電站鍋爐無損檢測技術

萬兆云王明庭，2

（1.唐山市特種設備監督檢驗所，河北 唐山 063000；2.華北理工大學冶金與能源學院，河北 唐山 063000）

電站鍋爐無損檢測技術

萬兆云1王明庭1，2

（1.唐山市特種設備監督檢驗所，河北 唐山 063000；2.華北理工大學冶金與能源學院，河北 唐山 063000）

發電廠動力鍋爐是其僅有的幾大主體設備之一。由于鍋爐崗位工藝狀況、操作環境相當差，換熱設備內部列管等與工藝介質直接接觸的表面存在著大量的結垢和腐蝕問題，導致其強度和塑性急劇下降，若不及時給予檢查和發現并進行妥善處理將有可能在使用中發生漏液或爆炸的危險。本文參考了若干常用鍋爐無損傷檢測技術資料，并結合自己多年的工作經驗，對幾種最常用的檢測工藝方案的實施效果展開考量和對比，以便因地制宜地做好電廠鍋爐的無損傷撿測工作。

電站鍋爐；無損傷檢測；工藝技術

當今時期，針對發電站鍋爐裝置在遵照特種設備管理規定所實施的規范檢測中，最普遍應用的無損傷檢測工藝方法有六種，它們基本上都是依托對電磁波、聲波或金屬結構成分分析進行檢驗。一段時間以來，聲音傳播技術和電磁技術研究得到了很大的提升，它們在特種設備無損傷檢測工藝中的運用和其相關儀器設備的成功制造都極大地推動了鍋爐無損傷檢測技術的實施和發展。依據這些年購入的數臺新型無損傷檢測設備都已經歷了電廠鍋爐檢測試驗并取得了理想效果，下面談一談本人在實際檢測工作中收獲的體會和有關幾種新應用工藝技術的強項和弱點。

1　超聲相控陣測驗工藝

相控陣測驗屬于超聲波測驗的一個類型，其探頭內包含有若干個晶片，任何一個晶片的激活時間均可獨立控制，并且確定好聲束軸線及焦點等數據。相控陣測驗能夠運用超聲波束在任何一個對應部位測驗較為復雜的立體圖形，還可用一只相控陣探頭置換數個各種方位的常用探頭。過去因為相控陣機構繁瑣而且投入較大，因而導致其在特種設備無損測驗領域的使用很難普及。最近一個時期以來，我國科學技術水平不斷提高，各種設備裝置的制作成本持續下降，這就極大促進了超聲相控陣測驗工藝在工業生產行業中的普及運用。比如，在汽輪機葉片連接部位及渦輪圓盤區域進行檢測、鐵路列車輪軸檢測，還有核電站檢測等項目。當今時期，相控陣檢測方法在針對鍋爐的無損檢測運用不是特別普及，然而，在針對某些關鍵部位檢測的過程中具有相當程度的運用。比如，針對鍋爐換熱部分的盤管和與箱體連接的孔橋區域檢測。鍋爐檢測規程中已有明確要求：對于鍋爐換熱器、二次預熱器出孔箱體連接管孔橋區域適合采用超聲波檢測從而判斷其內表面有無裂縫出現。然而，箱體連接管孔橋區域過熱盤管，二次預熱器管排列緊密，進行常規超聲波檢測時，其測試探頭沒法實現來回移動測試，因而達不到所要求的精細檢測標準，所以，沒法實現有效利用超聲波進行檢測的目標。而相控陣測試工藝能夠依托軟件不斷更新換能器片排列方式，使其發出的波束方位及焦距連續發生改變，由此達到無需改變探頭位置即可將所有焊口實施徹底檢驗?；诖耍厥闺娬惧仩t箱體孔橋區域檢測的精確度大幅度增加。經過實踐檢驗，此種檢測過程是非常成功和有效的，而且獲取了理想的檢測結果。另外，相控陣工藝在電站鍋爐厚壁焊口測驗中運用也有廣闊的市場。盡管如此，因為相控陣測試設備和其所使用的探頭成本還相當高，現在在電站鍋爐檢測中還沒有條件完全用相控陣測試儀器替換常規數字式超聲測試裝備。

