電站鍋爐無損檢測(cè)技術(shù)研究

劉欣

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

電站鍋爐自身可以直接借助火焰進(jìn)行升溫升壓，有著較大的危險(xiǎn)性，如會(huì)產(chǎn)生泄漏事故和爆炸事故。當(dāng)前，很多國家都已經(jīng)制定了相關(guān)的法律規(guī)定，最主要的目的便是為了對(duì)電站鍋爐的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行維護(hù)、維修進(jìn)行規(guī)范，最大程度的保障電站鍋爐的安全。同時(shí)，為了進(jìn)一步對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行給予保障，需要制定和應(yīng)用相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)和方法，以便對(duì)電站鍋爐進(jìn)行全面的把控，提升安全性。

1 無損檢測(cè)技術(shù)概述

無損檢測(cè)技術(shù)并不會(huì)對(duì)電站鍋爐造成任何破壞，在不損壞工件（例如鋼板、焊接件）的前提下，借助先進(jìn)的設(shè)備器材，利用物理或者化學(xué)方法對(duì)工件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行檢查和檢測(cè)的技術(shù)。在電站的日常運(yùn)行過程中，鍋爐起到的作用非常關(guān)鍵，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及材料的理化性質(zhì)等，對(duì)于設(shè)備的使用效率和安全運(yùn)行來說有著直接的關(guān)聯(lián)。對(duì)于電站鍋爐的相關(guān)缺陷檢測(cè)，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到無損檢測(cè)技術(shù)，借助該項(xiàng)技術(shù)，可對(duì)缺陷的位置進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)判斷，保障了鍋爐的運(yùn)行效率以及安全穩(wěn)定性，也確保了電站日常工作的有序開展。當(dāng)前，對(duì)于無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用有很多的類型，如超聲波檢測(cè)技術(shù)以及金屬記憶檢測(cè)技術(shù)等。

2 電站鍋爐無損檢測(cè)技術(shù)分析

2．1 電站鍋爐使用管材的無損檢測(cè)技術(shù)

一般情況下，鍋爐使用的管材是不會(huì)有任何缺陷的。管的生產(chǎn)過程包括：棒材下料、成型等。針對(duì)無縫鋼管采用的無損檢測(cè)方法有渦流探傷檢測(cè)法以及超聲波探傷檢測(cè)法、射線檢測(cè)方法等等。根據(jù)材料表面或近表面缺陷處產(chǎn)生畸形的渦流場(chǎng)的原理，將管材經(jīng)過特定的檢測(cè)裝置，對(duì)出現(xiàn)問題的渦流指數(shù)進(jìn)行分析，以便針對(duì)問題展開相應(yīng)的檢測(cè)，此方法為渦流檢測(cè)。當(dāng)前，大部分的管件生產(chǎn)單位，已經(jīng)建立了先進(jìn)的自動(dòng)檢測(cè)作業(yè)區(qū)域以及自行進(jìn)行分選的系統(tǒng)。其中，超聲波探傷的應(yīng)用，簡(jiǎn)單來說便是經(jīng)過外部探頭裝置以及相應(yīng)設(shè)備，利用對(duì)物質(zhì)不持續(xù)的異質(zhì)界面反射出來的回波信號(hào)，可對(duì)缺陷進(jìn)行連續(xù)的檢測(cè)。

2．2 電站鍋爐用板材的無損檢測(cè)技術(shù)

當(dāng)前，有很多的生產(chǎn)單位都開始應(yīng)用自動(dòng)化的超聲檢測(cè)技術(shù)。由于鋼板本身的性質(zhì)比較穩(wěn)定，尺寸的構(gòu)造變化比較小，探傷工藝并不是非常的繁瑣，所以，在自動(dòng)化的探傷中非常合適。

2．3 超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)

相控陣檢測(cè)屬于超聲波檢測(cè)當(dāng)中的一個(gè)應(yīng)用，在探頭當(dāng)中包含了很多的晶片，每個(gè)晶片的激活時(shí)間，都可以進(jìn)行獨(dú)立的控制，并且會(huì)對(duì)聲束軸線以及焦點(diǎn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行確定。相控陣檢測(cè)可以在任何部位應(yīng)用，對(duì)比較復(fù)雜的立體圖像檢測(cè)，還可使用相控陣探頭，以便對(duì)不同角度的探頭進(jìn)行置換。之前，因?yàn)橄嗫仃嚈C(jī)構(gòu)非常繁瑣，所以在特種設(shè)備的檢測(cè)領(lǐng)域很難得到普及。當(dāng)前，因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展和提升，設(shè)備的制作成本有不同程度的降低，這也推進(jìn)了超聲相控陣測(cè)驗(yàn)工藝的推廣和普及。在電站鍋爐的無損檢測(cè)應(yīng)用上，起到了非常大的作用。如在檢測(cè)對(duì)流換熱區(qū)域的管件以及與箱體進(jìn)行連接的孔橋區(qū)域時(shí)，對(duì)于檢測(cè)的規(guī)程有非常明確的要求。針對(duì)對(duì)流換熱管件、二次預(yù)熱設(shè)備箱體連接管孔橋區(qū)域，可應(yīng)用超聲波檢測(cè)，這樣可以更加全面的對(duì)工件的缺陷進(jìn)行判斷。但是，因?yàn)檫^熱器管材以及二次預(yù)熱器管的排列比較緊密，在實(shí)施常規(guī)超聲波檢測(cè)的過程中，檢測(cè)的探頭不能來回進(jìn)行移動(dòng)。所以，不符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，不具備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件。因此，還不能應(yīng)用超聲波實(shí)施有效的超聲檢測(cè)。然而，對(duì)于相控陣檢測(cè)，可借助軟件更換管件的排列形式，以便能夠發(fā)出波束方位，并使焦距產(chǎn)生不斷的變化，這樣便實(shí)現(xiàn)了不用改變探頭位置，便可對(duì)焊口進(jìn)行檢測(cè)的目的。 因此，需要電站鍋爐箱體孔橋區(qū)域檢測(cè)的精準(zhǔn)度有所提升，經(jīng)過大量的實(shí)踐證明，對(duì)于該項(xiàng)檢測(cè)方式的應(yīng)用，取得的效果十分理想。此外，在相控陣工藝在電站鍋爐厚壁焊口測(cè)驗(yàn)中的使用，同樣有非常廣闊的發(fā)展前景。

