Robot de escalada de pared refrigerada por agua

La Caldera es un equipo de producción más importante en la central eléctrica. el tubo de pared de agua en su horno está erosionado por gases de combustión, cenizas de carbón y llamas durante el servicio a largo plazo, lo que es muy propenso al desgaste y la corrosión, lo que resulta en una reducción local de la pared del tubo. bajo la acción de alta presión y vapor de alta temperatura en el tubo, finalmente se producen accidentes graves como fugas de explosión del cuerpo del tubo. Las fugas de calderas son diferentes de las fugas de tuberías generales, que no se pueden reparar en la producción y operación, a menudo tienen que parar y reparar de emergencia, y sus pérdidas económicas son enormes, por lo que las centrales eléctricas prestan gran atención a reducir y evitar eficazmente las explosiones de tuberías de calderas, y es de gran importancia inspeccionar los robots de escalada para paredes refrigeradas por agua sin llenar el marco del horno durante el cierre a corto plazo.

I. tipos de corrosión de la pared de agua de la caldera de la central eléctrica

1. corrosión bajo escala en la pared interior

Cuando los óxidos producidos en la superficie de calentamiento del tubo de pared refrigerado por agua debido a la corrosión bajo escala causan estancamiento de vapor o disminución de la velocidad de flujo, se producirá una reacción y se formará una película magnética de óxido de hierro (fe3o4) en la superficie metálica, conocida como "corrosión por vapor", y el hidrógeno generado después de la corrosión por vapor producida, si no se puede quitar rápidamente por el flujo de aire, actuará con la superficie del tubo de acero para descarbonizarlo, causando que el acero sea frágil, por lo que también se llama "corrosión por hidrógeno".

La corrosión de la pared interior es esencialmente un proceso de reacción química, y cuanto mayor sea la temperatura local, más fuerte será la reacción. Los residuos de hidróxido producidos en la reacción ralentizarán el flujo local de vapor y facilitarán aún más el desarrollo de la reacción anterior. la corrosión bajo escala generalmente se produce en la pared interior del tubo de pared de agua de la caldera hacia el lado del fuego, y la forma de destrucción es como una concha. La corrosión bajo escala se desarrolló en profundidad hacia atrás, lo que provocó que la perforación de la pared del tubo estallara. Además, la superficie de acero de la zona corroída está cubierta con una capa de óxido suelto, lo que resulta en una mala conductividad térmica de la pared del tubo, sobrecalentamiento local de la pared del tubo, arrastre del material e incluso tambor exterior de la pared del tubo, que finalmente se rompe.

En muchas pruebas de calderas en diferentes centrales eléctricas, se encontraron las siguientes características principales de los defectos en la pared interior del tubo de pared refrigerada por agua:

（1）La mayoría de los defectos son pozos de corrosión y muy pocas grietas.

（2）Todos los pozos de corrosión se producen en el lado del fuego, en su mayoría en la parte media.

（3）El tamaño del área y la profundidad del pozo de corrosión son diferentes, y se desarrolla con el tiempo de servicio.

(4)La distribución en la pared del horno es irregular. Por ejemplo, si hay una explosión de tubería en algún lugar, y varios tubos cercanos al Corte están intactos, y la explosión de tubería en otros lugares se producirá durante un período de funcionamiento.

2. corrosión a alta temperatura de la pared exterior

Las principales causas que afectan la corrosión externa de la pared refrigerada por agua son la composición de los gases de combustión y la temperatura de la pared del tubo cerca de la pared refrigerada por agua. Específicamente, debido a que la temperatura de la llama cerca del quemador puede alcanzar alrededor de 1400 grados celsius, la composición mineral del carbón emite más gases corrosivos volátiles, creando las condiciones para la corrosión de la superficie de calentamiento. Además, debido a la gran densidad de flujo de calor y el gran gradiente de temperatura del tubo de pared de agua cerca de la zona del quemador, la temperatura de la pared del tubo a menudo alcanza los 400 a 450 grados celsius, lo que también desempeña un papel importante en la corrosión a alta temperatura de la pared del tubo.

El metal del tubo de pared de agua de la caldera se oxida bajo la acción de oxidantes como oxígeno y azufre, produciendo corrosión a alta temperatura. Cuando el humo y la capa de ceniza contienen componentes corrosivos, el tubo se corroerá e incluso causará una explosión.

La corrosión a alta temperatura que ocurre en la pared refrigerada por agua de la caldera de carbón suele pertenecer a la corrosión a alta temperatura de tipo sulfuro, causada principalmente por el gas H2S en el gas de combustión. Cuando el contenido de oxígeno es bajo en los gases de combustión de la zona de combustión y hay gases reductores (como co, h2, etc.), el azufre y el cloro en el carbón generan gases H2S y hci, y forman gases ácidos altamente corrosivos con el vapor de agua, reaccionando a la corrosión con la película de óxido metálico de la pared del tubo, destruyendo así la película protectora en la superficie metálica.

Además, la combustión de bajo nitrógeno y falta de oxígeno bajo los requisitos ambientales actuales es una causa importante de corrosión a alta temperatura.

II. peligros de la corrosión de las paredes refrigeradas por agua

Las paredes refrigeradas por agua de la central eléctrica funcionan en un entorno muy hostil, con problemas de desgaste, agrietamiento por tracción, corrosión a alta temperatura y escala, que pueden causar accidentes si no se detectan a tiempo.

Según las estadísticas pertinentes, el 60% de los accidentes sin parada de las unidades de energía térmica se deben a la explosión de los "cuatro tubos" de la caldera, y el 75% de la explosión de los "cuatro tubos" se debe al desgaste por corrosión de las paredes refrigeradas por agua.

