Nước làm mát tường bò robot

Nồi hơi là thiết bị sản xuất quan trọng hơn của nhà máy điện. Ống làm mát bằng nước trong lò của nó bị xói mòn bởi khói, tro và ngọn lửa trong dịch vụ lâu dài. Nó rất dễ bị mài mòn, ăn mòn, gây ra sự suy giảm cục bộ của thành ống. Dưới tác động của áp suất cao trong ống và hơi nước nhiệt độ cao, cuối cùng tạo ra sự cố nghiêm trọng như rò rỉ nổ ống. Sự xuất hiện rò rỉ của nồi hơi khác với sự xuất hiện rò rỉ của đường ống thông thường, không thể sửa chữa trong quá trình vận hành sản xuất, thường phải ngừng hoạt động để sửa chữa nhanh chóng, tổn thất kinh tế của nó là rất lớn, do đó, các nhà máy điện rất chú trọng đến việc giảm hiệu quả và tránh ống nổ nồi hơi, có thể trong thời gian ngừng lò ngắn mà không cần lắp đầy khung lò và kiểm tra tường làm mát bằng nước bằng robot bò có ý nghĩa rất quan trọng.

I. Các loại ăn mòn tường làm mát bằng nước của nồi hơi nhà máy điện

1, ăn mòn dưới quy mô tường bên trong

Khi ống làm mát bằng nước bên trong bề mặt nóng do ăn mòn quy mô dưới tạo ra oxit gây ra hơi nước ứ đọng hoặc giảm tốc độ dòng chảy, sẽ xảy ra phản ứng và trên bề mặt kim loại hình thành một bộ phim oxit sắt từ tính (Fe3O4), được gọi là "ăn mòn hơi nước", khí hydro được tạo ra sau khi ăn mòn hơi nước nếu nó không thể được mang đi nhanh hơn bởi luồng không khí, sẽ có tác dụng với bề mặt ống thép, làm cho nó khử cacbon, làm cho thép trở nên giòn, vì vậy nó còn được gọi là "ăn mòn hydro".

Ăn mòn tường bên trong về cơ bản là một quá trình phản ứng hóa học, nhiệt độ cục bộ càng cao thì phản ứng càng mạnh. Dư lượng hydroxit được tạo ra trong phản ứng sẽ làm chậm tốc độ dòng hơi cục bộ, tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc tiến hành các phản ứng trên. Sự ăn mòn quy mô thường xảy ra khi ống tường làm mát bằng nước của nồi hơi hướng vào tường bên trong của bên lửa, các hình thức phá hủy như vỏ sò. Sự ăn mòn quy mô phát triển theo chiều sâu sau khi xảy ra, khiến các lỗ thủng trên tường ống nổ tung. Ngoài ra, bề mặt thép của khu vực bị ăn mòn được bao phủ bởi một lớp rỉ sét lỏng lẻo, dẫn nhiệt thành ống kém, sự xuất hiện của thành ống cục bộ quá nóng, tạo ra vật liệu creep, và thậm chí sự xuất hiện của thành ống bên ngoài trống bọc, cuối cùng vỡ.

Trong một số thử nghiệm nồi hơi của các nhà máy điện khác nhau, người ta đã tìm thấy một số đặc điểm chính sau đây của các khiếm khuyết trong thành ống làm mát bằng nước:

（1）Khuyết điểm đa số là hố ăn mòn, vết nứt cực ít.

（2）Tất cả các hố ăn mòn xảy ra ở phía lửa, chiếm đa số ở giữa.

（3）Các hố ăn mòn có kích thước diện tích và độ sâu khác nhau, phát triển theo thời gian phục vụ.

（4）Phân bố trên tường lò không có quy luật gì đáng nói. Nếu một nơi nào đó xuất hiện ống nổ, mà cắt ra mấy chỗ kiểm tra ống gần đó đều hoàn hảo không tổn hao gì, vận hành một thời gian lại sẽ nổ ống ở vị trí khác.