2．4 低頻電磁檢測(cè)工藝

低頻率的電磁檢驗(yàn)為使用相應(yīng)的裝置，對(duì)探頭進(jìn)行激活，并在需要檢測(cè)的管壁上使用一束低頻電磁信息實(shí)施相關(guān)的檢測(cè)。在檢查的過程中，如果發(fā)現(xiàn)有問題的部位，引入的探頭信息便會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，這樣便可明確異常情況。此外，還能依據(jù)引入的信息個(gè)性表現(xiàn)，對(duì)實(shí)際問題的大小進(jìn)行判斷。在一些西方國家，很多企業(yè)都使用了低頻電磁探傷設(shè)備對(duì)鍋爐進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)前，應(yīng)用低頻檢測(cè)工藝對(duì)有著危險(xiǎn)性的鍋爐設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)越來越成熟。低頻電磁檢驗(yàn)系統(tǒng)在引進(jìn)我國之后，依據(jù)多次的數(shù)據(jù)分析探討，在檢測(cè)過程中，起到了非常重要的作用。

2．5 超聲導(dǎo)波檢測(cè)工藝

在電廠的鍋爐當(dāng)中，內(nèi)部的氣液相管路非常復(fù)雜，縱橫交錯(cuò)，在進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)的過程中，不能達(dá)到100%的檢測(cè)。尤其是對(duì)特種管道原材料的測(cè)試工作，當(dāng)前只能依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的抽樣檢查。此外，因?yàn)榘惭b的部位有著很強(qiáng)的局限性，以致于特定區(qū)域的管線在日常檢測(cè)的設(shè)備當(dāng)中，會(huì)因?yàn)樘筋^自身的檢測(cè)原因，不能對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行檢測(cè)。例如：在進(jìn)入到爐墻內(nèi)部的管段之后，使用超聲導(dǎo)波檢測(cè)工藝，可最大程度的解決這一問題。導(dǎo)波為超聲波當(dāng)中單獨(dú)的一個(gè)類型，在板體結(jié)構(gòu)當(dāng)中的傳送過程中，聲波會(huì)將壁厚進(jìn)行穿透，有著傳送跨度大的特征，但是強(qiáng)度的降低非常有限。在正式進(jìn)行檢測(cè)的過程中，不需要對(duì)板面的整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行透射。經(jīng)過相關(guān)的實(shí)踐檢驗(yàn)，使用超聲導(dǎo)波測(cè)試，可對(duì)一米多深的介質(zhì)內(nèi)部異常情況進(jìn)行檢驗(yàn)，并且能夠達(dá)到非常高的檢測(cè)精度。

2．6 超聲衍射時(shí)差測(cè)試

超聲衍射時(shí)差測(cè)試工藝，是當(dāng)前不斷發(fā)展的先進(jìn)工藝，可對(duì)厚度較大的管壁焊口進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，并且能夠針對(duì)疑似缺陷部位進(jìn)行檢測(cè)。此外，還能對(duì)具體的檢測(cè)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)并詳細(xì)的記錄，不會(huì)留下任何的盲區(qū)，檢測(cè)效率非常高，最終的測(cè)試結(jié)果也非常理想。在2007年的時(shí)候，我國對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了學(xué)習(xí)，之后將其引進(jìn)到國內(nèi)，在使用的過程中，對(duì)相應(yīng)的檢測(cè)過程進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。但是，管理的流程和具體的應(yīng)用還需要進(jìn)一步完善。

3 結(jié)語

總之，國家的發(fā)展離不開電力企業(yè)，其中電站鍋爐是非常基礎(chǔ)也是非常重要的設(shè)備，起到的作用非常關(guān)鍵。在現(xiàn)有的發(fā)展過程中，對(duì)于無損檢測(cè)工作要給予高度的重視，以便使用合理的檢測(cè)技術(shù)，保障設(shè)備的有序運(yùn)行，促進(jìn)電力企業(yè)的健康發(fā)展。