无损检测技术在电力系统中的应用论文_刘贵斌

无损检测技术在电力系统中的应用论文_刘贵斌

中国电建集团核电工程有限公司 山东 济南 250102

摘要:随着我国社会、经济以及科学的不断发展,在现代化的生活中,居民的日常生活都离不开电力资源的使用,并随着现代工业的发展,社会对产品质量和结构安全性、使用可靠性的要求越来越高。由于无损检测技术具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点,所以其应用日益广泛。目前,无损检测技术不仅应用于承压类特种设备的制造检验和在用检验,而且在国内许多行业和部门都得到广泛应用。因此无损检测技术对于电力系统中高温承压的电力设备安全运行具有非常重要的作用。为满足生产的需求,并伴随着现代科学技术的发展,无损检测的方法和种类日益繁多。主要探讨目前应用于电力设备检测中主流的无损检测技术,并且根据无损检测技术在实际中的运用提出相应的完善建议,促进无损检测技术在我国电力系统中的进一步应用。

关键词: 无损检测; 电力系统; 应用

一、无损检测技术的含义和发展前。

1.1无损检测技术的含义

无损检测技术就是指在不损坏试件的前提下,对试件进行检查和测试的方法。利用材料内部结构异常或存在引起的反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷进行检查和测试的方法。无损检测利用其全面性、非破坏性以及全程性等优点被广泛应用于电力系统中进行电力设备的检测。无损检测技术的全面性体现在它本身是不具备破坏性的,因此能够对被检测的电力设备进行全面地检测,不用担心在检测过程造成对电力设备的损坏,而且它能够检测出电力设备的缺陷大小、位置以及性质等方面的信息,是破坏性检测无法与之媲美的。无损检测技术的全程性体现在它在对电力设备进行检测时能够检测到电力设备中制造的原材料在使用过程中出现的问题等进行全程检测。

1.2无损检测技术的发展前景

由于电力系统设备的价格都比较昂贵,使用的材料复杂,因此对电力设备的日常维护检测应该尽量降低成本,只有这样才能够使设备达到更高的性价比,只有提高了电力系统中的电力设备在运行时的质量,才能够保障我国的电力系统运行时的稳定性。因此在我国未来的电力系统中的电力设备检修方面,无损检测技术具有非常广阔的发展空间。无损检测技术利用其全面性、非破坏性以及全程性,在未来的器械检测方面具有很大的发展空间,会逐渐成为一种主流的检测技术。

二、无损检测技术在电力系统中的应用

目前,无损检测技术在电力系统中的应用主要有射线检测、超声检测、渗透检测、磁粉检测以及涡流检测等检测方式。下面对这五种常见的无损检测技术在电力系统中的应用进行简要的探讨。

2.1 射线检测

无损检测技术中的射线检测是通过对电磁波穿透性的利用来对金属的零部件内部缺陷进行检测的一种方法。射线检测一般有 X 射线、γ 射线以及中子射线三种射线。射线检测一般应用于检测零部件是否存在一些气孔、夹渣以及未焊透等体积上的一些缺陷。对于未熔合、裂纹及表面针孔等缺陷有附加条件也适用。因此,在电力系统当中的射线检测一般用来检测电力设备零部件上的体积型缺陷,而对表面的一些缺陷却难以发现。在电力设备中射线主要用于中小径薄壁管的焊缝检测。由于射线检测具有放射性,在使用射线检测时一定要控制好射线的计量范围,防止对人体造成伤害。

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2.2超声检测

无损检测技术中的超声检测方法是利用 500 ~ 10 000 k Hz频段的穿透零部件,通过反射回来的波的位置、高度、波形以及动静态的特征来表达出零部件内部和表面的一些缺陷。因为超声波的频率非常高,传播一般呈直线型,而且固体是一种易于声波传递的介质,所以就能够通过声波的反射来了解零部件内部的缺陷,将反射回来的超声波转化为电信号来显示零部件内部的缺陷情况。目前,超声波检测是电力系统中应用最为广泛的一种检测技术,用于电力设备中的板材、管材、高温紧固件螺栓、大中径厚壁管对接焊缝、角焊缝和 T 型焊缝,适宜检测设备管件中的缺陷,如分层、气孔、缩孔、未焊透、未熔合、夹渣、裂纹等。超声波检测的灵敏度较高,设备较简单,成本低。

2.3渗透检测

无损检测技术中的渗透检测的检测原理是: 零件表面被施加含有荧光染料或着色染料的渗透液后,在毛细管作用下,经过一定时间,渗透液能够渗进表面开口的缺陷中; 经去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施加显像剂,在毛细管作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中; 缺陷处的渗透液痕迹被显示,从而探测出缺陷的外貌及分布状态。在电力系统中溶剂去除型着色法应用较广,特别是使用喷灌,可简化操作,灵敏度较高,适用于焊缝表面、零件设备的表面裂纹、表面针孔等缺陷的检测。

2.4磁粉检测

无损检测技术中的磁粉检测是利用磁现象来检测零部件缺陷的一种方法。它是利用磁力线穿过铁磁材料的零部件的时候,在缺陷处磁力线会出现变形的情况,严重时甚至会逸出零部件。在这个时候在零部件上撒上磁粉,漏磁场就会使磁粉形成与缺陷形状相近的磁粉堆积,称其为磁痕,从而显示缺陷。目前磁粉检测在我国电力系统中对检测锻件、铸件、管、板、焊缝的表面及近表面裂纹、表面针孔中得到了广泛应用,适宜铁磁材料探伤。

2.5涡流检测

无损检测技术中的涡流检测的理论基础是电磁感应原理。金属材料在交变磁场作用下产生涡流。根据涡流的大小和分布,可检测出铁磁性和非铁磁性材料缺陷,或分选材料、测量膜层厚度和工件尺寸,一些材料某些物理性能等。涡流检测的特点: 适用于各种到点材质的试件探伤。包括各种钢、钛、镍、铝、

铜及合金。可以检出表面和近表面。检测结果以电信号输出,容易实现自动化检测。由于采用非接触式检测, 所以检测速度快。对形状复杂的试件很难应用。因此, 一般只用其检测管材、板材等轧制型材。检测干扰因素较多, 容易引起杂乱信号。因此,在我国的电力系统中涡流检测并没有得到广泛运用, 主

要用于凝汽器钛管的检测。

三、结语

无损检测是电力生产建设中金属监督的重要组成部分,是保证火力发电厂安全生产的重要措施。火电建设正向着大容量、超临界、高效率的大机组和采用新型循环方式的方向发展;与此同时,超期服役和引进的大机组也将日益增多。这对火力发电厂金属监督无损检测工作提出了更高的要求。本文对无损检测中的五种常规检测方法进行了概述, 分析了其中的优缺点以及在电力系统中的应用程度。在未来的电力设备的检测中,无损检测也会逐渐朝着智能化以及自动化的方向发展, 保证火力发电厂安全经济运行发挥了巨大的作用。

参考文献:

[1] 王晓雷. 承压类特种设备无损检测相关知识( 第 2 版)[M].北京: 中国劳动社会保障出版社,2007.

论文作者:刘贵斌

论文发表刊物:《中国电业》2019年第9期

论文发表时间:2019/9/20

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