肖靜 張遠(yuǎn)

摘要：近年來，我國不斷推動科技創(chuàng)新，這也給鍋爐行業(yè)的發(fā)展帶來了許多挑戰(zhàn)。在維護(hù)鍋爐過程中，需要應(yīng)用相應(yīng)的硬度檢測技術(shù)，而這就必須要嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，以確保硬度檢測技術(shù)能夠得到高效的應(yīng)用，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國電站鍋爐行業(yè)的快速發(fā)展。鑒于此，本文便對硬度檢測技術(shù)在電站鍋爐檢驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析。

關(guān)鍵詞：硬度檢測;電站鍋爐;檢驗(yàn)

引言

對于電站鍋爐而言，其是指電廠在電力生產(chǎn)過程中的重要發(fā)電設(shè)備，電站鍋爐的容量通常是較大的，當(dāng)前我國所采用的電站鍋爐機(jī)組有很多都在600MW左右，而超臨界鍋爐則是其中比較先進(jìn)的，其鍋爐容量則可達(dá)到1000MW左右。在電站鍋爐檢驗(yàn)中，主要將電站鍋爐劃分成兩種，一種是煤粉爐，另一種則是循環(huán)流化床鍋爐，其也是我國絕大多數(shù)鍋爐企業(yè)所采用的主要類型。對于這兩種鍋爐而言，其最明顯的區(qū)別便在于燃料為液體或粉狀煤塊。

1 電站鍋爐介紹

1.1 結(jié)構(gòu)類型

從結(jié)構(gòu)類型來說，電站鍋爐主要有三種類型，分別是倒U型、塔型與箱型。其中，倒U型的電站鍋爐在結(jié)構(gòu)上要相對較低，這種結(jié)構(gòu)便于操作人員更加靈活的布置鍋爐受熱面，但其卻需要占據(jù)很大的地面空間，其原因在于倒U型電站鍋爐進(jìn)行組裝時，需要在地面上安裝風(fēng)機(jī)、除塵等設(shè)備。塔型的電站鍋爐在結(jié)構(gòu)形狀上則與古塔較為類似，因其結(jié)構(gòu)筆直，所以不需要設(shè)置轉(zhuǎn)彎煙道，這樣能夠避免灰塵進(jìn)入，從而使鍋爐受熱面得到有效的保護(hù)。不過其同樣有不足存在，便是因鍋爐結(jié)構(gòu)過高而給工人的維護(hù)及檢修工作造成極大不便。箱型的電站鍋爐在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上比較緊湊、密集，其可有效節(jié)約鍋爐空間，不過，過于密集緊湊的結(jié)構(gòu)布置也使得各個設(shè)備的空間過于狹小，從而給這些設(shè)備的維護(hù)與檢修造成很大不便。

1.2循環(huán)方式

在電站鍋爐中，其內(nèi)部蒸發(fā)系統(tǒng)是利用兩種管道來進(jìn)行自然循環(huán)的，這兩種管道分別是下降管與上升管。除了自然循環(huán)以外，蒸發(fā)系統(tǒng)中還配置了相應(yīng)的循環(huán)泵，以此將上升管與下降管進(jìn)行連接起來，從而實(shí)現(xiàn)輔助循環(huán)。在直流鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)中，其各級受熱面需要進(jìn)行良好接觸，以確保水與受熱面相接觸后能夠產(chǎn)生蒸汽，并由鍋爐進(jìn)行內(nèi)部輸出。除此之外，直流鍋爐中的汽水系統(tǒng)還利用循環(huán)泵來結(jié)合輔助循環(huán)和直流鍋爐，以此實(shí)現(xiàn)復(fù)合循環(huán)。

2 硬度檢測技術(shù)

一般而言，材料在碰撞硬度更高物體時，其對該物體嵌入內(nèi)部的作用進(jìn)行抵抗所具有的能力便是硬度。在檢測材料硬度時，因材料特點(diǎn)、應(yīng)用途徑等方面的差異，因此需要采用不同的檢驗(yàn)方法來對材料硬度進(jìn)行檢測，而這些檢測方法則通常涉及到維氏硬度、顯微維氏硬度、布氏硬度以及洛氏硬度等。對于硬度檢測技術(shù)來說，其需要監(jiān)督材料能否得到正確的使用，由于個別企業(yè)為了追求更多的利益，這使其常常采用硬度不達(dá)標(biāo)的材料來進(jìn)行代替，這也造成采用這些材料的產(chǎn)品很難達(dá)到理想的質(zhì)量要求。而且，硬度檢測技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于其能夠分析材料中的組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等相關(guān)性能指標(biāo)，以便于指導(dǎo)人們采用更加合理的材料。

3 硬度檢測技術(shù)在鍋爐檢測中發(fā)揮的作用分析

3.1 抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)

對于材料來說，其從均勻的塑性變形逐漸過渡至局部集中塑性變形時所具有的臨界值便是所謂的抗拉強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度能夠反映出金屬處于靜拉伸時所具有的最大承載能力。通常來說，如果材料受到的最大拉應(yīng)力較小時，則其變形會以均勻變化趨勢為主，而當(dāng)最大拉應(yīng)力逐漸增大，并最終超過材料的臨界值時，則材料便會產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，從而發(fā)生局部區(qū)域變形。

3.2 強(qiáng)度等級劃分

由于不同材料在強(qiáng)度、用途上有著很大差異，這使得硬度檢測技術(shù)在應(yīng)用之后，能夠指導(dǎo)用戶對合適的金屬材料進(jìn)行選擇。

