無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力管道檢驗中的應(yīng)用

張謙

摘 要：在鍋爐管理的工作過程中，其最重要的一項內(nèi)容就是對鍋爐壓力內(nèi)部的檢測，這是衡量鍋爐能否安全運行的關(guān)鍵因素之一。一般情況下鍋爐在長期高溫環(huán)境下連續(xù)運行，在此過程中由于設(shè)備老化等情況，極易導(dǎo)致鍋爐內(nèi)壁破裂，一旦發(fā)生破裂則很容易發(fā)生事故。因此對鍋爐壓力管道的檢測采用無損檢測技術(shù)十分必要。本文闡述了無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力管道檢驗中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：壓力管道；壓力容器檢驗；鍋爐；無損檢測技術(shù)

中圖分類號：TK228 文獻標志碼：A

0 引言

隨著當今社會的不斷發(fā)展和對能源技術(shù)的不斷追求，部分企業(yè)在生產(chǎn)中對鍋爐的使用較為廣泛，例如火力發(fā)電廠等場所。在鍋爐的使用過程中，由于鍋爐內(nèi)部長期運行并且內(nèi)部保持持續(xù)高溫態(tài)勢，如果一旦內(nèi)部產(chǎn)生裂痕，極易引起鍋爐爆炸等安全生產(chǎn)事故，對人的生命和企業(yè)的財產(chǎn)造成極大的威脅，因此，對于鍋爐壓力管道的檢驗十分重要。

無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力管道檢驗中應(yīng)用十分廣泛，是目前對鍋爐壓力內(nèi)部管道檢驗最常用的有效手段之一。無損檢測技術(shù)是對鍋爐內(nèi)部材料以及機械設(shè)備的各項性能檢測的一種手段，是檢驗鍋爐在長期高溫下運行中是否存在安全隱患重要的一項環(huán)節(jié)，也是保證鍋爐生產(chǎn)運行穩(wěn)定的關(guān)鍵。在對鍋爐內(nèi)部管道的壓力進行檢測時，必須要確保鍋爐不會被損壞，這就要求必須采用無損檢測法對鍋爐進行檢查，這也是為得到較為精確檢測結(jié)果的保證，因此，無損檢測技術(shù)十分關(guān)鍵。

1 鍋爐壓力容器的檢驗研究

現(xiàn)階段，部分企業(yè)生產(chǎn)離不開壓力容器，其中鍋爐就屬于一種常用的典型壓力型容器，然而壓力容器一般在生產(chǎn)和使用過程中，一旦出現(xiàn)內(nèi)部裂痕，由于壓力的急劇變化，極易產(chǎn)生鍋爐爆炸的情況，造成不可估量的財產(chǎn)損失。對于引起鍋爐發(fā)生爆炸等安全事故的因素主要可以歸納為兩大類，第一類就是由于鍋爐長時間使用，導(dǎo)致內(nèi)部材料長期消耗、磨損帶來的老化現(xiàn)象，使得容器內(nèi)部強度變化，導(dǎo)致鍋爐發(fā)生爆炸的安全隱患；另一類則是由于人為不正當操作引起的生產(chǎn)安全事故。

有關(guān)鍋爐生產(chǎn)的安全事故必須有效避免，因此要對從事相關(guān)鍋爐操作和生產(chǎn)任務(wù)的人員進行安全培訓(xùn)和采取進一步的有效措施，以達到鍋爐內(nèi)部容器的壓力值在安全可控范圍的目的。一般在實際的鍋爐運行時，鍋爐的設(shè)計承受壓力要稍微低于實際運行時的壓力，如果一個鍋爐內(nèi)部的容積是0.003m3，其對應(yīng)的工作壓力可能需要0.1MPa。隨之鍋爐壓力容器對鍋爐外部的液體也必須符合設(shè)計和使用要求。此外，要對操作人員經(jīng)常進行生產(chǎn)安全培訓(xùn)，增強防患意識。要求操作人員在操作時必須要嚴格按照工序和操作說明進行規(guī)范操作。以保證鍋爐在運行時不會由于人工操作失誤導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故。

2 無損檢測技術(shù)概述

鍋爐的無損檢測技術(shù)是采用先進的專用設(shè)備或科技化儀器儀表，實現(xiàn)對鍋爐內(nèi)部壓力安全性檢測的一種常用方法，并且要求在檢測過程中保證相對較高的精度，更要保證對鍋爐壓力容器的損傷最小，以此來保證鍋爐壓力容器的制作材料、內(nèi)部容器的結(jié)構(gòu)、材料和截止使用情況的檢驗。無損檢測其優(yōu)勢就在于，在對鍋爐壓力管道檢驗過程中，不會損傷到鍋爐容器自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與此同時能夠保證鍋爐容器能夠正常運行。

一般而言，對于鍋爐內(nèi)部壓力管道進行檢測時，應(yīng)用無損檢驗技術(shù)實施較高精度的檢驗外，還要盡量減少對鍋爐壓力管道的損害。通常情況下對于鍋爐壓力管道進行無損檢驗時用到4種技術(shù)，即超聲波檢測技術(shù)、滲透檢測技術(shù)、射線檢測技術(shù)及磁記憶檢測技術(shù)。

