程玉杰

摘要：隨著城鎮(zhèn)用電量的激增，作為我國發(fā)電主力的火力發(fā)電廠面臨的挑戰(zhàn)越發(fā)嚴峻，而鍋爐“四管”泄漏問題給電站鍋爐的連續(xù)運轉(zhuǎn)和可靠運行帶來了嚴重影響，因此造成的非計劃停機損失逐年遞增。文章主要簡單地介紹了無損檢測技術(shù)的分類，通過研究無損檢測技術(shù)對降低鍋爐“四管”爆裂的重要意義，分析無損檢測技術(shù)在火力發(fā)電廠鍋爐“四管”檢驗中的應用。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù)；火力發(fā)電廠；“四管”檢驗

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平也逐漸提升，用電量也逐漸增大，在這種情況下，我國火力發(fā)電廠的發(fā)展也遇到了一系列的挑戰(zhàn)，鍋爐“四管”檢驗工作十分重要，可避免鍋爐“四管”發(fā)生泄漏，保障火力發(fā)電廠的安全運行，以滿足人們的供電需求。在火力發(fā)電廠鍋爐“四管”檢驗中，應用無損檢測技術(shù)，有利于保障鍋爐“四管”檢驗質(zhì)量，提高火力發(fā)電廠鍋爐“四管”檢驗技術(shù)。無損檢測技術(shù)在鍋爐檢測中的應用歷史約三十多年，已經(jīng)建立了較為完善的檢測標準，也培養(yǎng)了專業(yè)的檢測人員，能為火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn)提供重要保障。

1 無損檢測技術(shù)的分類

無損檢測技術(shù)應用于鍋爐等壓力容器的歷史在我國已經(jīng)有三十多年，并在發(fā)展中不斷完善，目前為止，我國已建立了較為完備的無損檢測行業(yè)相關(guān)標準和體系，并形成了較為完備的從業(yè)人員培訓和從業(yè)資格認證體系。無損檢測技術(shù)是應用聲、光、電磁等手段對檢測對象某些參數(shù)進行檢測，并與正常使用狀態(tài)對比，從而得出待檢對象當前狀態(tài)的技術(shù)。 目前對于鍋爐四管等壓力容器的無損檢測技術(shù)主要包括以下幾類。

1.1 磁記憶檢測。

該方法是利用鐵磁性材料在在載荷作用下發(fā)生形變導致應力集中時，本身磁致伸縮性質(zhì)以及磁疇組織會發(fā)生不可逆變化，即使載荷消除，其性質(zhì)也會保持，對構(gòu)件的缺陷具有長期記憶作用，利用磁記憶檢測探頭，可對該構(gòu)件進行檢測，得出其缺陷位置等信息。

1.2聲學檢測

應用于無損檢測的聲學檢測方法主要有兩種，一種是基于超聲發(fā)射的檢測技術(shù)，用外部聲源穿透待檢材料，根據(jù)反饋的超聲信號能量、頻譜等參數(shù)對信號進行分析和處理，得出材料狀態(tài)，該種方法多用于非使用狀態(tài)的檢測；另一種是在連續(xù)使用狀態(tài)下的檢測，該種檢測方法原理是， 當材料出現(xiàn)缺陷時，流體流經(jīng)缺陷位置，會由于湍流原因產(chǎn)生相應的噪聲，通過對噪聲能量等參數(shù)的分析，可以得出缺陷位置、尺寸等的參數(shù)。

1.3磁粉探傷

對待檢鐵磁性材料進行磁化后，通過對磁力線連續(xù)性以及畸變性的檢測，獲知材料當前缺陷的具體情況，是目前常用的磁粉探傷檢測方式。該技術(shù)可以應用在壓力容器制造以及使用的過程中，但是由于磁化能力的限制，目前該技術(shù)只能用于對薄管表面進行探傷。

1.4射線檢測

射線檢測與超聲檢測的原理類似，利用射線穿透待檢材料后，在缺陷部位可以產(chǎn)生相應的射線的折射以及衰減系數(shù)的變化，從而利用成像技術(shù)對材料內(nèi)部缺陷進行描述。該技術(shù)對于操作人員有一定健康上的影響。

1.5 滲透檢測

滲透檢測利用滲透性材料涂抹于待檢材料表面，經(jīng)過一段時間后，利用成像技術(shù)對材料內(nèi)部進行成像。該技術(shù)耗時較長，且只能對表面淺層缺陷進行檢測。

