摘要：在火力发电厂的中，电站锅炉发挥着十分重要的作用，是保证发电厂正常运行的关键环节。电站锅炉长期运行在高温高压的环境下，如果出现损坏，就会引发蒸汽泄漏或爆炸等安全事故发生，因此，我们必须重视电站锅炉无损检测工作，应用先进的无损检测技术，及时准确的发现其中存在的问题，采取行之有效的维修措施。本文将对电站锅炉常规无损检测技术进行分析，探讨电站锅炉无损检测新技术，促进电站锅炉无损检测水平的提升。
关键词：电站锅炉；无损检测；新技术
1引言
无损检测技术是指在不破坏物体原有理化性质的情况下，对于物品的理化性质进行检测的技术。在火力发电厂中，电站锅炉是最关键的设备之一，其运行效率与稳定性会受到设备结构以及材料理化性质的影响。因此，我们需要应用无损检测技术对电站锅炉进行全面的检测，发现其中存在的问题，采取及时有效的维修措施。目前电站锅炉常规无损检测技术包括超声波检测技术、渗透检测技术以及壁厚检测技术等，并且有更多的无损检测新技术应用到电站锅炉检测中。
2电站锅炉常规无损检测技术的应用
在电站锅炉的运行过程中，会受到外部作用力、燃烧杂质腐蚀、高温蒸汽冲刷腐蚀以及热应力等因素的影响，可能会导致金属材料结构失效或组织恶化，导致锅炉中的个别部件出现失效的现象。在目前对电站锅炉进行检测的工作中，可以根据缺陷类型的不同应用针对性的检测技术，对于腐蚀或冲蚀情况的检测，可以应用超声波测厚检测技术，对于开裂或气孔情况的检测，可以应用渗透检测技术或磁粉检测技术，而对于原材料以及焊缝内部的缺陷，可以应用超声波检测技术或射线检测技术，对于金属组织劣化情况，可以应用硬度检测技术或金相检测技术。在完成电站锅炉中重要部件的大修工作后，需要通过水压试验对其进行严重，并应用超声发射检测技术检测是否存在扩展中的裂纹。
3电站锅炉无损检测新技术的应用
在电站锅炉无损检测工作中，新技术的应用主要包括以下几个方面：
3.1定量光谱分析检测技术的应用
在定量光谱分析检测技术的应用过程中，需要采用特定的方法将金属材料的元素谱线激发出来，再对其进行测量与分析，进而获得金属材料中含有元素的种类以及含量。对着定量光谱分析检测技术的发展，其应用范围也不断扩大，在目前对这项技术的应用中，可以实现对金属材料中元素含量进行直接读取。根据定量能力的不同，我们可以将定量光谱分析检测技术分为全定量光谱分析与半定量光谱分析两种类型。其中全定量光谱分析仪检测技术需要使用复杂而笨重的分析设备，不适合在现场检测中应用，适合应用在对重要部件进行分析检测，能够在不破坏金属材料的情况下准确的获得其中的元素含量。而半定量光谱分析仪检测技术使用的设备便携性更好，并且操作简单，适合应用在现场检测中，但只能应用在对已知材质中元素含量进行复核检测的工作中。
3.2超声相控阵检测技术的应用
超声相控阵检测技术是一种超声波检测技术，检测过程中使用的探头由一组晶片组成，可以对其中每一个晶片的激发时间进行单独调节，对焦点、声束轴线等参数进行准确的控制。超声相控阵检测技术的应用，能够通过超声波束在一个位置对复杂的几何形状进行检测，使用相控阵探头取代不同角度的普通探头。但是，由于超声相控阵检测技术的操作复杂，需要较高的成本，因此不适合应用在工业无损检测中。随着科学技术的快速发展，超声相控阵检测设备的成本将进一步降低，超声相控阵检测将在未来被广泛的应用在工业无损检测中。在电站锅炉检测过程中，超声相控阵检测技术的应用可通过软件联系改变换能器阵列产生的焦距与波束角度等参数，可以对不发生移动探头的焊缝实行全面扫查，有效的提高检测的准确性。
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3.3超声导波检测技术的应用
