無損檢測技術(shù)在火力發(fā)電廠鍋爐“四管”檢驗(yàn)中的應(yīng)用

程玉杰

摘要：隨著城鎮(zhèn)用電量的激增，作為我國發(fā)電主力的火力發(fā)電廠面臨的挑戰(zhàn)越發(fā)嚴(yán)峻，而鍋爐“四管”泄漏問題給電站鍋爐的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和可靠運(yùn)行帶來了嚴(yán)重影響，因此造成的非計(jì)劃停機(jī)損失逐年遞增。文章主要簡單地介紹了無損檢測技術(shù)的分類，通過研究無損檢測技術(shù)對降低鍋爐“四管”爆裂的重要意義，分析無損檢測技術(shù)在火力發(fā)電廠鍋爐“四管”檢驗(yàn)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù)；火力發(fā)電廠；“四管”檢驗(yàn)

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也逐漸提升，用電量也逐漸增大，在這種情況下，我國火力發(fā)電廠的發(fā)展也遇到了一系列的挑戰(zhàn)，鍋爐“四管”檢驗(yàn)工作十分重要，可避免鍋爐“四管”發(fā)生泄漏，保障火力發(fā)電廠的安全運(yùn)行，以滿足人們的供電需求。在火力發(fā)電廠鍋爐“四管”檢驗(yàn)中，應(yīng)用無損檢測技術(shù)，有利于保障鍋爐“四管”檢驗(yàn)質(zhì)量，提高火力發(fā)電廠鍋爐“四管”檢驗(yàn)技術(shù)。無損檢測技術(shù)在鍋爐檢測中的應(yīng)用歷史約三十多年，已經(jīng)建立了較為完善的檢測標(biāo)準(zhǔn)，也培養(yǎng)了專業(yè)的檢測人員，能為火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn)提供重要保障。

1 無損檢測技術(shù)的分類

無損檢測技術(shù)應(yīng)用于鍋爐等壓力容器的歷史在我國已經(jīng)有三十多年，并在發(fā)展中不斷完善，目前為止，我國已建立了較為完備的無損檢測行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和體系，并形成了較為完備的從業(yè)人員培訓(xùn)和從業(yè)資格認(rèn)證體系。無損檢測技術(shù)是應(yīng)用聲、光、電磁等手段對檢測對象某些參數(shù)進(jìn)行檢測，并與正常使用狀態(tài)對比，從而得出待檢對象當(dāng)前狀態(tài)的技術(shù)。 目前對于鍋爐四管等壓力容器的無損檢測技術(shù)主要包括以下幾類。

1.1 磁記憶檢測。

該方法是利用鐵磁性材料在在載荷作用下發(fā)生形變導(dǎo)致應(yīng)力集中時(shí)，本身磁致伸縮性質(zhì)以及磁疇組織會(huì)發(fā)生不可逆變化，即使載荷消除，其性質(zhì)也會(huì)保持，對構(gòu)件的缺陷具有長期記憶作用，利用磁記憶檢測探頭，可對該構(gòu)件進(jìn)行檢測，得出其缺陷位置等信息。

1.2聲學(xué)檢測

應(yīng)用于無損檢測的聲學(xué)檢測方法主要有兩種，一種是基于超聲發(fā)射的檢測技術(shù)，用外部聲源穿透待檢材料，根據(jù)反饋的超聲信號能量、頻譜等參數(shù)對信號進(jìn)行分析和處理，得出材料狀態(tài)，該種方法多用于非使用狀態(tài)的檢測；另一種是在連續(xù)使用狀態(tài)下的檢測，該種檢測方法原理是， 當(dāng)材料出現(xiàn)缺陷時(shí)，流體流經(jīng)缺陷位置，會(huì)由于湍流原因產(chǎn)生相應(yīng)的噪聲，通過對噪聲能量等參數(shù)的分析，可以得出缺陷位置、尺寸等的參數(shù)。

1.3磁粉探傷

對待檢鐵磁性材料進(jìn)行磁化后，通過對磁力線連續(xù)性以及畸變性的檢測，獲知材料當(dāng)前缺陷的具體情況，是目前常用的磁粉探傷檢測方式。該技術(shù)可以應(yīng)用在壓力容器制造以及使用的過程中，但是由于磁化能力的限制，目前該技術(shù)只能用于對薄管表面進(jìn)行探傷。

1.4射線檢測

射線檢測與超聲檢測的原理類似，利用射線穿透待檢材料后，在缺陷部位可以產(chǎn)生相應(yīng)的射線的折射以及衰減系數(shù)的變化，從而利用成像技術(shù)對材料內(nèi)部缺陷進(jìn)行描述。該技術(shù)對于操作人員有一定健康上的影響。

