淺談鍋爐承壓管道無損檢測技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

申丁明 申丁卯

摘?要： 在電廠中，鍋爐是非常重要的設(shè)備，鍋爐本身的經(jīng)濟(jì)適用性和整個機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)安全性直接影響到電廠發(fā)電機(jī)構(gòu)設(shè)施的安全性。因此，在維修中為了減少管道損壞和人員傷亡，管道承壓檢測技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為關(guān)鍵。該技術(shù)是目前關(guān)鍵的研究課題之一。本文主要分析了鍋爐承壓管道無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，為了有效的減少了對鍋爐承壓管道的損壞，提高了鍋爐承壓管道的整體運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞： 鍋爐;無損檢測技術(shù);承壓管道;現(xiàn)狀;發(fā)展

【中圖分類號】TM621?????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0158-01

引言：在火力發(fā)電廠中，鍋爐作為三大主機(jī)之一，是其重要的能源轉(zhuǎn)化場所，與此同時(shí)，鍋爐也成為維修頻率最高的部分。鍋爐自身經(jīng)濟(jì)的適用性與整體機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)安全建設(shè)性，會給火電廠發(fā)電機(jī)構(gòu)全面設(shè)施的安全性帶來直接的影響。為此，為了能夠減少管道的損壞情況與人員傷亡情況，管道承壓檢測技術(shù)的應(yīng)用極為重要，該技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前所研究的重要問題之一。

1?管管道評價(jià)技術(shù)和管道無損檢測

相關(guān)人員需根據(jù)實(shí)際檢測要求標(biāo)準(zhǔn)對管道的安全性和完整性進(jìn)行評價(jià)。在實(shí)際操作過程中，可利用直接評價(jià)、壓力試驗(yàn)、內(nèi)檢測評價(jià)等方法，根據(jù)不同的場景和應(yīng)用要求來對評價(jià)方法進(jìn)行調(diào)整，在升壓或者換管運(yùn)行、工程管道啟用、輸送介質(zhì)發(fā)生改變時(shí)可利用試驗(yàn)法;在對管道存在的缺陷類型進(jìn)行檢測時(shí)，可利超聲內(nèi)檢測、漏磁內(nèi)檢測、變形內(nèi)檢測等方法，或優(yōu)先利用內(nèi)檢測來進(jìn)行完整性評價(jià)。而在進(jìn)行管道的應(yīng)力腐蝕、內(nèi)腐蝕、外腐蝕缺陷的評價(jià)時(shí)，當(dāng)滿足直接評價(jià)更準(zhǔn)確有效、不具備使用壓力試驗(yàn)或內(nèi)檢測的管道、無法確定是否能用內(nèi)檢測和壓力檢測的管道、其他評價(jià)技術(shù)費(fèi)用更高的條件時(shí)，也可利用直接評價(jià)。無損檢測是以先進(jìn)設(shè)備和現(xiàn)代化技術(shù)為依托，在不會影響或損害檢測對象的質(zhì)量、性能的前提之下，嚴(yán)格的以質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)和生命評定標(biāo)準(zhǔn)為原則，利用化學(xué)或物理的手段對管道進(jìn)行全方面的檢測。在實(shí)際操作時(shí)，通過磁、電、光、聲、熱的變化快速定位管道內(nèi)外部的結(jié)構(gòu)異常，以及體積缺陷、平面型缺陷、腐蝕缺陷、機(jī)械損傷缺陷、離散型損傷缺陷等。并能根據(jù)不同的需求來進(jìn)行缺陷的尺寸、位置、形狀、數(shù)量、性質(zhì)、類型，以及內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的狀態(tài)、性質(zhì)、構(gòu)成的測試和檢查，以檢測信息和數(shù)據(jù)為參考來進(jìn)行管道設(shè)備的檢修養(yǎng)護(hù)工作。這樣不僅使管道能夠保持最佳運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也能夠降低安全事故的出現(xiàn)幾率。

2?鍋爐承壓管道受損的主要原因

（1）長時(shí)間、持續(xù)性使用。在鍋爐持續(xù)的使用過程中，部分火力發(fā)電廠會忽略對鍋爐的維護(hù)，致使鍋爐內(nèi)部相關(guān)的組件出現(xiàn)損壞，在此過程中如果沒有及時(shí)地更換鍋爐中出現(xiàn)損壞或者老化地組件，會不同程度的影響到鍋爐內(nèi)部容器的質(zhì)量以及鍋爐的工作效率，甚至?xí)霈F(xiàn)無法工作的狀況。除此之外，如果也沒有對出現(xiàn)損壞的部件進(jìn)行檢修的話，會使得已經(jīng)出現(xiàn)損壞部件的損傷更大，為安全埋下隱患。（2）人為因素的影響。工作人員的實(shí)際操作也將威脅鍋爐的安全性。由于受到外界因素的影響，致使鍋爐內(nèi)部壓力、溫度發(fā)生非常變化，從而使得標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境也發(fā)生變化，此種變化在某種狀況下很有可能會引起不安全事故。而由于人為因素對鍋爐承壓管道所產(chǎn)生的影響，很多時(shí)候都是可以有效避免的。因此，有必要加強(qiáng)對員工的培訓(xùn)，大力組織員工進(jìn)行模擬培訓(xùn)。一旦發(fā)生事故，員工應(yīng)保持果斷的態(tài)度，以確保員工的安全性。