Casi el 80% de las grandes calderas de centrales eléctricas de China se ven afectadas por la corrosión a alta temperatura de las paredes refrigeradas por agua. la corrosión a alta temperatura causará que el espesor de las paredes refrigeradas por agua continúe adelgazando y la resistencia del material disminuya. las paredes refrigeradas por agua pueden tener explosiones de tuberías y fugas, lo que pone en peligro el funcionamiento normal y seguro de toda la caldera. Una vez que se produce un accidente de suspensión no planificada, traerá enormes pérdidas económicas a la central eléctrica.

Por lo tanto, la prevención y el control de la corrosión a alta temperatura de la caldera son muy necesarios para el funcionamiento seguro y estable de la caldera, y las pruebas periódicas de la pared de agua se pueden encontrar a tiempo para evitar accidentes.

3. pruebas tradicionales de corrosión de paredes refrigeradas por agua

En la actualidad, el método de detección de la pared de agua de la caldera nacional es principalmente la construcción manual de andamios o plataformas elevadoras para la detección, y la detección de la pared exterior es principalmente para encontrar la posición de corrosión a simple vista y sensación, y la medición del espesor de la pared del tubo con un medidor de espesor ultrasónico; La pared interior se inspecciona con un medidor de espesor ultrasónico o una endoscopia para cortar el tubo para comprobar la corrosión en el tubo.

El polvo en el horno de la caldera es relativamente grande y hay que esperar a que el horno se enfríe a temperatura ambiente para construir el andamio. La inspección manual de las paredes refrigeradas por agua tiene un ambiente de trabajo hostil, una gran carga de trabajo, un progreso lento y un alto costo. Y los factores humanos y los datos no son muy perfectos, lo que es propenso a omisiones. Además, el mantenimiento de la pared de agua de la caldera pertenece a la operación a gran altitud en un espacio limitado, y su grado de riesgo es bastante alto, una vez que se produce una caída a gran altitud, tendrá graves consecuencias para las Partes y las empresas.

4,Robot de escalada de pared refrigerada por aguaDetección

4.1 Introducción a las pruebas

Nuestra empresa lleva a cabo investigaciones sobre la detección manual de paredes refrigeradas por agua. El equipo de I + D desarrolló con éxito un robot de escalada de pared refrigerada por agua a través de la inspección in situ de la central eléctrica y muchas pruebas prácticas de diseño. El robot de escalada de pared refrigerada por agua puede reemplazar la detección manual de la pared refrigerada por agua. el robot adopta la tecnología de imán permanente para absorberse en la pared refrigerada por agua y se puede mover sobre la pared refrigerada por agua. a través de video de alta definición en tiempo real, se completan las funciones de lavado, limpieza de coque, detección de la apariencia de la pared refrigerada por agua, detección automática del espesor de la pared de la pared de la tubería, localización de defectos y así sucesivamente. Se ha logrado una detección inteligente y multifacética de la protección contra el desgaste y la explosión de la pared de agua de la central eléctrica, que es de gran importancia para promover el funcionamiento seguro de la central eléctrica y ahorrar tiempo de construcción y costos.

4.2 composición y principios

El Robot adopta una estructura de absorción magnética y puede escalar de manera confiable dentro del horno, con una fuerza de tracción vertical superior a 200 kg. y se puede ensamblar en módulos de acuerdo con diferentes tareas, incluyendo un mecanismo de caminar de accionamiento, un mecanismo de detección, un dispositivo de limpieza y un controlador de pantalla.

El mecanismo de marcha motriz incluye la carrocería, el motor de reducción de velocidad, el marco y la rueda magnética, y el motor de reducción de velocidad se encuentra en la carrocería.

El mecanismo de detección incluye una cámara de alta definición delantera y trasera, un medidor de espesor ultrasónico electromagnético y un dispositivo de posicionamiento, que se instalan en la carrocería, respectivamente.

El dispositivo de limpieza incluye un cepillo de limpieza y dos rociadores de agua de alta presión, distribuidos a ambos lados de la carrocería.

El controlador de visualización utiliza un terminal de control del sistema Android con una pantalla táctil de alta definición de 7 pulgadas para controlar el robot rastreador que camina, detecta, limpia y muestra el grosor de la pared refrigerada por agua.

4.3 Robot de escalada de pared refrigerada por aguaCaracterísticas y parámetros técnicos

(1) video de alta definición

La Cámara utiliza un sensor de imagen CMOS de 2 megapíxeles, un gran ángulo de visión de 150 °, iluminación led, Cámara de alta definición 1080p en tiempo real, almacenamiento. Se puede realizar la detección y registro del entorno del sitio, el caminar del robot y el desgaste a alta temperatura de la apariencia de la pared del tubo.

(2) lavado a alta presión

Los dos sistemas de limpieza de agua a alta presión a bordo pueden alcanzar una fuerza de lavado de 5 MPa al limpiar la pared refrigerada por agua, lo que puede lavar eficientemente Algunas escorias y coque en la pared refrigerada por agua, y el consumo de agua de lavado no es superior a 10 l / min.

(3) medición de espesor de alta precisión

Se utiliza un dispositivo de medición de espesor ultrasónico electromagnético, sin agente de acoplamiento, para medir el espesor de la pared del tubo de la pared refrigerada por agua con una precisión de 0,1 mm. Se ahorra la inconveniencia de que el método tradicional de medición del espesor por ultrasonido tenga que aplicar un agente de acoplamiento para medir el espesor.