在火力发电中，为了优化热能交换的效率，锅炉内部有许多过程，包括管道的设计和配置。多导管步枪(MLR)管是专门制造的，以促进热交换通过产生湍流和增加管内的表面积。对于在高压和高温环境中运行的锅炉，这种管设计特别有益，因为它能够承受更恶劣的条件而不会失败。尽管有这些优点，MLR管在设计和检测效率方面也存在一些缺点。幸运的是，基于机器人的无损检测方法，如快速超声网格(RUG)配备了专门的换能器，尽管内部设计，但仍能提供准确的厚度读数。
MLR管的好处和基础
一般来说，火力发电是利用高压高温蒸汽带动汽轮机旋转来完成的。汽轮机的旋转带动发电机发电。锅炉在这一过程中发挥关键作用，利用热能将管内的水转化为蒸汽。锅炉管有各种尺寸和配置。具体来说，多导管步枪(MLR)管被用于热交换器和锅炉，以进一步提高传热的能量效率。它们内部呈螺旋状的肋形，产生离心力将蒸汽气泡移动到管的中间，并迫使液态水紧贴管壁以促进冷却。此外，肋增加了内表面积，这也提高了传热率。
锅炉的炉管通常充满液态水和蒸汽气泡的混合物。水的导热性比蒸汽大得多。保持水紧贴管壁对锅炉的安全运行很重要，因为有效的传热或热流可以防止管壁过热。临界热流密度(CHF)是由管内流体压力和液汽比确定的极限。超过CHF意味着管壁上的蒸汽过多，热量无法排出。这种过热的情况导致管壁干燥的地方和最终的管道破裂。
由于内部的肋带，MLR管通过在流体流动中产生湍流来增加CHF极限，从而迫使液体紧贴壁面，冷却壁面，并在管壁被太多蒸汽覆盖之前增加管可以吸收的热通量。这一余量有助于减轻炉壁热流和流体流经各管时的扰动和不平衡。与标准锅炉管相比，MLR管的CHF是标准锅炉管的两倍，使锅炉能够在更高的压力和温度条件下更安全有效地运行。
MLR管经常用于锅炉中，它有利于增加CHF以上的余量，例如运行超过2,200 psi的鼓式锅炉，超临界锅炉，亚临界或滑压锅炉，旋风炉或回收锅炉地板，其中水平或倾斜管从上方加热。在这些条件之外，锅炉业主/运营商可能会选择MLR管，因为与标准管相比，成本差异很小，但对于资产的高效或安全运行来说，它不是必不可少的。
MLR管的常见挑战
尽管MLR管在改善锅炉运行和效率方面有许多好处，但这种管的独特设计也有一些缺点。其中一个挑战是在对接焊缝处加工管内径(ID)的肋，这可能会导致管壁局部变薄，损害管壁的完整性。有时，在这些不连续处可能发生流动扰动，并吸引内部沉积物和相关问题。
从锅炉检查的角度来看，螺旋设计的肋(峰)和间隙(谷)提出了几个挑战。重要的是要注意，在检查MLR管时，肋之间区域的管壁厚度设置了最小厚度。在检查腐蚀和其他损伤机制时，传统的超声波测试(UT)通常无法区分肋与间隙反射的信号。万博体育登录下载这种信号混淆导致读数高估了剩余厚度，因为计算了肋和间隙厚度。此外，紧或不均匀的肋间距使得难以获得清晰准确的读数。幸运的是，机器人UT技术已被证明能够提供准确的读数，可以区分峰值和山谷厚度。
用于改进检测的浸入式传感器
快速超声网格(RUG)是一种基于机器人的检测方法，具有专门的窄梁浸入式传感器，可以可靠地区分肋骨和间隙厚度。机器人使用小直径，高频圆柱聚焦浸入式换能器来减少不必要的光束传播。当机器人沿着锅炉爬行时，信号每秒脉冲25次，这使得它很容易在内部肋的边缘之间进行分辨。相反，大多数传统的手动UT设置具有2-3倍的光束传播，导致肋峰到谷转换相互“融合”。这使得厚度差异难以甚至无法辨别。由于换能器设计和软件脉冲，RUG提供精确的厚度测量和腐蚀速率测定读数。
对MLR油管进行RUG检查的好处包括:
- 窄束传感器准确的厚度测量
- 非常高效。检查范围近5000英尺2(465米2)每班
- 减少存取要求包括脚手架、绳索和人工升降机
- 令人印象深刻的数据密度用于全覆盖腐蚀制图
综上所述，MLR管经常被发现，并且非常有利于在可能超过CHF的运行条件下使用，包括运行在2200 psi以上的鼓式锅炉、超临界锅炉、亚临界锅炉或滑压锅炉、旋风锅炉和回收锅炉地板，因为内部肋板促进湍流并增加表面面积，以实现有效的热交换。虽然罗纹对传统的UT检测提出了挑战，但基于机器人的方法(如RUG)配备了专门的浸入式传感器，可以轻松区分MLR管的峰值和低谷，从而提供准确的厚度读数。
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