無損檢測技術在鍋爐壓力管道檢驗中的應用

張謙

摘 要：在鍋爐管理的工作過程中，其最重要的一項內容就是對鍋爐壓力內部的檢測，這是衡量鍋爐能否安全運行的關鍵因素之一。一般情況下鍋爐在長期高溫環境下連續運行，在此過程中由于設備老化等情況，極易導致鍋爐內壁破裂，一旦發生破裂則很容易發生事故。因此對鍋爐壓力管道的檢測采用無損檢測技術十分必要。本文闡述了無損檢測技術在鍋爐壓力管道檢驗中的應用。

關鍵詞：壓力管道；壓力容器檢驗；鍋爐；無損檢測技術

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展和對能源技術的不斷追求，部分企業在生產中對鍋爐的使用較為廣泛，例如火力發電廠等場所。在鍋爐的使用過程中，由于鍋爐內部長期運行并且內部保持持續高溫態勢，如果一旦內部產生裂痕，極易引起鍋爐爆炸等安全生產事故，對人的生命和企業的財產造成極大的威脅，因此，對于鍋爐壓力管道的檢驗十分重要。

無損檢測技術在鍋爐壓力管道檢驗中應用十分廣泛，是目前對鍋爐壓力內部管道檢驗最常用的有效手段之一。無損檢測技術是對鍋爐內部材料以及機械設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節，也是保證鍋爐生產運行穩定的關鍵。在對鍋爐內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果的保證，因此，無損檢測技術十分關鍵。

1 鍋爐壓力容器的檢驗研究

現階段，部分企業生產離不開壓力容器，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和使用過程中，一旦出現內部裂痕，由于壓力的急劇變化，極易產生鍋爐爆炸的情況，造成不可估量的財產損失。對于引起鍋爐發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，導致內部材料長期消耗、磨損帶來的老化現象，使得容器內部強度變化，導致鍋爐發生爆炸的安全隱患；另一類則是由于人為不正當操作引起的生產安全事故。

有關鍋爐生產的安全事故必須有效避免，因此要對從事相關鍋爐操作和生產任務的人員進行安全培訓和采取進一步的有效措施，以達到鍋爐內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，如果一個鍋爐內部的容積是0.003m3，其對應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計和使用要求。此外，要對操作人員經常進行生產安全培訓，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范操作。以保證鍋爐在運行時不會由于人工操作失誤導致生產安全事故。

2 無損檢測技術概述

鍋爐的無損檢測技術是采用先進的專用設備或科技化儀器儀表，實現對鍋爐內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、內部容器的結構、材料和截止使用情況的檢驗。無損檢測其優勢就在于，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部結構，與此同時能夠保證鍋爐容器能夠正常運行。

一般而言，對于鍋爐內部壓力管道進行檢測時，應用無損檢驗技術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，即超聲波檢測技術、滲透檢測技術、射線檢測技術及磁記憶檢測技術。

2.1 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術在無損檢測中發揮重要的作用，尤其在鍋爐壓力管道檢測時應用十分廣泛，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。超聲波設備檢測技術具有原理簡單、操作容易、成本低廉的優勢，并且其設備較小、易于攜帶，同時不會威脅到檢測人員的人身安全，也不會對周邊環境造成污染，屬于較為清潔的檢測手段。

2.2 滲透檢測技術在鍋爐壓力檢測的應用

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

2.3 射線檢測技術在鍋爐壓力管道檢驗中的應用

射線檢測技術在實際的無損檢測、探傷檢測中應用較為廣泛，也是效率較高的一種檢測手段。射線檢測技術是通過γ 射線對鍋爐管道內部產生的裂縫或縫隙進行檢測和探傷。由于鍋爐設備比較龐大，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，在成像中可以發現明顯的焊接缺陷，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

鍋爐壓力管道檢驗中所采用的磁記憶檢測技術，是對鍋爐壓力管道內部所產生的裂痕或縫隙進行有效檢驗，并且能夠對當前缺陷位置以及缺陷的走向進行精確的定位。但是在實踐過程中，磁記憶檢測技術往往需要許多輔助設備和輔助檢測技術的緊密配合，其使用時的技術含量較高，不可單獨進行檢驗。

3 采用無損檢測技術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場進行評估和勘查，避免鍋爐運行中的噪聲，一旦發現必須及時解決：一般鍋爐在運行過程中往往會出現電磁干擾噪聲、氣體或流體流動產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測噪聲來源的技術手段。

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備進行校準，通常采用模擬源校準法實現其靈敏度的校驗。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，依次實現靈敏度的校驗工作。

3.3 有效評價檢測結果

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

結語

生產安全事故是在生產中必須避免的，而利用鍋爐從事生產的企業，必須要保證鍋爐在安全穩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測，其采用最有效的檢測手段為無損檢測技術手段，這也是保證企業生產安全和經濟效益最大化的有效手段之一。

參考文獻

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