支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測(cè)

前言

　　自1978年我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放政策以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入一個(gè)高速、穩(wěn)定發(fā)展的時(shí)期。作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，電力工業(yè)也以較快的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)，到了20世紀(jì)90年代末，我國(guó)的電力工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期，根據(jù)規(guī)劃，到2020年，將達(dá)到10億～12億kW。由此可見(jiàn)，對(duì)于規(guī)模和容量越來(lái)越大、電壓等級(jí)不斷提高的龐大的電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，保障電網(wǎng)的安全對(duì)于國(guó)家快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)顯得至關(guān)重要?！　≈е山^緣子及瓷套是發(fā)電廠和變電站的重要設(shè)備部件，起著支撐輸電導(dǎo)線和絕緣的作用。它是經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成的電瓷產(chǎn)品，如果在制造過(guò)程中原料配方或工藝不當(dāng)，均易形成瓷件內(nèi)部缺陷。另外，瓷件沒(méi)有固定的形變且韌性極低，在長(zhǎng)期運(yùn)行中受機(jī)械負(fù)荷和冰雪、低溫、大風(fēng)、暴雨等惡劣環(huán)境因素的影響，加之設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)檢修等方面的原因，使得支柱瓷絕緣子及瓷套極易發(fā)生突然斷裂。支柱瓷絕緣子及瓷套一旦發(fā)生斷裂，會(huì)造成變電站、供電線路部分停電或全部停電，致使人員傷亡、設(shè)備損害、電量損失，嚴(yán)重影響社會(huì)的穩(wěn)定和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)?！　￠L(zhǎng)期以來(lái)，電網(wǎng)高壓支柱瓷絕緣子的斷裂，一直困擾著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，特別是近年來(lái)高壓支柱瓷絕緣子在運(yùn)行中突然斷裂的事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，引起了國(guó)家電網(wǎng)公司的高度關(guān)注。為了加強(qiáng)對(duì)高壓支柱瓷絕緣子的技術(shù)監(jiān)督工作，明確規(guī)定了采用超聲波檢測(cè)方法對(duì)高壓支柱瓷絕緣子及瓷套進(jìn)行檢測(cè)的要求，來(lái)預(yù)防斷裂，以策電網(wǎng)安全。為此，電力系統(tǒng)許多科研院所、高校以及有關(guān)制造單位的無(wú)損檢測(cè)專家積極開(kāi)展了支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用實(shí)踐，并取得了大量的研究成果，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。由華東電力試驗(yàn)研究院有限公司牽頭、徐州電力試驗(yàn)中心等多家單位參與的《電網(wǎng)在役支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測(cè)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也正在制訂之中。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，作者一直在嘗試能適度反映這些成果和經(jīng)驗(yàn)。作者在認(rèn)真參考眾多文獻(xiàn)，經(jīng)過(guò)詳盡的調(diào)研，并進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究和應(yīng)用實(shí)踐的基礎(chǔ)上編寫(xiě)了本書(shū)。希望通過(guò)本書(shū)的介紹，拋磚引玉，進(jìn)一步提高支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測(cè)技術(shù)水平，促進(jìn)支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

內(nèi)容概要

　　電網(wǎng)支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測(cè)是一項(xiàng)專業(yè)性、技術(shù)性很強(qiáng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于預(yù)防和減少支柱瓷絕緣子斷裂事故，提高電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，具有十分重要的作用?！　”緯?shū)主要介紹超聲波物理基礎(chǔ)、超聲波發(fā)射聲場(chǎng)與規(guī)則反射體的回波聲壓、支柱瓷絕緣子及瓷套制造工藝、超聲波檢測(cè)設(shè)備及原理、超聲波檢測(cè)方法和通用檢測(cè)技術(shù)、支柱瓷絕緣子失效分析、支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)工藝規(guī)程及實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容?！　”緯?shū)語(yǔ)言通俗易懂，內(nèi)容深入淺出，可供電力系統(tǒng)從事無(wú)損檢測(cè)工程的技術(shù)人員、科研院(所)的研究人員以及大專院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