2.1 超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)在無損檢測中發(fā)揮重要的作用，尤其在鍋爐壓力管道檢測時應(yīng)用十分廣泛，其操作方法就是在裂痕處進行檢測，當超聲波能夠順利通過且未被返回時，證明鍋爐壓力管道不存在裂縫缺陷；反之當超聲波受阻被反射回來時，就說明存在安全隱患以及缺陷。超聲波設(shè)備檢測技術(shù)具有原理簡單、操作容易、成本低廉的優(yōu)勢，并且其設(shè)備較小、易于攜帶，同時不會威脅到檢測人員的人身安全，也不會對周邊環(huán)境造成污染，屬于較為清潔的檢測手段。

2.2 滲透檢測技術(shù)在鍋爐壓力檢測的應(yīng)用

所謂滲透檢測技術(shù)是指在鍋爐正在運行時，可以使用滲透技術(shù)實現(xiàn)對鍋爐內(nèi)部檢測，對鍋爐壓力管道內(nèi)部采用滲透檢測技術(shù)進行檢驗，若鍋爐材料的材質(zhì)比較疏松，則其檢驗的效果比較好。

2.3 射線檢測技術(shù)在鍋爐壓力管道檢驗中的應(yīng)用

射線檢測技術(shù)在實際的無損檢測、探傷檢測中應(yīng)用較為廣泛，也是效率較高的一種檢測手段。射線檢測技術(shù)是通過γ 射線對鍋爐管道內(nèi)部產(chǎn)生的裂縫或縫隙進行檢測和探傷。由于鍋爐設(shè)備比較龐大，其連接管線多以焊接形式。在焊接過程中，一旦焊接縫隙不符合標準，則極易造成鍋爐壓力管道內(nèi)部壓力不平衡，從而造成鍋爐運行安全隱患。在采用γ 射線對鍋爐管道焊縫進行檢驗時，進行照相操作，在成像中可以發(fā)現(xiàn)明顯的焊接缺陷，然后對缺陷的準確位置進行確定。但在實踐過程中，必須對焊接縫隙處選擇較為合適的角度進行拍照，否則有時缺陷可能無法顯示。最重要的一點是γ 射線對檢驗人員具有一定的傷害，在檢測人員進行鍋爐壓力管道檢驗過程中，必須嚴格規(guī)范操作，做好γ 射線防護工作，否則長此以往，會對檢測人員身體造成不可逆的傷害。

2.4 鍋爐壓力管道檢驗中所采用的磁記憶檢測技術(shù)

鍋爐壓力管道檢驗中所采用的磁記憶檢測技術(shù)，是對鍋爐壓力管道內(nèi)部所產(chǎn)生的裂痕或縫隙進行有效檢驗，并且能夠?qū)Ξ斍叭毕菸恢靡约叭毕莸淖呦蜻M行精確的定位。但是在實踐過程中，磁記憶檢測技術(shù)往往需要許多輔助設(shè)備和輔助檢測技術(shù)的緊密配合，其使用時的技術(shù)含量較高，不可單獨進行檢驗。

3 采用無損檢測技術(shù)對鍋爐壓力管道實施檢驗

3.1 對鍋爐壓力管道進行無損檢驗的準備工作

在對鍋爐壓力管道進行無損檢驗前，檢驗人員必須對鍋爐的運行現(xiàn)場進行評估和勘查，避免鍋爐運行中的噪聲，一旦發(fā)現(xiàn)必須及時解決：一般鍋爐在運行過程中往往會出現(xiàn)電磁干擾噪聲、氣體或流體流動產(chǎn)生的噪聲或摩擦聲音，這些噪聲必須提前消除，并鎖定噪聲的根源。一般情況下，換能器陣列是有效監(jiān)測噪聲來源的技術(shù)手段。

3.2 鍋爐壓力管道無損檢驗的校準

準確性是對鍋爐壓力管道實施無損檢驗技術(shù)高低的評判，為保證測量精度和準確性，首先要對無損檢測設(shè)備進行校準，通常采用模擬源校準法實現(xiàn)其靈敏度的校驗。在實際校準時，要使用長度不低于2.5mm的鉛筆芯的這段信號。當鍋爐壓力管道平面與鉛筆芯的夾角達到30°時便得到了平均值，依次實現(xiàn)靈敏度的校驗工作。

3.3 有效評價檢測結(jié)果

對于鍋爐內(nèi)部管道壓力的檢測結(jié)果必須給予有效的評價。其檢測結(jié)果可以按照等級進行有效劃分，并通過經(jīng)驗法、理論法等進行等級確定。在壓力檢測過程中，聲發(fā)射源的事件數(shù)量與壓力提升的加速度成正比，因此可以根據(jù)聲發(fā)射源的事件數(shù)量確定當前鍋爐壓力的情況。

結(jié)語

生產(chǎn)安全事故是在生產(chǎn)中必須避免的，而利用鍋爐從事生產(chǎn)的企業(yè)，必須要保證鍋爐在安全穩(wěn)定的前提下高效率運行，也必須時刻對鍋爐壓力管道進行有效監(jiān)測，其采用最有效的檢測手段為無損檢測技術(shù)手段，這也是保證企業(yè)生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益最大化的有效手段之一。

參考文獻

[1]錢志平.無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力管道檢驗中的運用[J].化工設(shè)計通信，2018，44（4）：107.

[2]魏治杰.鍋爐檢驗中壓力管道無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用實踐略述[J].化工管理，2016（12）：126.

[3]趙露露.有關(guān)無損檢測技術(shù)在塑料制壓力管道檢驗中的應(yīng)用效果[J].文摘版（工程技術(shù)），2016（6）：229.