2, ăn mòn nhiệt độ cao của tường bên ngoài

Những lý do chính ảnh hưởng đến sự ăn mòn bên ngoài của bức tường làm mát bằng nước là thành phần khói gần bức tường làm mát bằng nước và nhiệt độ của bức tường ống. Cụ thể, vì nhiệt độ ngọn lửa gần đầu đốt có thể lên tới khoảng 1400 ℃, do đó, thành phần khoáng chất trong than phát ra nhiều khí ăn mòn hơn, tạo điều kiện cho bề mặt bị ăn mòn. Ngoài ra, do mật độ dòng nhiệt của ống tường làm mát bằng nước gần khu vực đốt, gradient nhiệt độ cũng rất lớn, nhiệt độ tường ống thường đạt 400~450 ℃, ăn mòn nhiệt độ cao của tường ống cũng đóng một vai trò không nhỏ.

Kim loại ống làm mát bằng nước nồi hơi dưới tác động của oxy hóa, lưu huỳnh và các chất oxy hóa khác, phản ứng oxy hóa xảy ra để tạo ra sự ăn mòn nhiệt độ cao. Khi các thành phần ăn mòn có trong các lớp khói và tro tích tụ, ống sẽ bị ăn mòn và thậm chí gây ra một ống nổ.

Sự ăn mòn nhiệt độ cao xảy ra trên các bức tường làm mát bằng nước của nồi hơi đốt than thường thuộc loại ăn mòn nhiệt độ cao kiểu sulfide, chủ yếu là do khí H2S trong khí thải. Khi nồng độ oxy thấp trong khí thải trong khu vực cháy và sự hiện diện của khí giảm (như CO, H2, v.v.), lưu huỳnh và clo trong than tạo ra khí H2S và HCI và tạo thành khí axit ăn mòn mạnh với hơi nước, phản ứng ăn mòn với màng oxit kim loại thành ống, do đó làm hỏng màng bảo vệ bề mặt kim loại.

Ngoài ra, hiện nay yêu cầu bảo vệ môi trường thấp nitơ thiếu oxy đốt là một nguyên nhân quan trọng của ăn mòn nhiệt độ cao.

II. Nguy cơ ăn mòn tường làm mát bằng nước

Bức tường làm mát bằng nước của nhà máy điện hoạt động trong môi trường rất khắc nghiệt, có mài mòn, nứt, ăn mòn nhiệt độ cao, quy mô và các vấn đề khác, những vấn đề này không được phát hiện kịp thời và cuối cùng có thể gây ra tai nạn.

Theo thống kê có liên quan, 60% tai nạn không ngừng của các đơn vị nhiệt điện là do sự bùng nổ của "bốn ống" nồi hơi, và 75% bên trong "bốn ống" bùng nổ là do sự ăn mòn và mài mòn của bức tường làm mát bằng nước gây ra.

Gần tám phần mười nồi hơi của nhà máy điện lớn ở Trung Quốc bị ảnh hưởng bởi sự ăn mòn nhiệt độ cao của bức tường làm mát bằng nước, ăn mòn nhiệt độ cao sẽ làm cho độ dày của bức tường làm mát bằng nước liên tục mỏng đi, độ bền vật liệu giảm. Bức tường làm mát bằng nước có thể có ống nổ, tình trạng rò rỉ xảy ra, gây nguy hiểm cho hoạt động an toàn bình thường của toàn bộ nồi hơi. Trong trường hợp xảy ra sự cố ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, nó sẽ gây ra thiệt hại kinh tế lớn cho các nhà máy điện.

Do đó, việc kiểm soát và chống ăn mòn nhiệt độ cao của nồi hơi là rất cần thiết cho hoạt động an toàn và ổn định của nồi hơi. Việc kiểm tra định kỳ các bức tường làm mát bằng nước có thể được phát hiện kịp thời để ngăn chặn sự cố xảy ra.

III. Phát hiện truyền thống về ăn mòn tường làm mát bằng nước

Hiện nay phương pháp phát hiện tường nước của nồi hơi trong nước, chủ yếu là giàn giáo nhân tạo hoặc nền tảng nâng để phát hiện, phát hiện tường bên ngoài chủ yếu là bằng mắt thường và cảm giác tay, sử dụng máy đo độ dày siêu âm để đo độ dày của tường ống để tìm vị trí ăn mòn; Tường trong dùng máy đo độ dày siêu âm hoặc kính nội soi để kiểm tra tình trạng ăn mòn trong ống.

