无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用论文_崔大伟

无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用论文_崔大伟

烟台市特种设备检验研究 山东烟台 264000

摘要:无损检测技术在锅炉压力管道检验中应用十分广泛,是目前对锅炉压力内部管道检验最常用的有效手段之一。无损检测技术是对锅炉内部材料以及机械设备的各项性能检测的一种手段,是检验锅炉在长期高温下运行中是否存在安全隐患重要的一项环节,也是保证锅炉生产运行稳定的关键。在对锅炉内部管道的压力进行检测时,必须要确保锅炉不会被损坏,这就要求必须采用无损检测法对锅炉进行检查,这也是为得到较为精确检测结果的保证,因此,无损检测技术十分关键。

关键词:压力管道;压力容器检验;锅炉;无损检测技术

1压力管道存在的主要缺陷

电站锅炉压力管道因其使用状况不同,在长久工作运行期间会发生不同的损伤,产生各种不同的缺陷,进而导致事故的发生。本章内容对压力管道的几种主要缺陷进行了介绍。

1.1再热器及过热器腐蚀现象

实际发电厂锅炉的使用过程中,再热器和过热器容易因为腐蚀现象发生事故。其长期工作环境是1 000℃左右的烟气氛围,压力管道内是介于约450~650℃的蒸气这些压力管道通常来讲都使用耐高温的低碳钢以及铬钼合金材料制备得到,制得的压力管外径范围在30~60 mm之间。一般情况下事故的发生原因都是因为压力管道内外层的氧化皮发生剥落堆积、冲蚀、以及磨损等现象的发生,压力管发生的还原性腐蚀和氯腐蚀是其中氧化皮剥落的直接原因。还原性腐蚀和氯腐蚀会造成压力管道上的保护性膜层发生化学反应,使其失去应有的保护作用。氯腐蚀的主要原因则是因为水中的绿化钠与二氧化硫发生反应生成腐蚀性氯化氢溶液,再和压力管保护性氧化膜层发生反应。上述反应发生会致使压力管表面氧化膜脱落,腐蚀性气体和管壁可以进一步的接触,造成更为严重的腐蚀行为。

1.2省煤器腐蚀现象

省煤器的作用是吸收低温烟气热量,一般都会采用外径在30~50 nm的铸铁或者碳钢材料当作排气管,以降低排烟温度。但是省煤器一般会有以下两种腐蚀现象发生:一是省煤器的氧腐蚀现象。锅炉通水之后,在经过省煤器压力管时,流通在管内的水中含有大量氧,可以和铁发生化学作用,形成氧化铁化合物。二是因为发生了省煤器低温腐蚀的现象,即硫酸腐蚀。低温腐蚀的出现是因为存在于煤炭中的硫经过燃烧产生二氧化硫气体,再和水蒸气混合形成硫酸气体进入省煤器,与低温受热面接触时产生凝结现象,进而发生腐蚀效应。

1.3水冷壁管高温腐蚀现象

锅炉水冷壁压力管最易发生也是最常见的缺陷是高温硫腐蚀。炉腔内煤粉中的黄铁矿(FeS2)的未完全燃烧部分会回落到水冷壁管表面,FeS2的受热分解和烟气存在的H2S与SO2发生反应都会生成游离状态的S2-,而水冷壁管的管壁温度通常可以达到400℃,为S-和Fe2+发生硫化反应提供了条件。硫化反应生成的FeS具有多孔结构,造成腐蚀顺着管壁向内部延伸,在高温的条件下继续发生氧化反应,造成水冷壁管的不断腐蚀性减薄[3],一旦厚度达到临界值,便会发生爆管现象。

2无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用

2.1渗透检测技术

在锅炉工作的时候使用渗透检测技术检测锅炉压力管道所存在的问题。详细的步骤是在锅炉压力管道中注入渗透液,之后渗透液就会流入锅炉压力管道上所存在的裂缝中,然后不多出来的渗透液去掉,最后使用显像剂找到锅炉压力管道内部的裂缝。但是渗透技术仍然存在一些缺点,比如渗透液会对环境造成一定的污染需要去注意。

