（1.山西省锅炉压力容器监督检验研究院;2.山西电力职业技术学院）
摘要：电站锅炉定期检验过程中，充分利用无损检测技术，提高缺陷检出率。水冷壁、过热器、再热器和省煤器是锅炉设备中最重要的承压部件，它们的工作压力高，运行温度高，以及所处的环境恶劣，是定期检验过程中的重点。根据统计资料显示，锅炉爆管泄漏是电厂最频发的事故，这严重影响着电厂运行的安全性和经济性。该文通过分析定期检验中的常见问题，针对性的采用相应无损检测方法，提高缺陷的检出率。
关键字：电站锅炉;定期检验;无损检测;缺陷
Abstract：In the process of power plant boiler inspection regularly, make full use of nondestructive testing technology, improve the defect detection rate. Water wall, superheater, reheater and coal economizer is one of the most important equipment of boiler pressure components, They are in high pressure and high temperature operation, as well as the bad environment. So, they are the key in the process of periodic inspection. According to the statistical data shows that power plants boiler tube leakage is the most frequent accidents, which seriously affects the safety of the power plant operation and economy. In this paper, by analyzing the common problems in regular inspection, targeted with corresponding nondestructive testing method, improve the defect detection rate.
Keywords：Power plant boiler, regular inspection, nondestructive testing, defect
0 引言
锅炉定期检验，是指对在用锅炉的安全状况与节能状况所进行的符合性验证活动，包括运行状态下的外部检验、停运状态下的内部检验和水（耐）压试验。本文重点针对电站锅炉内部检验。目前电站所使用的锅炉主要有两类：循环流化床炉和煤粉炉。在电站锅炉内部检验过程中，许多问题具有普遍性。为了促进锅炉检验人员更加熟练掌握电站锅炉的检验重点。现将电站锅炉定期检验中发现的常见问题和所使用的无损检测方法加以归纳，以便和大家共同交流。
1 电站锅炉检验的重点
电站锅炉主要是检验锅炉的承压部件是否出现裂纹、腐蚀、变形、泄漏、磨损、过热等影响安全运行的缺陷。在检验过程中重点检验锅炉受压元件的内、外表面，尤其是开孔、焊缝等部位有无裂纹和腐蚀；管壁处有无磨损和腐蚀；高温运行管段是否存在过热现象；受压元件表面有无鼓包、凹陷和弯曲；受压元件的水侧有无水垢、水渣；进水管、排污管等与锅筒连接的角焊缝有无裂纹；排污管和排污阀的连接部分是否牢靠；水位计、压力表等与锅炉本体连接的通道是否有堵塞现象；锅炉的拉撑与被拉元件的结合处是否有裂纹、断裂和腐蚀[1,2]。
2 常用的无损检测方法[3]
目前在电站锅炉检验过程中常用的无损检测方法包括目视检测、磁粉检测、渗透检测、射线检测、超声检测、超声测厚、硬度检测、金相检测等。每一种检测方法均有其能力范围和局限性，比如：渗透检测和目视检测仅能检测表面开口缺陷；磁粉检测能检测表面开口缺陷和近表面缺陷，但主要用于铁磁性材料；射线和超声检测可检测材料中任何位置缺陷，但超声检测对于表面开口缺陷或近表面缺陷的能力低于磁粉和渗透检测；金相检测是在微观状态下金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等。以下介绍几种常见的无损检测方法。
2.1 目视检测
目视检测是指用人的眼睛或借助于目视辅助器材对备检工件进行的检测，检测技术有：直接目视检测、间接目视检测和透光目视检测。它的检测重点是对各种组件或焊缝的结构和表面状况进行观察，以便确认工件是否存在不允许的锈蚀、凹坑、组织疏松、裂纹等缺陷。
2.2 表面检测
目前常用的表面检测技术有：磁粉检测、渗透检测、涡流检测、漏磁检测。磁粉检测适用于检测铁磁性材料的表面开口缺陷及近表面缺陷；渗透检测适用于检测非多孔性材料的表面开口缺陷；涡流检测适用于检测导电性金属材料管材、零部件、焊接接头的表面和近表面缺陷；漏磁检测适用于有涂层或无涂层的铁磁性材料的内外表面产生的腐蚀和存在的机械损伤等体积性缺陷。以上表面检测技术的使用方法依据NB/T47013——2015标准执行。
2.3 射线检测
