01-引言

1. 火力发电厂设备检测的重要性火力发电厂作为能源生产的关键基地，其设备的稳定运行对于整个电力系统的可靠性和安全性具有不可替代的重要作用。据统计，每年因设备故障导致的火力发电厂停机时间平均约为120小时，直接经济损失高达数亿元。设备一旦出现故障，不仅会直接影响到电力供应的连续性和稳定性，还可能引发严重的安全事故，给社会生产和居民生活带来极大的不便，同时造成巨大的经济损失。因此，对火力发电厂设备进行及时、有效的检测和维护，是保障其安全、稳定运行的关键环节，也是确保电力系统整体可靠性的重要举措。

2. 常见故障类型及其影响火力发电厂的设备由于长期处于高温、高压以及腐蚀等恶劣环境中，常常会出现各种类型的故障。例如，锅炉的过热器泄漏、省煤器泄漏以及水冷壁泄漏等。这些故障的发生，往往是由于材料在高温、高压条件下的疲劳损伤、腐蚀作用或者焊接过程中存在的缺陷所致。如果未能及时察觉并妥善处理，这些故障不仅会导致设备的损坏程度进一步加剧，运行过程被迫中断，还极有可能引发重大的安全事故，对人员生命安全和财产安全构成严重威胁。根据历史记录，这些故障的发生频率约为每台设备每三年一次，直接维修费用平均每次超过100万元。

3. 传统检测技术的局限传统的检测技术在一定程度上能够有效检测设备状态，如人工定点测厚和腐蚀介质分析等。然而，这些技术存在着诸多局限性。首先是检测速度相对较慢，难以满足现代火力发电厂高效运行的节奏要求。以人工定点测厚为例，完成一台锅炉的检测通常需要至少一周时间。其次，检测覆盖范围有限，无法全面、彻底地检测设备各个部位的状态，容易出现检测盲区。此外，传统检测技术对操作人员的技能要求较高，需要操作人员具备丰富的经验和专业知识，才能准确判断设备的状况。这些局限性使得传统检测技术在应对现代火力发电厂日益复杂的设备检测需求时显得力不从心，难以满足高效、安全的运行需求。

4. 引入脉冲涡流检测技术的背景和优势

脉冲涡流检测技术是近几年来发展迅速的一种无损检测新技术。与传统无损检测方法相比，它可实现无需与被检工件

表面直接接触、无需清理检测表面、无需使用耦合剂，且可对水冷壁背火面有外包覆层的位置进行在线腐蚀排查，快

速发现水冷壁腐蚀减薄缺陷，可以显著提高检验效率，缩短检测周期，降低检测成本，提高水冷壁安全性能。

02-脉冲涡流检测技术概述

1. 技术原理对常规涡流来讲，频率越高，则涡流趋于被检测对象的表面分布，对于表面微小缺陷的检出能力越高，但

由于随着透入深度的增大而高频涡流急剧衰减，因此对于表面下具有一定深度的近表面缺陷则难以产生有效的响应；

相反，频率越低，则涡流在被检测对象表面下的透入深度增大，可对试件近表面一定深度范围内的缺陷产生响应，但

对于表面缺陷的检测灵敏度随激励信号频率的降低而明显下降。宽带脉冲信号可按傅立叶级数变换理论分解为无限多

低、中、高频的正弦波之和；以重复的宽带脉冲（如方波）代替正弦交变信号进行激励和检测的脉冲涡流响应信号中

包含有被检测对象被检测对象表面、近表面和表层一定深度范围内的质量信息，较好地解决了常规涡流所不能兼顾的

检测灵敏度和检测深度的矛盾。

通过在探头加载脉冲矩形电流,激励出快速衰减的脉冲磁场，而脉冲磁场会在工件中产生瞬变的涡流和再生磁场。瞬时涡流的大小、衰减状况与导体的电磁特性、几何形状及耦合状况相关，次级线圈（或电磁传感器）接收到的涡流再生磁场包含有被检测对象导电率、磁导率及形状尺寸的相关信息，据此可实现脉冲涡流的检测与评价。

