广东电网公司研发国内首个便携式钢管结构腐蚀层析成像装置
近日，广东省潮州市110千伏岗东线的钢管杆“系”上了一条特制的小“腰带”。尽管只有数指宽度，作用却不可小觑。广东电网公司电力科学研究院的罗啸宇博士介绍，该“腰带”采用可将电磁能转换为机械能的磁性伸缩材料，其振动发出的超声导波能够精准评估杆塔内部的腐蚀状态，推动电网运维由事后抢修向事前感知转变。
在电网输变电领域，钢管组合塔、钢管杆和变电钢结构等封闭杆状结构被广泛应用。广东地处岭南，具有高温、高湿的气候特征，金属部件的腐蚀问题尤为突出。随着线路设备运行年限的增加，如何有效检测和评估隐蔽环境下钢管结构部件的腐蚀状态，成为电力行业的痛点和难点。
“以前，管状结构内部有无积水、是否存在严重腐蚀等问题都无法得到准确评估，导致运维人员处于‘盲目’状态。这给电网本质安全带来了巨大的隐患。”罗啸宇说，为了扫清这些隐蔽结构检测的“盲点”，广东电网公司电力科学研究院材料与结构所无损检测团队先后完成超声导波在钢管结构上的传输特点分析、波场特性模拟仿真，持续改良超声导波换能器设计，最终提出了基于超声导波的管道缺陷动态检测方法和钢管杆层析成像的缺陷监测方法，并自主研发了国内首个便携式钢管结构腐蚀层析成像装置。
有了换能器和成像装置，小“腰带”的作用得以发挥。只需运维人员将截取、磁化后的磁致伸缩带材粘贴在钢管杆表面，再利用换能器带动带材振动，在钢管杆中形成超声导波，便携式成像装置便能自动完成超声导波反射信号采集、扫描层析成像、缺陷分析和腐蚀评估，为电网钢管状结构无损检测提供了科学管用的工具。
“通俗地讲，现场检测过程就像为钢管杆做‘B超’，可以事先发现隐蔽的腐蚀问题，采取相应的措施进行修复，从而保证电网的安全稳定运行。”广东电网公司电力科学研究院材料与结构所专家董重里说，它不仅填补了隐蔽结构检测的空白，提高了电网的安全性和稳定性，而且具备成本低、检测速度快、人工复检率低等优点，适用于不同直径规格和截面类型的钢管杆内外壁腐蚀检测，拥有良好的应用前景。
目前，该成像装置已在东莞、潮州供电局稳定试运行超过4个月，发现并处理多个钢管结构内部大面积腐蚀问题。随着技术的不断发展，缺陷数据和检测波形的进一步丰富，装置直接判断腐蚀区域面积和腐蚀大小坑深度的精度也将进一步提升。届时，一线人员的复检量将大大降低，切实为基层工作减负增效。（孔德淇 丘映丹 吕旺燕）
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