無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于在用鍋爐壓力容器檢驗(yàn)的技術(shù)分析

李 丹，姚夢(mèng)溪

（四平市特種設(shè)備檢驗(yàn)中心，吉林 四平 136000）

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

所謂的無(wú)損檢測(cè)就是在壓力容器的檢測(cè)過程中利用專業(yè)化的設(shè)備儀器等對(duì)壓力容器進(jìn)行無(wú)損傷的檢測(cè)，方法的選擇是根據(jù)壓力容器的結(jié)構(gòu)、材料、制造工藝、介質(zhì)、使用條件等情況而確定。即對(duì)容器本身不會(huì)產(chǎn)生破壞，同時(shí)也可以對(duì)其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行探查，以此對(duì)其腐蝕或者焊接情況進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，從而指導(dǎo)維護(hù)。常規(guī)的檢測(cè)技術(shù)有超聲波、射線、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)等。其分別適用于壓力容器的不同部位。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 低頻率電磁技術(shù)

低頻率電磁技術(shù)的檢測(cè)手段就是利用設(shè)備激發(fā)探頭在需要檢測(cè)的容器內(nèi)部輸入一個(gè)低頻率電磁信號(hào)。此信號(hào)遇到內(nèi)部缺陷時(shí)接收到的反射信號(hào)就會(huì)發(fā)生改變，從而確定缺陷而位置并根據(jù)回波情況對(duì)缺陷進(jìn)行定量分析。經(jīng)過大量的實(shí)踐研究，低頻電磁技術(shù)在鍋爐設(shè)備的檢測(cè)中取得了較好的成果。低頻電磁技術(shù)可以從設(shè)備的表面探測(cè)到內(nèi)部表面、外表面和中間的缺陷，并對(duì)缺陷進(jìn)行完整分析，尤其是對(duì)內(nèi)部表面的損傷檢測(cè)優(yōu)勢(shì)明顯。同時(shí)此技術(shù)是一種非接觸干式檢測(cè)，設(shè)備內(nèi)部的少量污染不會(huì)影響其檢測(cè)結(jié)果，更使其在鍋爐壓力容器檢測(cè)中獲得了較好的實(shí)效。

2.2 磁粉檢測(cè)

2.2.1 檢測(cè)的基本原理與方法

所謂的磁粉檢測(cè)就是磁粉檢驗(yàn)與探傷，是一種常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。磁粉檢測(cè)是利用鐵磁材料被磁化后，因?yàn)閾p傷不連續(xù)的存在使得工件表面和附近的磁力線發(fā)生改變，扭曲變形進(jìn)而出現(xiàn)漏磁場(chǎng)，即磁感應(yīng)進(jìn)入或者離開形成的磁場(chǎng)，其吸附施加在容器表面的磁粉，進(jìn)而形成不同形態(tài)的磁痕，從而直觀的反映出不連續(xù)的位置和形狀、大小、嚴(yán)重度等。適用于鐵磁性材料中存在的裂紋、白點(diǎn)、折疊、雜物等，檢測(cè)靈敏度較高。其用于壓力容器的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)有：能夠直接的反映缺陷的具體情況、大小和位置等，并可以初步定性；具有較高的靈敏度，檢測(cè)的范圍小，最小可以檢測(cè)到長(zhǎng)度0.01 mm的范圍、寬度達(dá)μm級(jí)的裂紋；檢測(cè)不受部件的形狀和大小的影響；檢測(cè)工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用低且速度快。

