11、高温承压设备损伤电磁超声在线检测关键技术及应用
发布时间：2020-09-10
信息来源：北京市科学技术委员会网站
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该成果属于公共安全检验检测领域。随着我国产能的不断升级，高温承压设备向着高温、高压、大型和严苛条件运行等方向发展，设备损伤失效的风险也急剧提高，严重威胁生产安全。实现材料高温在线检测评价，极早发现损伤以预防和减少事故，是政府监管部门、检验机构和企业面临的重大难题。该成果针对材料损伤高温在线无损检测的技术难题，从检测机理研究、仪器设备研制、检测方法研究、典型应用研究四个方面展幵，形成了高温设备在线电磁超声检测成套技术，填补了工程中450°C以上超声检测技术空白。主要创新如下：
1.突破了电磁超声传感器(EMAT)电-磁-声多场耦合设计理论与长时耐温传感技术，实现了全系列EMAT的自主设计制造。包括建立了EMAT设计与优化的时域、频域电磁声多场耦合模型，开发了具有自主知识产权的EMAT线圈计算机辅助设计软件，国际上首次研制了800勾耐温30s以上的无主动冷却EMAT、长期耐温250龙的在线监测EMAT、针式声场测量EMAT、高温声速在线校准EMAT。
2.突破了电磁超声高效激励接收仪器的关键核心部件与整机技术，实现了高端电磁超声实验仪器与工程检测仪器的国产化。研制的电磁超声仪器核心模块线性大功率放大器带宽50kHz-12MHz.瞬态功率均大于4.5kW、峰值功率大于7.5kW；自激自收型微伏级接收信号放大器带宽50kHz~12MHz、增益WOdB,指标达到国际领先水平。国际上首次研制了任意波形激发型电磁超声检测仪和电磁超声导波检测仪。
3.突破了电磁超声高温在线超声测厚、超声探伤、表面波检测和导波检测技术，突破了不锈钢高衰减材料和复杂结构工件的电磁超声检测技术，解决了高温承压设备腐蚀、裂纹等典型在役损伤的高温超声在线检测难题。
该成果获授权发明专利16项、实用新型专利11项，软件著作权2项，制定国家标准1项，发表论文22篇，其中SCI论文10篇。成果已在石化、热力、电力等行业的高温管道和容器的安全检测中获得了广泛有效的应用，为全国工业石化区的安全运行、北京城市基础设施的安全运行、国家重大活动期间的特种设备安全保障提供了重要的技术支撑。
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