書(shū)籍目錄

前言　第一章　超聲波物理基礎(chǔ)　　第一節(jié)　超聲波基礎(chǔ)知識(shí)　　第二節(jié)　機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波　　第三節(jié)　超聲波的傳播　第二章　超聲波發(fā)射聲場(chǎng)與規(guī)則反射體的回波聲壓　　第一節(jié)　超聲場(chǎng)的特性　　第二節(jié)　脈沖波、連續(xù)波及脈沖波聲場(chǎng)　　第三節(jié)　規(guī)則反射體的回波聲壓　第三章　支柱瓷絕緣子及瓷套制造工藝　　第一節(jié)　電瓷的分類、結(jié)構(gòu)和特性　　第二節(jié)　電瓷原料及工藝流程　　第三節(jié)　泥料的制備　　第四節(jié)　成型　　第五節(jié)　燒成　　第六節(jié)　切割、研磨和膠裝　　第七節(jié)　產(chǎn)品檢驗(yàn)　　第八節(jié)　缺陷分析及克服　第四章　超聲波檢測(cè)設(shè)備及原理　　第一節(jié)　超聲波探傷儀　　第二節(jié)　超聲波探頭　　第三節(jié)　耦合劑　　第四節(jié)　超聲試塊　　第五節(jié)　儀器和探頭的性能及測(cè)試　第五章　超聲波檢測(cè)方法和通用檢測(cè)技術(shù)　　第一節(jié)　超聲檢測(cè)方法概述　　第二節(jié)　儀器與探頭的選擇　　第三節(jié)　耦合與補(bǔ)償　　第四節(jié)　探傷儀的調(diào)節(jié)　　第五節(jié)　缺陷位置的確定　　第六節(jié)　缺陷大小的測(cè)定　　第七節(jié)　缺陷自身高度的測(cè)定　　第八節(jié)　影響缺陷定位、定量的主要因素　　第九節(jié)　缺陷性質(zhì)分析　　第十節(jié)　非缺陷回波的判別　　第十一節(jié)　側(cè)壁干涉　第六章　支柱瓷絕緣子失效分析　　第一節(jié)　支柱瓷絕緣子事故及其分析　　第二節(jié)　支柱瓷絕緣子材料特性　　第三節(jié)　支柱瓷絕緣子結(jié)構(gòu)類型及失效分析　　第四節(jié)　支柱瓷絕緣子受力分析　第七章　支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測(cè)技術(shù)　　第一節(jié)　檢測(cè)方法　　第二節(jié)　檢測(cè)設(shè)備　　第三節(jié)　試塊　　第四節(jié)　檢測(cè)工藝　第八章　超聲波檢測(cè)工藝規(guī)程　　第一節(jié)　超聲波檢測(cè)通用工藝的編制　　第二節(jié)　超聲波檢測(cè)專用工藝的編制　第九章　支柱瓷絕緣子及瓷套其他檢測(cè)方法簡(jiǎn)介　　第一節(jié)　電氣設(shè)備絕緣在線檢測(cè)的重要性　　第二節(jié)　電氣設(shè)備絕緣的特征　　第三節(jié)　國(guó)內(nèi)高壓絕緣子在線檢測(cè)主要方法　附錄A　超聲波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一節(jié) 超聲波基礎(chǔ)知識(shí)　　一、次聲波、聲波和超聲波　　人們?cè)谌粘Ｉ钪兴?tīng)到的各種聲音，是由于各種聲源的振動(dòng)通過(guò)空氣等彈性介質(zhì)傳播到耳膜引起的耳膜振動(dòng)，產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)，但并不是任何頻率的機(jī)械振動(dòng)都能引起聽(tīng)覺(jué)，只有頻率在一定范圍內(nèi)的振動(dòng)才能引起聽(tīng)覺(jué)。在彈性介質(zhì)中，如果波源所激發(fā)的縱波頻率在20～20 000Hz之間，能引起人耳的聽(tīng)覺(jué)，在這個(gè)頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)叫做聲振動(dòng)，此時(shí)產(chǎn)生的波動(dòng)就叫聲波。人們把能引起聽(tīng)覺(jué)的機(jī)械波稱為聲波，頻率在20～20 000Hz之間。當(dāng)頻率低于20Hz或高于20 000Hz時(shí)，人的耳朵無(wú)法感覺(jué)到，為與可聽(tīng)見(jiàn)的聲波加以區(qū)別，稱頻率低于20Hz的機(jī)械波稱為次聲波，頻率高于20 000Hz的機(jī)械波稱為超聲波。次聲波、聲波與超聲波，都是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程，實(shí)質(zhì)仍是彈性介質(zhì)的機(jī)械振動(dòng)?！　〕暡艽┩复蠖鄶?shù)材料，可用來(lái)探測(cè)這些材料內(nèi)部和表面的缺陷，評(píng)價(jià)材料的某些物理和力學(xué)性質(zhì)。由于超聲檢測(cè)方法具有靈敏度高，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，對(duì)人身無(wú)傷害，檢驗(yàn)費(fèi)用低且便于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的信息處理和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，因此在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，它的應(yīng)用極為廣泛?！　《?、超聲波的特性　　對(duì)于宏觀缺陷檢測(cè)的超聲波，其常用頻率為O.5～10MHz。超聲波之所以能在無(wú)損檢測(cè)中獲得廣泛地應(yīng)用，主要是由于超聲波具有以下幾方面的特性。　　1.超聲波具有良好的方向性　　超聲波是頻率很高、波長(zhǎng)很短的機(jī)械波。在超聲波檢測(cè)中所使用的波長(zhǎng)一般以毫米計(jì)，光波的波長(zhǎng)更短一些，超聲波與光波的性能更為接近一些，在超聲波檢測(cè)中，聲源的尺寸一般都大于波長(zhǎng)的數(shù)倍以上，因此具有指向性，頻率越高指向性越好，能以很狹窄的波來(lái)向介質(zhì)中輻射。正如在黑暗中的一束手電燈光，雖然只用很小的能量，但可以尋找到所需要的東西一樣，用超聲波束易于發(fā)現(xiàn)并確定缺陷的位置。在實(shí)際超聲波檢測(cè)中具有良好的方向性，可以在被檢材料中準(zhǔn)確地指向缺陷。　　2.超聲波具有高能量　　超聲檢測(cè)頻率遠(yuǎn)高于聲波，因?yàn)槁晱?qiáng)與頻率的平方成正比，因此，超聲波的能量遠(yuǎn)大于聲波的能量。如1MHz的超聲波所傳播的能量相當(dāng)于振幅相同頻率為1kHz的聲波傳播能量的100萬(wàn)倍。超聲波的傳播能量大，傳播距離遠(yuǎn)，穿透能力強(qiáng)，檢測(cè)厚度大，特別適合大厚度工件的檢測(cè)。由于在超聲波檢測(cè)中所需要的超聲波功率不高，因此，超聲波探傷儀的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單。

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