電站鍋爐管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)探究

趙丹

摘 要：目前，我國(guó)的發(fā)電站在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中其核心設(shè)備主要是鍋爐裝置。因此，對(duì)鍋爐設(shè)備制定規(guī)范的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電廠(chǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著關(guān)鍵性作用?，F(xiàn)階段，我國(guó)電廠(chǎng)通常使用的無(wú)損檢測(cè)方法主要是依靠聲波、電磁波或者使用金屬結(jié)構(gòu)成分分析進(jìn)行檢測(cè)。近年來(lái)，我國(guó)聲波傳導(dǎo)技術(shù)與電磁技術(shù)得到了很大程度上的提升，前沿科技的應(yīng)用在很大程度上促進(jìn)了鍋爐無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)相關(guān)調(diào)研顯示，新型鍋爐無(wú)損檢測(cè)設(shè)備對(duì)電廠(chǎng)核心鍋爐設(shè)備都有著很好的監(jiān)控效果，很大程度上保障了電廠(chǎng)鍋爐設(shè)備的事故率。本文主要研究電站鍋爐管道的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，希望為推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康快速發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：電站鍋爐管道；無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.048

在我國(guó)的電站運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，其中83%以上的電力生產(chǎn)來(lái)自火力發(fā)電廠(chǎng)，由于火力發(fā)電廠(chǎng)有著許多的供熱機(jī)組，而這些供熱機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，加上電廠(chǎng)的相關(guān)發(fā)電設(shè)備過(guò)于老舊，導(dǎo)致電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中出現(xiàn)了很多的安全問(wèn)題。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在電廠(chǎng)熱力設(shè)備所發(fā)生的事故中有60%都是鍋爐導(dǎo)致的，其中鍋爐引發(fā)的事故中有65%是由四管爆破而導(dǎo)致的。近十年以來(lái)，我國(guó)各地方已經(jīng)出現(xiàn)了5萬(wàn)多件由鍋爐管道損傷導(dǎo)致的事故。因此，完善電站鍋爐管道的無(wú)損檢測(cè)工作模式，已然成為影響電站發(fā)展的重要部分。

1 鍋爐管道檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)前，我國(guó)電廠(chǎng)進(jìn)行鍋爐管道無(wú)損檢測(cè)的主要方法是通過(guò)射線(xiàn)照相法與超聲波法進(jìn)行檢測(cè)。但是，由于這兩種方法都有著不同程度上的問(wèn)題，從長(zhǎng)遠(yuǎn)性、安全經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看，在不斷優(yōu)化檢測(cè)技術(shù)的同時(shí)還應(yīng)該提升無(wú)損檢測(cè)的效率，主要可以從以下方面著手：（1）盡量降低人為操作引起的事故，工作應(yīng)該趨于智能自動(dòng)化；（2）對(duì)鍋爐安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，及時(shí)了解鍋爐磨損情況與潛在威脅，并根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)對(duì)策；（3）取消檢測(cè)過(guò)程中不必要的輔助工作，防止檢測(cè)流程過(guò)多對(duì)檢測(cè)過(guò)程造成不利影響。

2 電站鍋爐管道的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

電站鍋爐管道使用的管材主要是無(wú)縫管，其主要應(yīng)用于設(shè)備組成件部分，而且在過(guò)熱器和再熱器中也普遍使用無(wú)縫管。無(wú)縫管的制作過(guò)程主要通過(guò)熱成型、拉拔成型、熱處理、化學(xué)清洗等加工步驟。在實(shí)際對(duì)無(wú)縫管的維護(hù)與檢測(cè)過(guò)程中，主要使用渦流與超聲波探測(cè)方法。

其中，渦流檢測(cè)主要根據(jù)材料的缺陷處會(huì)形成同其他部位不同的畸變渦流場(chǎng)這一原理，再使用相關(guān)的儀器設(shè)備對(duì)渦流場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出缺陷的位置與缺陷程度，達(dá)到識(shí)別與檢測(cè)缺陷的目的。而超聲波探測(cè)方法主要是通過(guò)探頭等相關(guān)設(shè)備對(duì)被檢測(cè)設(shè)備發(fā)射超聲波，再使用相關(guān)檢測(cè)設(shè)備接收超聲波的反饋信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析處理后得出缺陷所在的位置與缺陷程度。在利用超聲波對(duì)無(wú)縫管進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，主要使用液浸法與接觸法。其中，接觸檢測(cè)法主要是通過(guò)與無(wú)縫管表面耦合良好的探頭接觸管壁進(jìn)行檢測(cè)，而液浸法主要是通過(guò)線(xiàn)聚焦或者點(diǎn)聚焦來(lái)發(fā)現(xiàn)縱向上的缺陷。

