董鵬

摘 要：本文以無(wú)損檢測(cè)技術(shù)為視角，深入分析電力工程焊接管理中存在的問(wèn)題，并依托某工程實(shí)例介紹無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用現(xiàn)狀，提出一系列做好焊接管理和無(wú)損檢測(cè)工作的建議。

關(guān)鍵詞：電力工程；射線檢測(cè)技術(shù)；超聲檢測(cè)技術(shù)；焊接質(zhì)量

隨著焊接技術(shù)的發(fā)展和新興材料的使用，我國(guó)電力事業(yè)得到迅猛發(fā)展，電廠管理者對(duì)焊接質(zhì)量提出更高的要求。尤其在電力工程焊接過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)易受材料種類、焊工技能等因素的影響，此時(shí)，做好焊接質(zhì)量管理工作對(duì)保障設(shè)備焊接質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。無(wú)損檢測(cè)是一門綜合性技術(shù)，在電子、機(jī)械生產(chǎn)等方面得到廣泛使用，也成為保障電力工業(yè)用電安全的重要手段。電廠工程中無(wú)損檢測(cè)工作具有流動(dòng)性強(qiáng)、作業(yè)難度高等特點(diǎn)，要保障無(wú)損檢測(cè)和焊接質(zhì)量，關(guān)鍵在于合理監(jiān)控?zé)o損檢測(cè)活動(dòng)。

一、電力工程焊接質(zhì)量管理現(xiàn)狀分析

目前，多數(shù)電力工程焊接管理中依然存在忽視焊接技術(shù)、單憑經(jīng)驗(yàn)工作的情況。具體表現(xiàn)為：

（1）多數(shù)電力公司忽視焊接工作的管理，對(duì)焊工操作項(xiàng)目管控不嚴(yán)，甚至出現(xiàn)無(wú)證操作的情況。部分單位焊前培訓(xùn)制度早已名存實(shí)亡，遇到作業(yè)高峰期，因人手不足，往往執(zhí)行以練代訓(xùn)的模式，焊接產(chǎn)品質(zhì)量堪憂。尤其在新型耐熱鋼被廣泛使用以后，電建單位缺少這類人才的儲(chǔ)備。

（2）部分電力工程進(jìn)行焊接工藝評(píng)定過(guò)程中，工藝評(píng)定一般被焊前考試取代，只有重視焊接工人的工藝評(píng)定工作，才能全面提升電力工程焊接質(zhì)量。

二、無(wú)損檢測(cè)的定義及方法

無(wú)損檢測(cè)是指基于不影響或危害被檢測(cè)對(duì)象具體功能條件下，通過(guò)射線、紅外線等技術(shù)對(duì)設(shè)備、零件、材料等實(shí)施物理、化學(xué)、缺陷的檢測(cè)技術(shù)。其中，超聲、聲發(fā)射檢測(cè)和射線照相檢測(cè)技術(shù)是電力工程中常用的檢測(cè)方法，下文主要對(duì)這三種技術(shù)進(jìn)行深入探討。

2.1射線檢測(cè)技術(shù)

射線檢測(cè)是根據(jù)電磁波的特性對(duì)電力設(shè)備金屬零部件進(jìn)行檢測(cè)，雖然該檢測(cè)方法缺乏對(duì)裂紋等面積型缺陷的感知，但敏感度較高，能實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢對(duì)象內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。射線檢測(cè)技術(shù)包含了中子射線、X射線等多種技術(shù)，在電力設(shè)備檢測(cè)中，X射線應(yīng)用的較為頻繁和廣泛，特別是基于數(shù)字成像的X射線技術(shù)更具備了深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。直接數(shù)字化射線成像（DR）彌補(bǔ)了以上缺陷，成像質(zhì)量高，傳輸速度快，儲(chǔ)存方便，實(shí)時(shí)成像顯示能實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)。

2.2超聲檢測(cè)技術(shù)

超聲檢測(cè)技術(shù)是利用聲波震動(dòng)原理，通過(guò)頻段檢測(cè)零部件內(nèi)外可能存在的缺陷。超聲波較高的頻率，使其直線性高速傳播，并極易在界面中發(fā)生反射，從而更好地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。而對(duì)超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)間及速度的分析，可有效地判斷出缺陷的具體位置，對(duì)反射能量大小的確定，可準(zhǔn)確判定出缺陷的基本情況。因此，超聲檢測(cè)與其他的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相比較，靈敏度更高，能精細(xì)化檢測(cè)尺寸較小的缺陷，且使用設(shè)備并不復(fù)雜，檢測(cè)成本不高，速度快，限制條件少，在電力設(shè)備檢測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。如汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉根、輪槽和鍵槽等，難以用普通單一的探頭進(jìn)行檢測(cè)，而超聲相控陣技術(shù)的應(yīng)用正好解決這一難題。

2.3聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)

聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)是最近幾年興起的一種利用接收聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)，其與其他無(wú)損檢測(cè)技術(shù)最大的區(qū)別就是動(dòng)態(tài)性，這就奠定了該技術(shù)諸多的優(yōu)點(diǎn)：能檢測(cè)出活動(dòng)性缺陷；提供整體性、大范圍快速檢測(cè)；可根據(jù)載荷、時(shí)間、溫度等變化信息開(kāi)展在線監(jiān)控和檢測(cè)；適用于其他方法無(wú)法開(kāi)展環(huán)境下的檢測(cè)和受限復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。聲發(fā)射技術(shù)目前在諸多電力設(shè)備無(wú)損檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，其中一個(gè)重要方向就是對(duì)變壓器、GIS、絕緣子等設(shè)備局部放電進(jìn)行檢測(cè)。