2　低頻電磁檢測工藝

低頻率電磁測驗過程系運用一套裝置來激活探頭且在需測試的管壁上引進一束低頻電磁信息進行檢測的方式。在檢查到存在問題的部位時，引入探頭的信息一定出現變化，所以可以察覺異常情況的存在，而且能參照引入信息的個性表現判斷問題程度的大小。西方國家某企業曾經運用低頻電磁探傷設備實施針對鍋爐的測試已有數年歷史。他們對外界發布的資料信息說，截止到現在，在整個國際行業內運用過低頻檢測工藝實施測試的危險性鍋爐設備已達150多套。低頻電磁檢驗系統系最近一時期從國外購入的，我們特種設備檢驗所是第一個從外國生產企業購入該型低頻電磁測試裝置的職能部門。依托數次的試驗探討，我們都有力的驗證了低頻電磁測試工藝在應用于電廠鍋爐測驗中具有較佳的性能表現。

3　超聲導波檢測工藝

電廠鍋爐所安裝的氣液相管路縱橫交錯、紛繁復雜，不容易做到在常規檢測時達到百分之百的測試。特別是針對四類特型管道進廠原材料的測試過程，現時階段僅能夠就焊縫具體情況實施抽樣檢查。另外，由于具體安裝部位的局限性，使某些區域的管段在使用普通測試設備檢測時，由于探頭本身構造的原因根本無法實現預定的檢測目標，比如進入爐墻內的管段?，F實新應用的超聲導波先進檢測工藝能夠圓滿地處理好此類問題，導波屬于超聲波的一個單獨類型，導波在板體結構中傳送時，其聲波貫穿整體壁厚，傳送跨度大而且強度降低有限，在實施測試時，沒有必要對整個板面結構展開透射。經過數次實踐檢驗證實，超聲導波測試能夠測驗出一米多深度的介質結構內部異常情況，而且測試結果與實際相符，能夠達到很高的精度。

4　超聲衍射時差測試（TOFD）

超聲衍射時差測試工藝系最近一段時期才提倡并推行的一類先進工藝，它所具備的特殊優越性是能夠實施對厚度很大的管壁焊口的測驗過程。并且能夠精準地測驗出異常部位的具體情況。還能夠完成整個測量內容的詳細記錄，不可能留下測量盲區，問題檢出比率很大，測試結果相當理想。我們國家于2007年組織了該項測試工藝的行業學習培訓活動，且在后續的階段陸續引進此種技術，并且對其檢測過程規定了相應的測試規范，另外這些管理規范也處在持續完善和應用階段之中。

結語

電廠鍋爐裝置屬于工業生產的動力型裝備，它的安全穩定工作直接關系到整個發電廠的優質、高效生產過程?？茖W、快捷、精準的鍋爐設備無損傷測試是保障鍋爐安全生產的有效手段。它不但可以促使危險系數很大的鍋爐運行裝置實現長周期優質、穩定、高效、安全的經濟運行，還可以有效地減少和杜絕各類惡性安全生產事故的發生。在電廠鍋爐無損傷測試實施過程中，必須嚴格遵守相關的規范和基準，恰當選用各種類型的無損傷測驗方法。要針對現實眾多重型超臨界限電廠鍋爐陸續使用的現狀，必須對無損探傷測試實施更高水平和更嚴格的操作，以圓滿達到測試的效果。

［1］質技監局鍋發（1999）202號，鍋爐定期檢驗規則［S］.

［2］李衍.大厚度容器接管焊接接頭的相控陣檢測［J］.無損檢測，2008，30（12）.

［3］李衍.鋼焊縫相控陣超聲波探傷新技術［J］.無損探傷，2002，26（03）.

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