電站中除了使用上述方法對(duì)鍋爐管道進(jìn)行檢測(cè)之外，目前我國(guó)還使用了射線(xiàn)、磁粉、滲透檢測(cè)與其它的多樣化自動(dòng)智能檢測(cè)設(shè)備。在實(shí)際的應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)電站鍋爐管道的實(shí)際情況，采取相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)方法，嚴(yán)格按照《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》中的相應(yīng)檢測(cè)操作方法與相關(guān)要求，從而保障鍋爐管道檢測(cè)工作有序高效的進(jìn)行。

3 電站鍋爐的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

3.1 電站鍋爐用鍛件的無(wú)損檢測(cè)方式

在電站鍋爐的結(jié)構(gòu)中，銜接部分大多采用鍛件進(jìn)行連接，少部分厚壁管道元件也使用鍛件進(jìn)行建造。鍛件的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍋爐的整體結(jié)構(gòu)有著舉足輕重的作用。目前制造與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要使用超聲波檢測(cè)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，其檢測(cè)主要對(duì)象針對(duì)硬度、理化性質(zhì)等進(jìn)行測(cè)評(píng)，具體的檢測(cè)操作方法按照《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的要求進(jìn)行。電站鍋爐鍛件檢測(cè)主要通過(guò)縱波直探頭對(duì)實(shí)心鍛件進(jìn)行超聲波檢測(cè)，對(duì)于鍋爐中較為重要的鍛件常使用多探頭全方位檢測(cè)的方法進(jìn)行周向檢測(cè)。在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)待檢鍛件的實(shí)際情況，如形狀、大小、部位等，合理選擇適合的探頭及檢測(cè)工藝。

3.2 電站鍋爐用棒材的無(wú)損檢測(cè)方式

在電站鍋爐中許多的螺栓與鍛件主要是使用鋼棒材進(jìn)行制造的。在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，主要使用超聲波單晶直探頭或雙晶直探頭對(duì)直徑>50mm的螺栓件進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)的主要對(duì)象是危害性氣孔、偏折、夾雜等。在對(duì)鍛件進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，一般使用直探頭進(jìn)行實(shí)心鍛件的檢測(cè)，而對(duì)于內(nèi)外徑比例小于80%的環(huán)形鍛件、筒形鍛件等一般使用橫波斜探頭進(jìn)行周向檢測(cè)。在對(duì)電站鍋爐構(gòu)件的實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)于特定部位應(yīng)進(jìn)行適合該部位的針對(duì)性檢測(cè)，具體的檢測(cè)方法應(yīng)參照《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3.3 電站鍋爐用板材的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

目前，我國(guó)的大型電站所使用板材的地方多不勝數(shù)。因此，板材的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)成為了電站建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)中的重點(diǎn)。如今鋼板的無(wú)損檢測(cè)方法發(fā)展較快，自動(dòng)化超聲波檢測(cè)已經(jīng)成為了鋼板無(wú)損檢測(cè)的主要方法。在對(duì)板材進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)以每個(gè)不連續(xù)的缺陷長(zhǎng)度與缺陷面積以及單位面積上不連續(xù)的面積比例為評(píng)判依據(jù)，對(duì)板材質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確嚴(yán)格評(píng)價(jià)，判斷其是否符合要求，具體的檢測(cè)方法參照《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)予以進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

在電站運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中主要依靠鍋爐設(shè)備進(jìn)行發(fā)電，由于鍋爐結(jié)構(gòu)與工作情況比較復(fù)雜，在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，操作不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致泄露或者爆炸的可能性。因此，發(fā)電廠(chǎng)相關(guān)部門(mén)需要對(duì)鍋爐進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，定期進(jìn)行安全檢查，保障鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的安全性，以此降低事故發(fā)生率。對(duì)鍋爐中不同部件需要采取不同檢測(cè)方式，并在原有檢測(cè)基礎(chǔ)上使用先進(jìn)的自動(dòng)智能化檢測(cè)模式。隨著科技的不斷向前發(fā)展，新型的大型電站鍋爐也不斷被研發(fā)并投入運(yùn)營(yíng)使用，這對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提出了新的更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。相關(guān)科研人員與從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)積極的研發(fā)新型儀器設(shè)備與檢測(cè)方法，不斷創(chuàng)新與優(yōu)化現(xiàn)有檢測(cè)方法，改良現(xiàn)有儀器設(shè)備，完善與修正現(xiàn)有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以滿(mǎn)足日趨嚴(yán)苛的檢測(cè)要求。

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