磁粉檢測(cè)的應(yīng)用有以下方法：磁軛方法，此方法應(yīng)用廣泛，設(shè)備較為簡(jiǎn)單且操作容易，活動(dòng)關(guān)節(jié)磁軛可以檢測(cè)角焊縫，實(shí)施中為了檢測(cè)各個(gè)方向上的缺陷，必須在同一個(gè)位置進(jìn)行兩次相互垂直的探傷操作，且應(yīng)將焊縫劃分為多個(gè)檢測(cè)部分，檢測(cè)時(shí)應(yīng)具有一定的重疊，此方法的缺陷是效率偏低且易出現(xiàn)漏檢的情況；交叉磁軛方法，此種方法是壓力容器檢測(cè)的常見方法，可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，檢測(cè)效率較高，其靈敏度較高、操作簡(jiǎn)單，一次磁化就可檢測(cè)各個(gè)方向上的缺陷，適應(yīng)長(zhǎng)度較大的部位探傷，對(duì)角焊縫不適用。其檢測(cè)需要提供380 V的電壓，使其受到了一定的局限性；觸頭方法是一種單向磁化方法，電機(jī)間的距離可以調(diào)整，根據(jù)探傷的部位和情況、靈敏度需求對(duì)電極、電流進(jìn)行調(diào)整，對(duì)容器檢測(cè)的適應(yīng)性較強(qiáng)，此方法與磁軛法一樣都需對(duì)某個(gè)部位進(jìn)行兩次檢測(cè)，以保證準(zhǔn)確。

2.2.2 對(duì)鍋爐檢測(cè)的注意事項(xiàng)

（1）檢測(cè)前的準(zhǔn)備：需要確定鍋爐壓力容器的檢測(cè)項(xiàng)目，就針對(duì)疲勞裂紋和應(yīng)力腐蝕。如鍋爐制造的過程中采用的是高強(qiáng)度的鋼材料或者對(duì)裂紋敏感的材料，在一定的條件下會(huì)出現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)上的裂紋，容易導(dǎo)致容器實(shí)效。所以在檢測(cè)前必須對(duì)容器的制造材料進(jìn)行了解，認(rèn)真的閱讀制造資料，尤其是材料的構(gòu)成與特征，然后再確定檢測(cè)的方案。

（2）容器檢測(cè)前的處理：在容器檢測(cè)前需要進(jìn)行表面的處理，對(duì)接觸面存在過多的銹蝕、氧化物等需要清理，有的甚至需要對(duì)防腐層和容器漆層進(jìn)程護(hù)理，檢測(cè)必須對(duì)焊縫兩側(cè)按照一定的寬度進(jìn)行處理、打磨，以清除影響檢測(cè)的物質(zhì)，以露出金屬光澤為合格，否則在磁粉檢測(cè)中會(huì)影響效果。

（3）磁粉檢測(cè)鍋爐壓力容器的操作：應(yīng)保證在被檢測(cè)的面上，任意反向上的裂紋都與有效磁場(chǎng)產(chǎn)生正交，從而增加缺陷漏磁場(chǎng)的效果；反之如果使用交叉磁軛固定分段對(duì)焊接進(jìn)行檢測(cè)，就會(huì)使得被檢測(cè)工作表面的各個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)不同的幅值和橢圓，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，結(jié)果將影響各個(gè)探測(cè)點(diǎn)的靈敏度出現(xiàn)不一致的情況，對(duì)某些地方的檢測(cè)就會(huì)出現(xiàn)弱化的情況，從而影響檢測(cè)結(jié)果。

保證磁極與檢測(cè)表明的接觸間隙，在此為了交叉磁軛能夠在檢測(cè)容器表面上自由的行走，需要保持一定的間隙，而此間隙應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，否則就會(huì)因?yàn)檫^大而影響檢測(cè)的結(jié)果。

3 結(jié)束語(yǔ)

鍋爐壓力容器的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)隨著電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐步完善，綜合的看傳統(tǒng)檢測(cè)方法與先進(jìn)的聲波檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的綜合性檢測(cè)技術(shù)已進(jìn)入到了壓力容器的檢測(cè)實(shí)踐中，多種技術(shù)措施針對(duì)不同容器不同部位的檢測(cè)更具有針對(duì)性，不僅提高了效率也提高了檢測(cè)精度。

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［3］姜斌，張艷彤.低頻電磁技術(shù)在鍋爐檢測(cè)中的應(yīng)用研究［J］.無(wú)損探傷，2009（05）.（編輯：尤俊麗）