殷彪
（迪尔集团有限公司 山东济宁 272000）
摘要：电站锅炉运行环境极其恶劣，且长期处于高温、高压的工作状态，极易发生爆管等安全事故。因此，在锅炉制造、安装、运行等重要环节需进行金属监督预防事故的发生。无损检测能够在保持被检测对象原有结构、化学属性等前提下，发现承压部件的缺陷，并给予准确描述。结合电站锅炉受热面的失效机理，有助于快速准确地确定检测部位及检测方法，并根据检测结论采取相应技术预防措施，防止事故的发生，确保锅炉安全稳定运行。
关键词：电站；锅炉检测；无损检测
引言：
在我国的电站运营过程中，其中83%以上的电力生产来自火力发电厂，由于火力发电厂有着许多的供热机组，而这些供热机组运转时间过长，加上电厂的相关发电设备过于老旧，导致电厂运营的过程中出现了很多的安全问题。根据不完全统计，在电厂热力设备所发生的事故中有60%都是锅炉导致的，其中锅炉引发的事故中有65%是由四管爆破而导致的。近十年以来，我国各地方已经出现了5万多件由锅炉管道损伤导致的事故。因此，完善电站锅炉管道的无损检测工作模式，已然成为影响电站发展的重要部分。
1、无损检测技术概述
无损检测技术属于非破坏性检测技术，是在保持原有理化性质的基础上，获得和待检测物品品质相关的理化特性和内容的检测技术。电站运营中，锅炉十分关键，其结构稳定性和材料理化性质，对于设备的运行效率有直接的影响。无损检测技术经常用于电站锅炉缺陷检测，应用效果比较理想，能够有效检测到缺陷位置及程度，保证锅炉的安全和稳定运行，从而使电站能够正常运行。目前，无损检测技术有很多种，常用有超声波检测技术、低频电磁检测技术、金属磁记忆检测技术等。
2、无损检测方法
无损检测应用范围广泛，锅炉用板材、锻件、棒材、管材都可以通过无损检测来严格控制其安全质量。在锅炉检验中最常用的无损检测方法主要有：超声检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测和渗透检测，在锅炉检验中根据承压部件不同特征及失效机理选用最优的检测方法。
2.1超声检测。超声检测利用材料及其缺陷的声学性能存在的差异，并通过超声波在被检材料中传播时的变化情况来探测材料性能和结构变化。对锅炉焊接的角焊缝和对接焊缝的缺陷，超声检测也起着重要的作用。锅炉角焊缝未熔合是常见缺陷，严重危害锅炉的安全运行，对其进行超声检测，可以及时发现缺陷，针对原因找出减少该类缺陷的办法。对接焊接接头、T型焊接接头、压力管道环向对接接头等缺陷的位置、方向、形状等通过超声检测也能准确检测。
导波属于超声波，在板状介质中传播时，导波声场贯穿整个板状厚度，有着传播距离长和传播衰减缓慢的特点，而且利用这一方法进行检测时，不需要对板状介质进行扫描。科研人员针对无损检测技术在锅炉检测中的应用进行了研究，经过调查发现，超声导波传播距离可达到一米，检测结果和实际情况基本相符。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中纵坐标表示超声导波扫描长度，横坐标代表探头的移动长度，这一检测方法使探头可以做线性运动，对整个面进行扫描，不仅如此，锅炉缺陷的具体位置和程度，可以在图像中显现出来。超声波技术能够给锅炉管道做百分百检验，检验结果较为精准，当然超声波频率要低于普通超声波探伤频率，所以这一检测方法的灵敏度有待提高。在对电站锅炉进行检验时，可以先用超声导波检测技术，如果检测到缺陷，然后再使用传统的复查方法。
