王玺润, 张双楠, 蔡桂喜, 李建奎, 张 博, 杨 亮, 武玉鹏,2

(1.中国科学院金属研究所 沈阳，110016) (2.中国科学技术大学材料科学与工程学院 合肥，230026)

引 言

发电厂锅炉热管失效不仅给发电企业带来了极大的经济损失，还给企业员工的生命造成严重的威胁[1]。超临界/超超临界火电机组锅炉的过热器管和再热器管，在锅炉热管中工作温度最高，工作压力最大，爆管事故最多。绝大多数爆管事故是由于管的内表面受到强烈的水蒸气氧化作用，管道内壁发生锈蚀，锈蚀薄膜剥落堆积，导致了管壁局部高温蠕变，由此引发爆管事故[2]。因此，及时检测与评估管道内铁锈碎屑堵塞的程度，对维护管道的安全运行具有重要意义[3-6]。

锅炉管内铁锈碎屑堵塞的无损检测方法主要有超声检测、射线检测、涡流检测和磁学检测，其中超声检测受到管壁厚度、超声波入射角及铁锈碎屑的离散状态等因素的影响，难以保证检测的准确性[7]。射线检测虽能够显示出管内铁锈碎屑堆积状态，但检测工艺较复杂，检测时间长，对检测条件和射线防护要求高，只能用于过热器管和再热器管的小比例抽检[8]。涡流检测容易受到工作频率、管的电导率、磁导率、管径、壁厚以及铁锈碎屑的电导率、磁导率、厚度、分布等因素的影响，不易确定具体参数[9]。Ohtomo[10]提出用磁学技术进行铁锈碎屑检测，此后国内学者将磁学检测技术进一步发展[11]。磁学检测技术通过在奥氏体不锈钢管外壁放置磁化器，施加磁场将堆积的铁锈碎屑磁化，利用磁敏传感器测量管外的磁场，实现对奥氏体钢受热面管内铁锈碎屑堵塞程度的测量。……