锅炉管内壁氧化皮剥落问题,德国、澳大利亚、美国等也都发生过这方面的问题。涉及的管材既有tp304h、tp347h、12x18h12t、tp316l等奥氏体不锈钢管，也有t23、t91等铁素体类钢管，但粗晶奥氏体不锈钢管蒸汽侧氧化皮的剥落问题比常见的铁素体类钢管更为突出[1]。
[0003]
电站锅炉受热面中的奥氏体不锈钢管内壁氧化皮呈多层结构(一般2-3层)。由于外层和内层界面多孔隙，导致其结合强度差，而内层和金属基体界面致密，结合性较好，因此，剥落的氧化皮多为外层fe3o4，而内层富cr的致密氧化膜很少剥落。研究和现场实际经验还表明：当受热面小管原生氧化皮剥落后，该部位在后继相当长的运行时间内不会再次发生剥落问题，氧化皮大面积剥落对设备的安全性影响也大大降低
[1-2]。
[0004]
因此，对电厂锅炉锅炉受热面奥氏体不锈钢而言，在锅炉停炉期间，一种可以使奥氏体不锈钢内壁高温蒸汽氧化皮中的疏松外层氧化膜完全剥落而内层致密氧化膜保留的方法对电厂锅炉安全运行具有重要意义，也具有较大的市场应用前景。
[0005]
参考文献：
[0006]
[1]贾建民,陈吉刚,李志刚,et al.18-8系列粗晶不锈钢的锅炉管内壁氧化皮大面积剥落防治对策[j].中国电力,2008,41(5).
[0007]
[2]贾建民,陈吉刚,唐丽英,等.12x18h12t钢管蒸汽侧氧化皮及其剥落物的微观结构与形貌特征[j].中国电机工程学报,2008,28(17):43-48.
[0008]
[3]林俊鹏.超(超)临界锅炉高温管内氧化皮形成机理及堵塞规律研究[d].华南理工大学,2010.
[0009]
[4]陈辉,强颖怀,葛长路.超声波空化及其应用[j].新技术新工艺,2005(7):63-65.


技术实现要素：

[0010]
本实用新型的目的在于提供一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置。
[0011]
本实用新型采用如下技术方案来实现的：
[0012]
一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置，包括固定环、旋转平台和定向电磁棒；
[0013]
固定环内侧用于与目标管外壁接触起固定作用，确保装置不会滑动；旋转平台上
均匀布置有若干个定向电磁棒，旋转平台与固定环同轴设置且能够旋转；可伸缩连杆连接着旋转平台和固定环，通过可伸缩连杆长度限值控制旋转平台旋转角度。
[0014]
本实用新型进一步的改进在于，定向电磁棒的数量为12个。
[0015]
本实用新型进一步的改进在于，可伸缩连杆通过轴销模式连接着旋转平台和固定环。
[0016]
本实用新型进一步的改进在于，定向电磁棒为环向缠绕的通电线圈，通直流电以产生稳定的电磁场。
[0017]
本实用新型进一步的改进在于，定向电磁棒与可伸缩连杆相对固定，不发生相对偏转。
[0018]
本实用新型进一步的改进在于，定向电磁棒通过可伸缩连杆随旋转平台旋转以改变方向，进而形成不同方向的磁场。
[0019]
本实用新型进一步的改进在于，若干定向电磁棒能够产生的电磁力大小在10-50n范围内。
[0020]
本实用新型进一步的改进在于，若干定向电磁棒能够使得磁性外层氧化膜在电磁力作用下剥落。
[0021]
本实用新型至少具有如下有益的技术效果：
[0022]
本实用新型利用一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置，在锅炉停运期间，使奥氏体不锈钢受热面管内壁氧化皮剥落，避免了其在运行期间剥落造成受热面堵塞而热交换恶化爆管，对机组长期安全运行提供了保障。
附图说明
[0023]
图1为奥氏体不锈钢内壁蒸汽氧化皮分层结构示意图。
[0024]
图2为本实用新型一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置示意图。
[0025]
图3和图4分别为本实用新型两种不同旋转状态的示意图。
具体实施方式
[0026]
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0027]
参见图1，为奥氏体不锈钢内壁蒸汽氧化皮分层结构示意图。
[0028]
参见图2至图4，本实用新型提供一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置，包括固定环1、旋转平台2和定向电磁棒3。其中，固定环1内侧与目标管外壁接触起固定作用，确保装置不会滑动；旋转平台2上均匀布置着十二个定向电磁棒3，与固定环1同轴且可旋转；可伸缩连杆4连接着旋转平台和固定环，连接方式均为轴销模式，通过可伸缩连杆4长度限值控制旋转平台2旋转角度；定向电磁棒3主要为环向缠绕的通电线圈，通直流电以产生稳定的电磁场；定向电磁棒3与可伸缩连杆4相对固定，不发生相对偏转，定向电磁棒3
通过可伸缩连杆4随旋转平台3旋转以改变方向，进而形成不同方向的磁场。
[0029]
所述的一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置，其工作方法：
[0030]
1)在锅炉停炉期间，对受热面中奥氏体无磁不锈钢管，利用磁当量法对其内壁磁性氧化皮的磁通量值进行测定，作为验证剥落效果的对比值；
[0031]
2)采用一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置产生电磁力，电磁力大小在10-50n范围内，使奥氏体不锈钢内壁氧化皮的磁性外层交替承受径向、切向和轴向的磁力，而氧化皮内层和奥氏体钢母材因呈弱磁性而受力较小，反复作用，作用时间10分钟，使得磁性外层氧化膜在电磁力作用下剥落；
[0032]
3)利用磁当量法对其内壁磁性氧化皮的磁通量值进行测定，数值与初次检测值进行对比，验证其剥落情况。
[0033]
实施例
[0034]
本实用新型提供的一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置，包括以下步骤：
[0035]
1)当锅炉运行一定时间后，时间可视蒸汽参数和实际运行情况而定；主蒸汽设计温度为540℃机组，建议为3万小时；主蒸汽设计温度为570℃机组，建议为10000小时；
[0036]
2)利用锅炉停炉期间，对奥氏体不锈钢受热面中奥氏体不锈钢管，利用磁当量法对其内壁氧化皮厚度进行检测；
[0037]
3)当内壁氧化皮厚度达到100μm及以上，开始对奥氏体不锈钢管内壁氧化皮进行分层剥落；
[0038]
4)采用一种加速无磁不锈钢管内壁磁性氧化皮剥落的装置产生电磁力，电磁力大小在10-50n范围内，使奥氏体不锈钢内壁氧化皮的磁性外层交替承受径向、切向和轴向的磁力，而氧化皮内层和奥氏体钢母材因呈弱磁性而受力较小，反复作用，使得磁性外层氧化膜在电磁力作用下剥落；
[0039]
5)利用磁当量法对其内壁氧化皮厚度进行检测，验证其剥落情况。
[0040]
本实用新型采用的设备：剩磁法奥氏体不锈钢内壁氧化皮厚度检测仪；多向电磁力环形设备。
[0041]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。