2. 技术特点脉冲涡流检测技术具有以下几个显著特点：● 方便快捷：无需与管子表面直接接触、无需清理管子表面灰渣及氧化皮等异物、无需使用耦合剂。检测数据可通过C扫描成像便于观察，扫查覆盖面积上任一点壁厚数值可读取，检测数据结果可保存。● 便于携带：测试仪器体积重量较小，方便携带。● 搭配合适工装，可实现自动化检测。● 采用脉冲涡流检测方法对水冷壁进行快速检测，对重点区域采用数字超声波或者是超声波测厚方式进行精确测量。

3. 应用范围脉冲涡流检测技术广泛应用于多个行业，包括航空航天、石油化工、电力等，特别是在火力发电厂中表现尤为出色。在火力发电厂中，该技术主要用于检测锅炉管道、汽轮机叶片、发电机定子绕组等关键设备。这些设备在火力发电厂的生产过程中起着至关重要的作用，一旦出现故障，将对整个发电系统产生严重影响。脉冲涡流检测技术能够有效检测出这些设备中的腐蚀、减薄等缺陷，为设备的维护和安全管理提供了重要支持，确保火力发电厂能够安全、稳定地运行。

4. 影响因素影响脉冲涡流检测结果的因素很多，凡能影响被检构件中涡流产生、扩散和衰减过程因素，均会对脉冲涡

流信号造成影响，同时由于部分水冷壁管采用内螺纹结构，对检测结果的正确评价造成困难。更好的识别和判断干扰

影响，可避免增加其他相关的工作。通过在现场的实践和应用，发现被检件的材质、温度、支架及焊遛等会对信号造

成影响。● 材质的影响：材质不同，材料的磁导率、及电导率会有差异，检测时应确保标定点和检测对象的材料一致，

一般选用检测区域内未磨损管做标定管。● 温度影响：温度会改变被检构件的电导率和磁导率，检测区域的温度和标定

点温度应保持一致。● 支架、焊疤及焊缝会改变被检构件周围的电磁特性，对检测数据有影响。● 保护层材质影响：水

冷壁喷涂技术会改变涡流的分布，使测量数值产生误差。

03-火力发电厂中的关键设备与故障类型

锅炉是火力发电厂中最核心的设备之一，其主要功能是将水转化为蒸汽，进而驱动汽轮机发电。锅炉系统包括多个关键

部件，如过热器、省煤器和水冷壁等。这些部件在高温、高压环境下长期运行，容易出现材料疲劳、腐蚀和焊接缺陷等

问题。

常见的故障类型包括过热器泄漏、省煤器泄漏和水冷壁泄漏等。这些故障的发生，不仅会导致锅炉效率下降，还可能引

发爆炸等严重的安全事故。因此，对锅炉系统进行定期、有效的检测，是保障火力发电厂安全运行的重要措施。

04-脉冲涡流检测技术在电厂水冷壁的应用实例

在火力发电厂中，锅炉管道由于长期处于高温和高压环境中，容易发生腐蚀。脉冲涡流检测技术可以有效地检测这些管

道的壁厚变化。例如，在某大型火力发电厂中，通过脉冲涡流检测技术对锅炉管道进行定期检测，发现了一处管道的严

重腐蚀现象。经过进一步的检查和分析，确认该腐蚀部位已经接近管道的极限承载能力，随时可能发生泄漏事故。技术

人员及时对该管道进行了更换，避免了一场可能导致大规模停机和生产中断的重大事故，保障了发电厂的正常运行和电

力供应的连续性。

1. 水冷壁腐蚀检测案例（一）某电厂水冷壁材质：12Cr1MoV，规格：∅35×6.5 mm；考虑到水冷壁外壁磨损特点，

采用每根管子2侧各采集一组数据进行检测，检测情况如下：

检测结果：水冷壁均匀减薄，未发明显现腐蚀区域。实测最小壁厚5.5mm，满足该水冷壁最小壁厚要求。

2. 水冷壁腐蚀检测案例（二）

某电厂水冷壁材质：12Cr1MoV，规格：∅42×5.5 mm

检测结果：发现第3、9、10、11、12等30余根管子存在明显减薄。最小壁厚2.6 mm，已低于最小壁厚要求。