3?鍋爐承壓管道檢測中應(yīng)用無損檢測技術(shù)的流程

3.1?準(zhǔn)備工作

作為檢驗(yàn)檢測的人員，需要對鍋爐現(xiàn)場進(jìn)行有效觀察，若是發(fā)現(xiàn)噪音，則需要對噪音的來源進(jìn)行仔細(xì)查找。通常狀況下，鍋爐處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，會因?yàn)榱黧w介質(zhì)的運(yùn)動、電磁信號干擾等產(chǎn)生一些噪音，比如摩擦的聲音或者跳動的聲音等等，為了對異常噪音進(jìn)行有效消除，首先就需要對噪音產(chǎn)生的根源進(jìn)行追溯。一般情況下，借助加壓的操作便能夠?qū)崿F(xiàn)對噪音源的有效確定。鍋爐運(yùn)行中，在轉(zhuǎn)換能量時(shí)可以將換能器與鍋爐壓力管道的表面進(jìn)行耦合，為無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力管道當(dāng)中的運(yùn)用做好準(zhǔn)備，提供良好的外部環(huán)境。

3.2?超聲無損檢測技術(shù)分析

超聲波無損檢測技術(shù)主要是在利用脈沖反射的方法檢測管道焊縫過程中的工作缺陷，其中，包括缺陷回波法、地波法等等，再加上超聲波具有波長短、聲速好的特點(diǎn)，可以在較短時(shí)間內(nèi)迅速集中力量，從而實(shí)現(xiàn)穿透管道內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的檢測的目的。超聲波無損檢測技術(shù)是利用超聲波的巨大能量對管道進(jìn)行相應(yīng)的檢測，超聲波之間的信號波動是超聲波無損檢測技術(shù)的關(guān)鍵，也是評定和檢測管道焊縫的質(zhì)量和性能。TOFD超聲波無損檢測技術(shù)是近幾年出現(xiàn)的管道焊縫檢測技術(shù)，相比傳統(tǒng)的超聲波檢測技術(shù)，TOFD超聲波無損檢測技術(shù)內(nèi)部裝有放大器，可以利用超聲波衍射原理來檢測管道內(nèi)部的缺陷。

3.3?檢驗(yàn)過程

利用無損檢測技術(shù)來檢測鍋爐承壓管道的過程中，在切實(shí)的觀察發(fā)射出來的撞擊數(shù)量的同時(shí)，還要準(zhǔn)確判斷時(shí)間和負(fù)荷的變化，以便于得到一個更加準(zhǔn)確有效的檢測結(jié)果，并對不同的檢測結(jié)果進(jìn)行比較。當(dāng)沖撞擊數(shù)急速增加時(shí)，需要馬上停止加壓和加載。

3.4?評價(jià)無損檢測結(jié)果

根據(jù)相關(guān)等級來對聲發(fā)射源進(jìn)行有效等級劃分，分為強(qiáng)度以及活度等級兩個不同的類型，同時(shí)將相關(guān)的等級內(nèi)容進(jìn)行有效確定。當(dāng)參照聲源的活力來對其進(jìn)行劃分時(shí)，隨著壓力提高速度的增加，聲發(fā)射源的事件數(shù)量也會隨之增加，也就是聲發(fā)射源活性會不斷提升。隨著發(fā)射源強(qiáng)度的不斷提升，聲發(fā)射源的活力會不斷增加，此時(shí)可以借助試驗(yàn)的方式來對各種類型的數(shù)據(jù)指標(biāo)以及準(zhǔn)確的幅度參數(shù)進(jìn)行有效測量，以此來實(shí)現(xiàn)對無損檢測技術(shù)的運(yùn)用效果的有效評價(jià)。

結(jié)語：綜上所述，為保障壓力管道的運(yùn)行安全，無損檢測現(xiàn)已得到了長足的發(fā)展，由無損檢測技術(shù)逐漸過渡為無損評價(jià)技術(shù)，新技術(shù)不斷完善，所能適用的范圍隨著壓力管道中新型材料的應(yīng)用、失效機(jī)理的探明不斷擴(kuò)大。而無損檢測技術(shù)的應(yīng)用也依據(jù)現(xiàn)場工況、試件結(jié)構(gòu)、檢測方法特點(diǎn)及局限性、缺陷類型以及形成部位選擇適合的無損檢測方法，無損檢測同時(shí)也相互綜合運(yùn)用或與破壞性檢測相配合，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。

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