1.5 滲透檢測

滲透檢測利用滲透性材料涂抹于待檢材料表面，經(jīng)過一段時(shí)間后，利用成像技術(shù)對材料內(nèi)部進(jìn)行成像。該技術(shù)耗時(shí)較長，且只能對表面淺層缺陷進(jìn)行檢測。

2無損檢測技術(shù)對降低鍋爐“四管”爆裂的重要意義

火力發(fā)電廠鍋爐“四管”爆裂現(xiàn)象具有極大的安全危害，不利于火力發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展。引起鍋爐“四管”爆裂的原因主要是管材遭受損傷，被腐蝕或是磨損，過高的溫度也可能引發(fā)“四管”爆裂。另外，“四”爆裂還受鍋爐焊接、構(gòu)件加工等因素的影響，增加了“四管”泄漏的頻率，以致于很容易出現(xiàn)鍋爐爆裂故障。當(dāng)鍋爐“四管”受到腐蝕的時(shí)候，則會(huì)對鍋爐的正常運(yùn)行造成影響，檢驗(yàn)此類型的鍋爐損害時(shí)，可充分利用射線、磁記憶等檢測方法，這類型的無損檢測技術(shù)能夠充分發(fā)揮其作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐管材中的缺陷，防止管材在檢測過程中受到二次損傷，從而減少鍋爐“四管”爆裂現(xiàn)象的發(fā)生。鍋爐“四管”還有可能出現(xiàn)磨損缺陷，造成這種損壞的原因在于管材運(yùn)輸過程中擦傷或是碰撞導(dǎo)致管材表面變得粗糙，多是外部損壞，而管材的內(nèi)部出現(xiàn)磨損則是制造過程中出現(xiàn)問題。在檢測鍋爐“四管”破損狀況時(shí)，可以采用宏觀檢測方式，通過測量、觸摸來發(fā)現(xiàn)和處理管材的磨損缺陷，以避免其惡化為腐蝕等更嚴(yán)重的情況，以降低鍋爐“四管”的爆裂幾率。

3 無損檢測技術(shù)在現(xiàn)場的應(yīng)用

3.1現(xiàn)場檢測存在的問題

對于鍋爐小徑管對接焊縫，超聲波檢測中存在著管子直徑小、曲率大、管壁薄，耦合差等特點(diǎn)，并且管壁厚度范圍處在一般探頭的近場區(qū)內(nèi)，對缺陷的準(zhǔn)確判斷有一定的困難，易發(fā)生誤判或漏檢。對于鍋爐小徑管與聯(lián)箱的管座角焊縫，一個(gè)聯(lián)箱上要焊接多排支管，結(jié)構(gòu)緊湊，一般采用手工焊接，統(tǒng)計(jì)表明70%的缺陷結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在支管側(cè)焊縫熔合區(qū)，且大多出現(xiàn)在焊縫根部和中部，檢測中由于管子排列緊密，有些焊縫位置用超聲波或射線探傷較難檢測。

3.2檢測設(shè)備的選擇

采用A型脈沖反射式超聲波探傷儀。所用儀器標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于檢測設(shè)備的要求。要求儀器具有較高的分辨力和較窄的始脈沖寬度?，F(xiàn)在一般采用數(shù)字式超聲波探傷儀。探頭楔塊宜加工成與管外壁吻合良好的曲面。

3.3射線探傷、滲透探傷等其他方法的應(yīng)用

射線探傷主要用于對檢測中發(fā)現(xiàn)的帶有缺陷的焊接接頭進(jìn)行照相驗(yàn)證。由于檢修現(xiàn)場拍片位置受到限制，排列緊密的排管無法變換角度，所以只能透照一次。對外徑小于或等于76mm的管子，其焊縫采用雙壁雙影法透照時(shí)，允許一次透照，并應(yīng)選擇較高的管電壓，管子內(nèi)壁輪廓應(yīng)清晰地顯現(xiàn)在底片上。滲透探傷主要用于超聲波及射線探傷無法檢測的焊縫部位。

結(jié)論：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種專用探傷儀器技術(shù)性能越來越先進(jìn)，本文對可應(yīng)用于鍋爐“四管”檢測的無損檢測技術(shù)進(jìn)行了分析，并著重研究了基于聲發(fā)射技術(shù)的鍋爐“四管”檢測技術(shù)，提出了一套應(yīng)用于實(shí)際檢測的聲發(fā)射檢測設(shè)備，并對其應(yīng)用進(jìn)行了分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]高倩，劉乃江，劉寅，等.煤粉鍋爐爆管故障診斷案例分析[J].節(jié)能，2014.

[2]劉寅，高倩，王明庭，等.電站鍋爐無損檢測方法及應(yīng)用[J].節(jié)能，2015.

[3]曾凡云.無損檢測技術(shù)在火力發(fā)電廠鍋爐四管檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2015.