三、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在電力焊接質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 實(shí)際案例分析

某電廠一期工程的設(shè)計(jì)容量為6*600MW，1～4號(hào)鍋爐使用雙火焰、一次再熱、超臨界、露天直流鍋爐。鍋爐最大連續(xù)出力為1950t/h，其中，過(guò)熱器出口壓力和溫度分別為2534MPa、542°C，再熱器出口溫度、壓力依次為569°C、425MPa，鍋爐效率高達(dá)9384%。

根據(jù)工程管理模式，管道焊接與檢查工作由不同的承包商完成。鍋爐本體監(jiān)測(cè)的大徑管、小徑管分別為672個(gè)、34212個(gè)，鍋爐本體合金鋼焊口為31104個(gè)，小徑管高合金焊口、異種鋼焊口分別為1948個(gè)、8222個(gè)。鍋爐本體小徑管使用全氬弧焊接法，1～4號(hào)機(jī)組主蒸汽、再熱熱段、冷段等動(dòng)力管道共有376個(gè)焊口。

3.2無(wú)損檢測(cè)的實(shí)施注意事項(xiàng)

（1） 超聲波方法既可以檢測(cè)焊縫表面裂紋也可以檢測(cè)內(nèi)部裂紋。對(duì)表面裂紋的檢測(cè)靈敏度比滲透檢測(cè)要低，對(duì)內(nèi)部裂紋的檢測(cè)靈敏度比射線檢測(cè)高。超聲波檢測(cè)時(shí)，通過(guò)缺陷處的反射聲波顯示有無(wú)裂紋。裂紋的深度可用超聲衍射時(shí)差法進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)測(cè)量缺陷上下端點(diǎn)衍射波的時(shí)間差計(jì)算缺陷的高度。焊縫表面余高的形狀、高度和寬度、焊接接頭的錯(cuò)口、對(duì)接焊縫板材厚度以及焊接接頭外接結(jié)構(gòu)等都會(huì)影響超聲波檢測(cè)的有效應(yīng)用。同時(shí)超聲波檢測(cè)的適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)人體無(wú)害、適合于戶內(nèi)外環(huán)境作業(yè)。但因?yàn)槌暡ㄔ诓牧现袀鞑r(shí)受金屬組織體積的影響很大，不適用于檢測(cè)焊縫存在各向異性、組織粗大的奧氏體不銹鋼焊接件。

（2）國(guó)內(nèi)鍋爐本體小徑管一般只進(jìn)行1次射線檢查，本案例中鍋爐本體小徑管實(shí)施2次射線檢查，以提升缺陷檢出率。結(jié)合管排布置情況，進(jìn)行2次90°C射線檢查，主要包含一級(jí)過(guò)熱器、再熱器等。由于超聲波檢測(cè)無(wú)法準(zhǔn)確檢出返修焊口的缺陷，此刻需要借助射線檢測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證，從而得到合格的商品。各項(xiàng)工程結(jié)束后，再對(duì)各設(shè)備內(nèi)部清洗程度進(jìn)行檢查。

（3）為保證焊接后各管道接口的穩(wěn)定性，在焊口熱處理前后均進(jìn)行一次檢查。實(shí)際進(jìn)行焊接操作時(shí)，因某些部件需將母材固定起來(lái)，待其外表潤(rùn)滑無(wú)棱后，方可進(jìn)行全面的滲透檢查，以保障焊縫的完整性。必須注意，有裂痕的部件批改或返修時(shí)，需通過(guò)滲透檢查明確

四、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

現(xiàn)代電力工程中，焊接管理和無(wú)損檢測(cè)相互促進(jìn)，相互協(xié)調(diào)，在保障電力工程質(zhì)量中均占據(jù)重要地位。加強(qiáng)對(duì)焊接工作管理和無(wú)損檢測(cè)的重視，制定合理的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，方可保障電力工程焊接質(zhì)量和無(wú)損檢測(cè)規(guī)范化。同時(shí)，各企業(yè)和管理部門要做好焊工培訓(xùn)工作，提升他們的技能水平和工作效率。在培訓(xùn)過(guò)程中，以實(shí)踐操作技術(shù)為主、理論為輔，在理論的指導(dǎo)下，展開(kāi)相應(yīng)的培訓(xùn)工作。培訓(xùn)老師要求每位新來(lái)的焊工焊接一塊試板，便于了解其的水平，從而有的放矢、有所側(cè)重的開(kāi)展培訓(xùn)和指導(dǎo)工作。如此一來(lái)，焊工能在以后的培訓(xùn)過(guò)程中服從教師的安排，虛心向他們學(xué)習(xí)。在老師講解完操作技能后，要求焊工老師不斷巡回檢查，不斷提醒、糾正焊工的錯(cuò)誤從而提升焊工的技能水平。

綜上所述，在電力事業(yè)快速發(fā)展的背景下，電力工程對(duì)焊接質(zhì)量和無(wú)損檢測(cè)提出更高的要求。本次研究從無(wú)損檢測(cè)技術(shù)入手，以某工程實(shí)例為依據(jù)，全面分析電力工程焊接質(zhì)量與無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用，提出改善工程焊接質(zhì)量的對(duì)策。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫言蓓.電力設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，25（18）.

[2]崔百濤.淺析電力電纜X射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[J].江西建材，2016，23（15）.

[3]師俊杰，邵季飛，石家銘等.電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技資訊，2015，13（20）.

[4]姚勇琦.探究電力工程焊接質(zhì)量與無(wú)損檢測(cè)的管理與應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，13（1）：206.

[5]蔣弘波.電廠建設(shè)焊接管理及無(wú)損檢測(cè)探析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016，6（8）.