無損檢測技術在電站鍋爐安裝檢驗中的應用

【摘 要】本文根據(jù)當前電站鍋爐監(jiān)督檢驗工作的實際需要，結合電站鍋爐安裝監(jiān)督檢驗工作的實際經(jīng)驗，介紹了電站鍋爐安裝監(jiān)督檢驗過程中無損檢測技術的應用。

【關鍵詞】無損檢測；電站鍋爐；安裝檢驗

電站鍋爐是電站的三大主機之一，由于其結構較為復雜，所處環(huán)境和工況十分惡劣，因而運行過程中具有潛在的泄漏甚至爆炸的危險，所以通過合理有效的無損檢測手段，在鍋爐相關部件的制造、安裝及定期檢驗過程中來對其質(zhì)量進行控制，對于降低鍋爐事故率，保證其安全運行具有重要的意義。

電站鍋爐無損檢測的方法很多，標準有明確規(guī)定、且較常使用的共有五種，主要包括；射線、超聲、磁粉和滲透檢測。以上檢測方法使用廣泛、檢驗結果直觀、可靠性強是電站鍋爐檢驗人員必須掌握好的無損檢測方法。

1.無損檢測概論

為了確保電站鍋爐的安全運行，在鍋爐的設計、制造、施工安裝及定期檢驗的整個過程中，需要通過一定的非破壞性措施或檢測方法，來預先發(fā)現(xiàn)安全隱患，對設備的質(zhì)量進行提前控制，無損檢測技術在質(zhì)量控制過程中就發(fā)揮著這樣的作用。下面將根據(jù)電站鍋爐安裝檢驗過程所采用的不同無損檢測技術進行相關介紹。

2.電站鍋爐安裝過程中的無損檢測技術

由于電站鍋爐是一套很大的裝置，在制造廠內(nèi)只能制造各個大的部件，大量工作需要在現(xiàn)場進行組裝完成?，F(xiàn)行電站設計施工驗收標準主要依據(jù)《特種設備安全法》、《蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》、JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》等對焊縫無損檢測的具體規(guī)定執(zhí)行。以下介紹幾種常用的無損檢測方法。

2.1目視檢測

目視檢測是通過裸眼或低倍的5或10倍的放大鏡對各類組件或焊縫的結構及外表狀況進行觀察，以確認不允許的銹蝕、組織疏松、凹坑或裂紋等缺陷存在的一種檢測方法。

2.2表面檢測

常用的表面檢測技術包括磁粉、滲透、渦流檢測。磁粉檢測是一種適合于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測技術，磁粉探傷系統(tǒng)包括磁粉探傷和熒光磁粉檢測；滲透檢測是適合于非多孔性表面開口缺陷的檢測技術，常見的溶劑清洗型滲透探傷系統(tǒng)由清洗劑、滲透劑及顯像劑組成，根據(jù)滲透劑的不同，又分為熒光滲透劑和普通滲透劑；渦流檢測適合于規(guī)則形狀的導電管材、棒材或線材的表面和近表面缺陷的檢測。各類表面檢測技術的操作方法、要求及結果評價方法依據(jù)JB/T4370—2005標準執(zhí)行。對于電站鍋爐無損檢測采用的各種表面檢測技術，由于磁粉檢測具有很高的檢測靈敏度，可發(fā)現(xiàn)工件表面和近表面微米級寬度的小缺陷，所以常常優(yōu)先選用磁粉檢測，確因工件結構形狀等原因不能使用磁粉檢測時，才考慮選用滲透或渦流檢測。

2.3射線檢測

射線檢測過程中，應根據(jù)工件和源的種類或射線機的特點以及技術條件的要求選擇適宜的透照方式。射線因源種類及底片質(zhì)量級別要求不同，其能夠透射的工件厚度的范圍是不同的。X射線探傷機的能量一般在50～450kV的范圍內(nèi)，適用于厚度<50mm鋼板的單面透照和<20mm鋼管的雙面透照；常用的γ射線源Se、Ir和Co。的透照厚度因源的種類不同而異。由于γ射線源的幾何尺寸小、能量高，既適用于X射線機和人無法進入的開孔小的部位，也適用于X射線無法穿透的厚壁材料，同時工作過程中不需要電源，且工作效率高，因此適合于現(xiàn)場作業(yè)。但是，γ射線源的不足就是對人體輻射危害大，且透射底片的灰霧度大、靈敏度相對較低，需要對底片系統(tǒng)的級別進行要求。對于厚度>200mm對接焊縫的射線探傷必須采用射線加速器才能進行，常用射線加速器的能量在1～12MeV，可檢測鋼板的厚度范圍為40～380mm。電站鍋爐射線檢測的結果按照DL/T821—2002《鋼制承壓管道對接焊焊接頭射線檢驗技術規(guī)程》及JB/T4730-2005標準進行檢測和結果評價。

2.4超聲檢測

目前電站鍋爐安裝過程中常用的超聲檢測方法為A掃描，但常規(guī)的A掃描超聲波探傷具有缺陷結果顯示不直觀、探傷技術難度大及探傷結果不易保存等缺點。近年來，結合各種數(shù)字圖像處理技術，全自動超聲波技術發(fā)展迅速。各種B掃描、C掃描和P掃描技術日趨完善和成熟。同時多探頭、多掃描方式組合的超聲回波檢測（PE）技術及日漸成熟的超聲波衍射回波技術、低頻技術等也在近年來逐步得到完善，進一步充實了超聲波檢測技術的內(nèi)容。目前，全自動超聲檢測技術在國外已被大量地應用于規(guī)則元件的縱焊縫及環(huán)焊縫檢測。與傳統(tǒng)的手動超聲檢測和射線檢測相比，其在檢測速度、缺陷定量準確性、減少環(huán)境污染以及降低操作人員的作業(yè)強度等方面均有著明顯的優(yōu)點。如全自動相控陣超聲檢測系統(tǒng)就是采用區(qū)域劃分的方法，按照厚度的不同將焊縫分成垂直方向上的若干個區(qū)，每個特定的探頭覆蓋一定的區(qū)域，各區(qū)稍有疊加以達到能夠?qū)Ρ粰z對象進行100%掃查覆蓋的目的，再由探頭輔助系統(tǒng)來控制相控陣多套探頭分別對其控制的區(qū)域進行分時分區(qū)的掃查，對掃查的結果進行數(shù)字圖像處理后即可得到以雙門帶狀圖顯示的掃查結果。TOFD（衍射時差法）檢測系統(tǒng)也是一套全自動超聲波檢測系統(tǒng)，當探頭對埋藏缺陷發(fā)射聲波時，在缺陷的上下兩端會相應的有衍射回波傳播，通過接收該衍射回波即可達到對缺陷進行檢測的目的。但是到目前為止，這些新的超聲波探傷技術都沒有具體的標準規(guī)范可以依據(jù)，基本上停留在企業(yè)標準和操作指導書的水平上，而對成熟的電站對接接頭手動超聲波A型檢測，目前主要是按照JB/T4730-2005標準進行檢測。

3.結束語

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的發(fā)展基礎，電站鍋爐是電力工業(yè)基礎設施的重要組成部分，合理有效的無損檢測技術是保證電站鍋爐安全運行的重要手段之一。隨著超臨界大型電站鍋爐的出現(xiàn)，對無損檢測技術提出更高的需求。因此，應在保證完善常規(guī)方法的基礎上，不斷開發(fā)一些有針對性的新的無損檢測技術及評價標準。

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