3. 水冷壁腐蚀检测案例（三）

某电厂水冷壁材质：12Cr1MoV，规格：∅35×6.5 mm，管子为内螺纹结构。

检测结果：水冷壁均匀减薄，未发现明显腐蚀区域。实测最小壁厚5.1mm，满足该水冷壁最小壁厚要求。

4. 应用实例总结从上述实例可以看出，脉冲涡流检测技术在火力发电厂水冷壁腐蚀检测中的应用成效显著。它不仅能

够在早期发现设备的潜在问题，避免重大故障的发生，还能显著减少因设备故障导致的停机时间和经济损失。通过该

技术，火力发电厂能够更加科学、合理地进行设备维护和管理，延长设备的使用寿命，提高发电设备的可靠性和稳定

性。

05-技术挑战与未来发展方向

1. 当前面临的技术挑战尽管脉冲涡流检测技术在火力发电厂中的应用显示出显著优势，但仍面临一些技术挑战。首先，

在复杂结构和多层材料中的检测精度问题仍然存在。由于不同材料的电磁特性差异较大，脉冲涡流信号在穿透多层材料

时可能会出现衰减和干扰，导致检测精度下降。其次，如何有效区分不同类型缺陷的信号也是一大挑战。不同的缺陷类

型（如腐蚀、减薄等）在脉冲涡流信号中的表现有所不同，需要通过复杂的信号处理和分析方法来进行准确识别。此外，

脉冲涡流检测技术对操作人员的技能要求较高，需要进行专业的培训和实践，才能熟练掌握检测操作和数据分析技巧。

2. 未来发展方向未来，脉冲涡流检测技术的发展将集中在提高检测精度和可靠性，以及增强信号处理能力方面。研究人

员正在积极开发新的信号处理算法和更先进的探头设计，以提高技术的适用性和检测效率。例如，基于人工智能的深度

学习算法可以通过大量数据的训练，自动学习和识别不同类型的缺陷特征，从而提高缺陷识别的准确性和效率。此外，

随着材料科学和制造技术的进步，新的探头材料和结构也将不断涌现，能够更好地适应复杂环境和多样化检测需求。同

时，将AI技术集成到脉冲涡流检测系统中，以实现自动缺陷识别和数据分析，是未来发展的另一个重要方向。通过智能

化的数据分析系统，可以实现检测数据的实时处理、自动诊断和预警功能，进一步提升火力发电厂设备检测的智能化水

平。

06-结 论

1. 技术的有效性脉冲涡流检测技术在火力发电厂中的应用已经充分证明了其在检测设备缺陷方面的有效性和可靠性。该

术能够快速、准确地检测出锅炉水冷壁管腐蚀中的各种缺陷，为火力发电厂的安全运行提供了有力的技术支持。相比传

统的检测技术，脉冲涡流检测技术在检测速度、覆盖范围、检测精度和对操作人员技能要求等方面都表现出明显的优势

，极大地提高了火力发电厂设备检测的效率和准确性。

2. 对火力发电厂安全运行的贡献通过引入脉冲涡流检测技术，火力发电厂能够显著提高设备检测的效率和准确性，及时

发现并处理设备故障，从而有效避免可能导致的安全事故和生产中断。这不仅提高了发电厂的整体运行安全性，还减少

了因设备故障带来的经济损失。脉冲涡流检测技术的应用，使得火力发电厂能够更加科学、合理地进行设备维护和管理

，延长设备的使用寿命，提高发电设备的可靠性和稳定性，为电力系统的安全稳定运行提供了坚实的保障。

3. 推广应用的潜力和前景脉冲涡流检测技术因其独特的优势，在火力发电厂中具有广泛的推广应用潜力。随着技术的不

断进步和完善，未来脉冲涡流检测技术将在更多的火力发电厂中得以应用，为电力行业的安全和稳定运行作出更大贡献

。同时，随着智能化和自动化技术的不断发展，脉冲涡流检测技术也将与其他先进技术相结合，形成更加完善的设备检

测和维护体系，推动火力发电厂向智能化、高效化方向发展，为电力行业的可持续发展提供强有力的技术支持。

本文来源：北京国电检测