3.3 材料熱處理效果的檢驗(yàn)

在電站鍋爐中，其內(nèi)部熱量會影響到材料的使用效果，所以檢驗(yàn)這些材料的熱處理效果，能夠有效避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。

3.4 了解材料的金相組織

通過硬度檢驗(yàn)技術(shù)，能夠幫助人們更好的研究金屬或合金在使用過程中產(chǎn)生的內(nèi)在變化，并且還有助于更好的掌握材料在使用過程中的最佳氣候條件，明確材料在加工變形時所產(chǎn)生的內(nèi)在變化規(guī)律，進(jìn)而確保材料能夠在最適宜的條件下得到合理的使用。

4 硬度檢測在電站鍋爐檢驗(yàn)中的應(yīng)用

4.1 可應(yīng)用于鍋爐的安裝檢測

在安裝電站鍋爐時，對鍋筒的安裝是非常重要的，而在安裝鍋筒時，其筒體與汽包封頭則是關(guān)鍵零部件，因此需要對其初始硬度檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取。鍋爐在經(jīng)過一段時間的運(yùn)行后，便要進(jìn)行相應(yīng)的硬度檢測，然后將硬度檢測數(shù)據(jù)結(jié)果與初始的硬度檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，由此便可分析出材料在力學(xué)性能上所發(fā)生的變化，從而更加深入的了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。在電站鍋爐中還有許多管件類物件，這些物件同樣要開展硬度檢測，通過抽檢的方式來獲取其力學(xué)參數(shù)，并判斷其能否與實(shí)際使用要求相符。在電站鍋爐中還要應(yīng)用到許多螺栓螺釘，因此也要通過硬度檢測技術(shù)來對螺栓螺釘進(jìn)行檢驗(yàn)以此確定其受力情況。對于部分熱處理的螺栓螺釘來說，則需要對其在熱處理后所產(chǎn)生的性能變化進(jìn)行分析，以此確定其能否得到合理的應(yīng)用。以下便將電站鍋爐中兩種不同規(guī)格的鍋爐管進(jìn)行表面硬度檢測，分別為20#/GB3087與12GrMoVG/GB5310，通過觀察其檢測結(jié)果可以了解到，材料被氧化皮包裹時，其材料的表面硬度值要比正常的硬度更高，無法準(zhǔn)確測量其實(shí)際硬度值。因此需要利用角磨機(jī)來對材料表面進(jìn)行拋光，以使鍋爐管露出原有的金屬光澤，不過其實(shí)際硬度值卻比氧化皮的硬度檢測值低的多，但仍舊高于正常硬度值，究其原因在于檢測表面還有一些氧化皮沒有進(jìn)行完全的處理，這也造成了其管體硬度檢測值偏高。采用硬度檢測技術(shù)，可對鍋爐的實(shí)際運(yùn)行情況有一個全面的了解，進(jìn)而做到對材料受損或出現(xiàn)異常時能夠進(jìn)行及時的檢修，從而保障電站鍋爐的正常、安全運(yùn)行。

在電站鍋爐中還涉及到許多管道和元件，這些管道與元件的連接是采用焊接來實(shí)現(xiàn)的，在將硬度檢測技術(shù)應(yīng)用于電站鍋爐時，還要對管道與元件間的焊熢進(jìn)行必要檢查，以此分析其能否符合電站鍋爐的運(yùn)行要求。對于鍋爐電站而言，其焊縫硬度需要以母才硬度值作為判定標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)階段我國在電站鍋爐生產(chǎn)領(lǐng)域中已經(jīng)制定了DL/T869標(biāo)準(zhǔn)體系，通過該DL/T869標(biāo)準(zhǔn)體系能夠有效判定焊縫硬度是否達(dá)標(biāo)。在該標(biāo)準(zhǔn)體系中規(guī)定，相同種類的鋼材在焊接接頭熱處理以后，其焊縫的布氏硬度應(yīng)控制在母才硬度的100HBW以內(nèi)，而其合金總含量不得超過3%，其布氏硬度應(yīng)控制在270HBW以內(nèi)，并且焊縫的硬度應(yīng)至少達(dá)到其母材硬度的 90%以上。對于9%至12%的馬氏體熱鋼在經(jīng)過熱處理以后，其焊縫硬度應(yīng)控制在180HBW至270HBW之間。

結(jié)語

總而言之，現(xiàn)階段我國電站鍋爐行業(yè)已經(jīng)步入了良好的發(fā)展態(tài)勢，不過仍要充分做好硬度檢測等基礎(chǔ)性工作，采用先進(jìn)的技術(shù)手段，以便于為相關(guān)人員對電站鍋爐的維護(hù)檢修提供可靠的數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂永紅. 電站鍋爐檢驗(yàn)中硬度檢測技術(shù)的應(yīng)用探究[J]. 鍋爐制造，2019（01）：62-64.

[2]趙加星，潘晴川，劉濤. 硬度檢測技術(shù)及其在電站鍋爐檢驗(yàn)中的應(yīng)用研究[J]. 冶金與材料，2019，39（01）：21-22.

[3]楊國祥. 試述硬度檢測在鍋爐檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 科技與創(chuàng)新，2019（13）：69-71.

作者簡介：肖靜（1984—），男? 漢族 四川隆昌人 ，碩士，工程師，從事動力工程、電力工業(yè)、金屬學(xué)及金屬工藝、自動化技術(shù)研究。?