Bụi bên trong lò hơi tương đối lớn, hơn nữa cần đợi bên trong lò nguội đến nhiệt độ phòng mới có thể dựng giàn giáo. Kiểm tra thủ công các bức tường làm mát bằng nước, môi trường làm việc khắc nghiệt, khối lượng công việc lớn, tiến độ chậm và chi phí cao. Hơn nữa nhân tố, số liệu của con người cũng không hoàn thiện lắm, dễ xuất hiện rò rỉ. Và việc sửa chữa tường làm mát bằng nước nồi hơi thuộc về hoạt động trên không trong không gian hạn chế, mức độ rủi ro của nó là khá cao, một khi rơi trên không sẽ gây hậu quả nghiêm trọng cho các bên và doanh nghiệp.

Bốn,Nước làm mát tường bò robotPhát hiện

4.1 Giới thiệu về phát hiện

Cục chúng tôi triển khai nghiên cứu về vấn đề kiểm tra nhân tạo vách nước lạnh. Nhóm nghiên cứu và phát triển đã phát triển thành công robot bò tường làm mát bằng nước thông qua kiểm tra hiện trường nhà máy điện và thử nghiệm thực tế nhiều lần thiết kế. Robot bò tường nước có thể thay thế con người thực hiện phát hiện tường làm mát bằng nước. Robot sử dụng công nghệ từ tính vĩnh cửu để hấp thụ trên tường làm mát bằng nước. Nó có thể di chuyển trên tường làm mát bằng nước. Nó hoàn thành các chức năng như rửa trôi, làm sạch, phát hiện sự xuất hiện của ống xả, tự động phát hiện độ dày của tường xả, định vị các khuyết tật và các chức năng khác thông qua video HD thời gian thực. Việc phát hiện tất cả các hướng thông minh chống mài mòn và chống cháy nổ cho tường làm mát bằng nước của nhà máy đã được thực hiện. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc thúc đẩy hoạt động an toàn của nhà máy, tiết kiệm thời gian và chi phí.

4.2 Thành phần và nguyên tắc

Robot sử dụng cấu trúc hấp phụ từ tính, có khả năng leo núi đáng tin cậy trong phạm vi lò, lực kéo dọc của robot lớn hơn 200kg. Và có thể được lắp ráp mô-đun theo các nhiệm vụ khác nhau, bao gồm cơ chế lái xe đi bộ, cơ chế phát hiện, thiết bị làm sạch và bộ điều khiển hiển thị.

Cơ chế lái xe đi bộ bao gồm cơ thể, động cơ giảm tốc, khung và bánh xe nam châm, động cơ giảm tốc được đặt bên trong cơ thể.

Cơ chế phát hiện bao gồm camera HD phía trước và phía sau, máy đo độ dày siêu âm điện từ, thiết bị định vị, tương ứng được đặt trên thân xe.

Thiết bị rửa bao gồm bàn chải quét và hai vòi phun nước áp suất cao được phân bố ở hai bên của cơ thể.

Bộ điều khiển hiển thị Sử dụng thiết bị đầu cuối điều khiển hệ thống Android với màn hình cảm ứng HD 7 inch, điều khiển màn hình hiển thị độ dày, phát hiện, rửa và đi bộ của robot bò tường nước.

4.3 Nước làm mát tường bò robotCác tính năng và thông số kỹ thuật

(1) Video chất lượng cao

Camera sử dụng cảm biến hình ảnh CMOS 2 megapixel, góc nhìn lớn 150 °, đèn LED chiếu sáng, camera HD 1080P thời gian thực, lưu trữ. Phát hiện và ghi lại môi trường hiện trường, đi bộ của robot, sự xuất hiện của tường ống và mài mòn nhiệt độ cao có thể đạt được.

(2) Rửa áp lực cao

2 hệ thống làm sạch nước áp suất cao được trang bị, khi làm sạch tường nước có thể đạt được lực rửa 5 megapascal, có thể rửa sạch một số cặn và coke trên tường nước một cách hiệu quả, tiêu thụ nước rửa không quá 10L/phút.

(3) Độ dày chính xác cao

Sử dụng thiết bị đo độ dày siêu âm điện từ, không cần ghép nối, đo độ dày thành ống của tường làm mát bằng nước với độ chính xác 0,1mm. Tiết kiệm được sự bất tiện của việc đo độ dày siêu âm truyền thống phải bôi chất kết hợp để đo độ dày.