2.2磁粉检测。磁粉检测主要应用于铁磁性材料工件，将被检材料磁化后，如果存在不连续或者缺陷，磁力线只能绕过缺陷，形成漏磁场，吸附磁粉，进而形成不同形态的磁痕，从而直观地反映出不连续的位置和形状、大小、严重度等。磁粉检测适用于铁磁性材料表面和近表面缺陷的板材、复合板材、管材以及锻件等；也适用于铁磁性材料对接焊接接头、T型焊接接头以及角焊缝等表面和近表面缺陷的检测。
2.3涡流检测。涡流检测是一种利用电磁感应原理来检测导体表面缺陷的无损检测方法，使用激磁线圈在导电待测构件内形成涡电流，在保持其他因素相对不变的条件下，用探测线圈测量涡流所引起的磁场变化， 可推知试件中涡流的大小和相位变化，进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量（如形状、尺寸等）的变化或缺陷存在等信息。涡流检测通常能确定表面及近表面缺陷的位置和相对尺寸，适用于导电金属材料和焊接接头表面和近表面缺陷的检测。
2.4射线检测。射线检测主要是利用被检测物体对透入射线的吸收程度不同而对其缺陷进行检测。检测时不断改变射线的探测部位，透过缺陷处的吸收能力较差，在底片上的感光度较其他部位偏大，且缺陷的轮廓能直观地反映在底片上，定性定量定位精准。射线检测对形成局部厚度差的缺陷比较容易检出，适用于金属材料板和管的熔化焊对接焊接接头的检测，不适用于锻件、管材、棒材的检测。T型焊接接头、角焊缝以及堆焊层的检测一般也不采用射线检测。
2.5渗透检测。渗透检测是一种基于毛细现象来检查表面开口缺陷的无损检测方法，将渗透液涂抹于受检工件表面使其渗入工件缺陷处，用去除剂去除附着于表面的渗透剂，再使用显像剂即形成肉眼可见的缺陷形貌和分布状态。渗透检测可以检测任何非松孔性材料（金属和非金属）或零件的表面开口状缺陷，也不受被检工件结构限制，可以检查焊接件或铸件，也可以检查压延件和锻件。但渗透检测只能用于表面检测，由外因造成的开口堵塞的缺陷也不适用。
3、电站锅炉管道的无损检测技术
电站锅炉管道使用的管材主要是无缝管，其主要应用于设备组成件部分，而且在过热器和再热器中也普遍使用无缝管。无缝管的制作过程主要通过热成型、拉拔成型、热处理、化学清洗等加工步骤。在实际对无缝管的维护与检测过程中，主要使用涡流与超声波探测方法。其中，涡流检测主要根据材料的缺陷处会形成同其他部位不同的畸变涡流场这一原理，再使用相关的仪器设备对涡流场数据进行分析，得出缺陷的位置与缺陷程度，达到识别与检测缺陷的目的。而超声波探测方法主要是通过探头等相关设备对被检测设备发射超声波，再使用相关检测设备接收超声波的反馈信号，经过分析处理后得出缺陷所在的位置与缺陷程度。在利用超声波对无缝管进行检测的过程中，主要使用液浸法与接触法。其中，接触检测法主要是通过与无缝管表面耦合良好的探头接触管壁进行检测，而液浸法主要是通过线聚焦或者点聚焦来发现纵向上的缺陷。
4、结束语
电站锅炉是工业基础设施，保障其安全正常运行具有重要意义，合理有效的无损检测技术是重要的保障手段之一。在电站锅炉检验中，要根据规程和标准的要求，应用各种常规的无损检测手段。随着超临界锅炉等大型电站锅炉的出现及相继运行，今后会对无损检测技术提出更高的需求。因此，应在保证完善常规方法的基础上，有针对性地不断开发并应用一些新的无损检测仪器及检测方法，并需不断丰富和完善相应的检测及评价标准。
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论文作者:殷彪
论文发表刊物:《河南电力》2018年6期
论文发表时间:2018/9/11
标签：缺陷论文; 锅炉论文; 电站论文; 检测技术论文; 涡流论文; 表面论文; 超声波论文; 《河南电力》2018年6期论文;