综述：锅炉U型弯管中的壁厚监测：基于光纤传感技术的综述与未来展望 Aayush Madan, Wenyu Jiang, Yixin Wang, Yaowen Yang, Jianzhong Hao, Perry Ping Shum

《Micromachines》：Wall Thinning Monitoring in Boiler U-Bends: A Review and Future Prospects with Fiber Optic Sensing Aayush Madan, Wenyu Jiang, Yixin Wang, Yaowen Yang, Jianzhong Hao and Perry Ping Shum

　　

摘要

管式锅炉在石油和天然气精炼厂以及石油、能源和发电行业中得到广泛使用，它们在当地的蒸汽生成单元和联合循环燃气轮机（CCGT）工厂中发挥着关键作用。然而，这些锅炉容易因水侧腐蚀（例如U形弯管变薄）、火侧腐蚀以及由应力或蠕变引起的材料退化而出现缺陷。其中，管弯部位的壁厚减薄问题尤为严重，因为它会导致局部金属损失、结构完整性降低，并在高温高压运行条件下增加管子破裂或失效的风险。此类故障会严重威胁锅炉的安全性和效率，可能导致被迫停机、昂贵的计划外维修，甚至在未能及时发现的情况下造成灾难性损坏。目前对U形弯管的状况监测主要依赖于定期的预防性维护和不定期的纠正性干预。实际上，这通常涉及通过现场扫描、部分扫描或全面扫描随机检查大约10-20%的管子，而且通常只有在发生未检测到的故障后才会进行维修。这种维护策略通常需要工厂停产，使得整个过程耗时且劳动密集，最终并不经济高效。本文综述了现有的解决方案、技术和研究，并介绍了飞秒激光微加工光纤传感器作为一种变革性方法，用于实时监测U形弯管锅炉管的壁厚减薄情况，从而为进一步的研究开辟了新的途径。