2無損檢測技術(shù)對降低鍋爐“四管”爆裂的重要意義

火力發(fā)電廠鍋爐“四管”爆裂現(xiàn)象具有極大的安全危害，不利于火力發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展。引起鍋爐“四管”爆裂的原因主要是管材遭受損傷，被腐蝕或是磨損，過高的溫度也可能引發(fā)“四管”爆裂。另外，“四”爆裂還受鍋爐焊接、構(gòu)件加工等因素的影響，增加了“四管”泄漏的頻率，以致于很容易出現(xiàn)鍋爐爆裂故障。當鍋爐“四管”受到腐蝕的時候，則會對鍋爐的正常運行造成影響，檢驗此類型的鍋爐損害時，可充分利用射線、磁記憶等檢測方法，這類型的無損檢測技術(shù)能夠充分發(fā)揮其作用，及時發(fā)現(xiàn)鍋爐管材中的缺陷，防止管材在檢測過程中受到二次損傷，從而減少鍋爐“四管”爆裂現(xiàn)象的發(fā)生。鍋爐“四管”還有可能出現(xiàn)磨損缺陷，造成這種損壞的原因在于管材運輸過程中擦傷或是碰撞導致管材表面變得粗糙，多是外部損壞，而管材的內(nèi)部出現(xiàn)磨損則是制造過程中出現(xiàn)問題。在檢測鍋爐“四管”破損狀況時，可以采用宏觀檢測方式，通過測量、觸摸來發(fā)現(xiàn)和處理管材的磨損缺陷，以避免其惡化為腐蝕等更嚴重的情況，以降低鍋爐“四管”的爆裂幾率。

3 無損檢測技術(shù)在現(xiàn)場的應用

3.1現(xiàn)場檢測存在的問題

對于鍋爐小徑管對接焊縫，超聲波檢測中存在著管子直徑小、曲率大、管壁薄，耦合差等特點，并且管壁厚度范圍處在一般探頭的近場區(qū)內(nèi)，對缺陷的準確判斷有一定的困難，易發(fā)生誤判或漏檢。對于鍋爐小徑管與聯(lián)箱的管座角焊縫，一個聯(lián)箱上要焊接多排支管，結(jié)構(gòu)緊湊，一般采用手工焊接，統(tǒng)計表明70%的缺陷結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在支管側(cè)焊縫熔合區(qū)，且大多出現(xiàn)在焊縫根部和中部，檢測中由于管子排列緊密，有些焊縫位置用超聲波或射線探傷較難檢測。

3.2檢測設備的選擇

采用A型脈沖反射式超聲波探傷儀。所用儀器標準中關(guān)于檢測設備的要求。要求儀器具有較高的分辨力和較窄的始脈沖寬度。現(xiàn)在一般采用數(shù)字式超聲波探傷儀。探頭楔塊宜加工成與管外壁吻合良好的曲面。

3.3射線探傷、滲透探傷等其他方法的應用

射線探傷主要用于對檢測中發(fā)現(xiàn)的帶有缺陷的焊接接頭進行照相驗證。由于檢修現(xiàn)場拍片位置受到限制，排列緊密的排管無法變換角度，所以只能透照一次。對外徑小于或等于76mm的管子，其焊縫采用雙壁雙影法透照時，允許一次透照，并應選擇較高的管電壓，管子內(nèi)壁輪廓應清晰地顯現(xiàn)在底片上。滲透探傷主要用于超聲波及射線探傷無法檢測的焊縫部位。

結(jié)論：

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種專用探傷儀器技術(shù)性能越來越先進，本文對可應用于鍋爐“四管”檢測的無損檢測技術(shù)進行了分析，并著重研究了基于聲發(fā)射技術(shù)的鍋爐“四管”檢測技術(shù)，提出了一套應用于實際檢測的聲發(fā)射檢測設備，并對其應用進行了分析。

參考文獻：

[1]高倩，劉乃江，劉寅，等.煤粉鍋爐爆管故障診斷案例分析[J].節(jié)能，2014.

[2]劉寅，高倩，王明庭，等.電站鍋爐無損檢測方法及應用[J].節(jié)能，2015.

[3]曾凡云.無損檢測技術(shù)在火力發(fā)電廠鍋爐四管檢驗中的應用[J].科技風，2015.