在电站锅炉中，一般会拥有较长的管道，在对其进行检测的过程中，想要做到100%检验的难度很大，尤其是对四大管道相关母材的检验，只能够对焊缝进行抽检。与此同时，在电站锅炉中，管道的种类与布置复杂，在一些特殊的位置无法使用常规检测仪器对其进行检测，而超声导波检测技术的应用能够妥善解决这些问题。超声导波是一种超声波，在板状介质中传播的过程中，超声导波的声场会分布在整个厚度中，即使传播的距离较长，其衰减程度也很小，因此，在对板状介质进行检测的过程中，不需要对其表层进行扫描。但是，在我国目前的电站锅炉检测工作中，很少应用到超声导波检测技术，但是，通过对高频超声导波技术在管道检验中应用进行研究，我们可以发现，使用超声导波检测1次的距离，可以顺着波束的传播方向达到大约1m，能够同时检测出缺陷的大小与为位置，检测结果与实际状态相似。在通过扫描获得的图像中，横坐标代表探头移动的距离，而纵坐标则代表波束的扫描长度，探头不但可以进行线性运动，而且可以进行面的扫描，能够从图像中清晰的读出缺陷的具体位置与大小。如果应用超声导波穿越管道，由于超声导波的频率要远低于普通超声波探伤频率，因此，这种检测技术的灵敏度相对较低。为了解决这一问题，可以应用超声导波进行快速检测，如果发现缺陷，再应用普通的超声波探伤及时进行进一步检测。
3.4X射线数字成像技术的应用
X射线数字成像技术是随着计算机科学技术的发展而产生的，能够将计算机技术融入到常规射线检测技术中。早在上世纪90年代，就可以将电荷耦合器图像传感器应用到射线检测过程中，以便实现射线检测的实时成像。在使用激光对成像板进行扫描后，其上潜影的能量分布就会被激发，形成分不一致的可见光。通过对可见光数据进行采集与转化，可以声场X射线的数字图像，以便对其进行存储与传输。这种无损检测技术不需要使用传统胶片，能够避免产生装片、洗片以及晾片等复杂的操作过程，有效的降低检测成本，提高检测效率，最后获得的数字图像能够为结果的判定与存储提供便利条件。在当前的应用中，可以通过二极管阵列将X射线闪烁晶体材料与图像采集系统向结合，能够直接将X射线图像转化为数字图像，并对其进行存储。X射线数字成像技术的优势在于其辐射剂量小、检测效率高以及能够储存与传输等优势，并且检测过程中的自动化与数字化程度较高，有利于检测精度的提升，并且有效的控制辐射剂量。X射线数字成像技术不但能够向着方便、快捷、通用的方向发展，而且可以向着高能、大型、专业的方向发展。
3.5 TOFD检测技术的应用
在电站锅炉无损检测工作中，TOFD检测技术主要用于对锅炉范围内管道、主要连接管道等进行检测，采用与被测管道同规格的管子制作内壁人工刻槽及盲孔的对比试块。在对管道进行检测时，当壁厚小于50mm时，选用一对纵波斜探头进行一次扫查，探头频率根据厚度不同在3~15MHz范围内选择，探头角度为60～70º，晶片尺寸为2~6 mm，主声束聚焦深度为2/3壁厚；当弯头壁厚50～100 mm时，选用在厚度方向分区扫查，探头频率根据厚度不同在3～5MHz范围内选择，探头折射角度为45～60º，晶片尺寸为6～12mm，主声束分别聚焦在深度为各自区域的2/3处。经对焊缝和弯头抽检后，发现常规超声波检测时未能发现的小缺陷以及弯头部分外弧面壁厚的变化，在TOFD扫描图中能够清晰地显示出来。
4结束语
总而言之，在电站锅炉的运行过程中，如果其中的部件存在缺陷，就会对电站锅炉的运行效率造成不利影响，严重时会引发安全事故。因此，我们需要重视对电站锅炉的检测，积极应用并发展先进的无损检测技术，在不损坏电站锅炉的情况下对其内部缺陷进行检测，并不断完善相关的检测标准，有效的提高电站锅炉检测水平。
参考文献：
[1]刘欣.电站锅炉无损检测技术研究[J].中国设备工程.2019(07)
[2]滕伟奇.电站锅炉无损检测方法的具体分析[J].中国设备工程.2019(02)
[3]单祖荣,刘小东.无损检测技术在电站锅炉检验中的应用[J].化工管理.2018(26)
论文作者:邵戎
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：检测技术论文; 电站论文; 锅炉论文; 超声论文; 导波论文; 相控阵论文; 射线论文; 《电力设备》2019年第19期论文;