射线检测主要应用于探测工件内部的宏观几何缺陷，它可以按照不同特征分为多种不同的方法。射线照相设备可分为三大类：X射线探伤机、高能射线探伤机、γ射线探伤机。在检测过程中把被检工件放置在距离X射线装置或γ射线装置0.5m至1m的位置，把胶片盒紧贴在工件背面，让射线照射在适当的时间内进行曝光。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将曝光后的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗、干燥。在观片灯的显示屏上观察处理好的底片，根据底片的黑度和图像来判断所存在缺陷的种类、大小及数量。最后依据NB/T47013.2——2015标准进行评定和分级。该方法能够检测出焊接接头中的未焊透、夹渣、气孔、裂纹及坡口的未融合等缺陷，还可以检测出铸件中的缩孔、夹杂、气孔及疏松等缺陷；但较难检测出T型焊缝及堆焊层中的缺陷，并且对于焊缝中的细小裂纹及层间未熔合缺陷较难检测出来。
2.4 超声检测
超声检测是利用超声波与工件的相互作用，对反射、透射及散射的波进行研究。超声检测的适用范围非常广，检测方法的种类比较多，按原理可分为脉冲反射法、衍射时差法、穿透法和共振法。目前检验过程中所使用的超声检测是指脉冲反射法，该方法比较常用但存在缺陷结果显示不直观、技术难度大及结果不易保存等缺点，检测具体要求依据NB/T47013.3——2015标准执行。同样基于超声波原理的衍射时差法（TOFD）超声检测正在被广泛推广，检测具体要求依据NB/T47013.10——2015标准执行。
3 电站锅炉检验的常见问题及采用的检测方法[4,5]
3.1锅筒
在锅炉检验过程中经常发现锅筒内部的预埋件焊缝、汽水挡板的焊缝存在裂纹，偶尔也会发现下降管、给水套管和安全阀管座等焊缝存在裂纹。锅筒的腐蚀一般常见于筒体汽空间和两侧封头应力集中处。水垢常发现于汽水分界线附近及筒体底部。锅筒内部的焊缝主要采用磁粉检测和超声检测，同时对封头和筒体部位进行超声测厚和硬度检测。
3.2水冷壁
在热负荷较高区域及折焰角处水冷壁管一般常发生过热和变形；折焰角、防渣管、燃烧器周围、吹灰器附近水冷壁管等烟气流速较大的部位易发生磨损；高热负荷或水循环不良区域如：防渣管、燃烧器周围、折焰角处水冷壁管等部位易出现鼓包或胀粗；燃烧器周围、门孔两侧及热负荷较高区域水冷壁的鳍片开裂或烧穿；热负荷较高区域的水冷壁管外壁易出现高温腐蚀、内壁出现氧化腐蚀及结垢，可通过割管检查或其他方法检查发现。
3.3省煤器、过热器、再热器
一般上部管排、穿墙管、烟气走廊管子及吹灰器附近的管子常出现磨损；高温管排因管卡开裂而导致管排变形、移位的现象比较常见；一般省煤器的腐蚀为氧腐蚀或低温腐蚀，而过热器、再热器常发生高温腐蚀；管卡、防磨瓦的损坏和脱落：悬吊结构件、固定卡、管卡、阻流板、防磨板等的烧坏、脱落和变形；过热器及再热器高温管段部位可能出现胀粗、鼓包。
3.4减温器
筒体的表面是否存在高温氧化、腐蚀情况，主要采用超声测厚、硬度和金相检查； 筒体环焊缝及封头焊缝是否存在裂纹缺陷，主要采用射线检测或超声检测；吊耳、支座与集箱及管座的角焊缝是否出现裂纹，主要通过渗透或磁粉检测；对于混合式减温器还应采用内窥镜检查内衬套和喷嘴是否出现裂纹、磨损、腐蚀缺陷；对于面式减温器应进行抽芯抽查，内壁和管板是否有腐蚀、裂纹等缺陷。
3.5锅炉范围内管道
主汽管道、再热蒸汽热段、冷段、主给水管道是否存在腐蚀、裂纹等缺陷，同时抽查弯头的厚度，主要采用渗透或磁粉检测；对于超过10万小时的主汽管道和再热汽管道还应进行硬度和金相检测；对于其它承压管道必要时应测厚和无损检测。
4 小结
电站锅炉在国民经济的发展中起着非常重要的作用，选择合理有效的无损检测方法是保障电站锅炉安全运行的手段之一。目前随着无损检测技术的不断进步发展，各种新型的无损检测仪器不断的应用于电站锅炉的检验中，非常有利于我们及时的发现缺陷，并且对缺陷的定位、定量更加准确，便于及时消除事故隐患，保障电厂的安全稳定运行。本人认为还应从以下三方面进行提高：
（1）在电站锅炉使用过程中，使用单位首先应重视锅炉的安全状况，在使用过程中严格按照操作规程执行，严控运行参数，避免超温超压运行，并做好平时的维护保养工作。
（2）在电站锅炉定期检验工作中，检验单位除了采用目视、磁粉、渗透和超声等常规常规无损检测方法外，还可以采用红外热成像仪、管道腐蚀扫查仪、焊缝裂纹探伤仪等新方法。
（3）无损检测仪器设备厂家应积极的开发新设备和新方法，同时相关部门也应不断完善相应的检测及评价标准。
参考文献
[1]蔡振华.关于锅炉检验结论的探讨[J].科技咨询导报，2007，（8）.
[2]周春林.电站锅炉定期检验有关问题的探讨[J].福建电力与电工，2008，（3）.
[3]马文珠，白凤臣.电站锅炉受热面部件异种钢的焊接[J].机械工程师，2004，（7）.
[4]张东文，李中伟、李巨峰.火力发电厂压力容器年度检查与探讨[J].河北电力技术，2007，（1）.
[5]宋先林.2000 t/h 级锅炉检验的归纳与启示[J].华东电力，1994，（10）.
论文作者:马喜成, 范梅梅
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/2
标签：锅炉论文; 缺陷论文; 电站论文; 裂纹论文; 超声论文; 射线论文; 表面论文; 《电力设备》2016年第4期论文;