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2.2超声导波检测技术

运用超声波检测技术一般是使用超声波仪器检测锅炉压力管道。详细的操作步骤是检验有裂缝缺陷的锅炉压力管道的时候,超声波仪器就会被阻挡然后返回,这就提示锅炉压力管道有问题。随着超声导波检测技术向高频、多模式超声导波聚焦技术的发展,超声导波技术一定会在油气管道腐蚀检测、储罐检测、海洋平台检测等领域得到应用推广,为输油气的安全运营提供保证。

2.3漏磁检测技术

漏磁检测技术的应用是在磁力线不同介质当中的分布基础上进行的,同时,受到磁敏传感器的影响,进而获取测试的最终结果,通过分析测试结果,得到管壁信息。近年来,数据分析技术不断进步,漏磁检测方法的应用,具有一定的简单易行性,是在线检测技术的一种,其主要应用在中小型管道的缺陷检测过程中。但是,国际上一些有关的设备为了对管道进行在线检测,主要运用的是外部检测模式进行,导致测量准确性和全面性受到一定的影响,对于这些问题而言,国内外的研究学者通过对漏磁检测方法的利用,研究内部检测设备,进而实现了轴向和周向全面性的准确测量,但是导致在线检测不能容易地被实现。国内外对于管内漏磁检测的分析和研发非常多,也就是漏磁检测的管道机器人。

2.4涡流检测技术

在涡流检测运行过程中,其遵循的理论基础是指电磁探伤,有关检测设备当中存在的初级线圈内,利用微弱的电流,加之电磁感应的影响,会在钢管表面出现涡流,还要用次级线圈区进行检测。但是如果管道当中存有一定的缺陷,那么,磁通量就会出现紊乱的情况,造成次级线圈当中出现电压,但是利用电压信号就能够对管道的缺陷进行分析。涡流检测技术具有检测灵敏度较高和方便实现自控等多种优势,其在具体的工程当中会得到普遍的应用;但是,因为常规涡流检测技术在检测过程中需要媒介特点,让其在检测内容中受到一定的限制,但是考虑到这方面,多频涡流检测和远场涡流的检测与脉冲涡流的检测等多种检测技术,还有新型传感器的大量出现,都在一定程度上对常规涡流的检测效果有所提升,进而对压力管道的腐蚀问题进行改善,保障管道运输质量。

3无损检测技术注意事项

①做好检查前的准备工作。对锅炉压力管道进行检测之前,首先要核实需要进行检测的壓力管道的性质类别,根据实际情况来确定选择使用哪一种无损检测技术,不同材质的锅炉压力管道适合采用的检测技术也不一样。由于锅炉压力管道性能和质量的提高。使用的制作原材料有些是特殊原料制作的,对于这些特殊的材料需要充分的进行了解,根据原材料的性质和优缺点来确定检测技术类型。②做好锅炉压力管道检测前的处理工作。对锅炉压力管道提前散好处理,主要是对金属零件的表面处理和连接点的处理,尤其是采用磁粉检测技术时,金属表面生锈、氧化的地方一定要处理干净。以免影响磁粉磁线的正常规律,一旦产生干扰就会造成判断失误。产生安全隐患,影响质量和使用安全。③评价检测结果。声发射源根据等级可以划分成两个等级:强度等级和活度等级,然后确定等级。根据发生源的活力划分的时候,如果压力上升的速度越来越快,就会增加声发射源的时间数目,从而使得加强声发射源的活性。如果不断增强发射源的强度,它的活性也会越来越强,为了得到各项指标以及幅度参数可以进行相关的实验。

4结束语

综上所述,与传统的检测技术相比,在锅炉压力管道检验中引入无损检测技术具有诸多优势,它具有效率高、准确度高、对试样无损坏且能够实现压力管道缺陷位置的准确定位,从而为管道的生产工艺优化提供了技术支持,同时也保障了检测工作的安全。通过将无损检测技术在锅炉压力管道中的实际应用,我们能够发现它对管道中存在的缺陷问题有准确的发现,因此,运用好无损检测技术能够为安全生产提供高质的指导,同时它也是符合未来发展综合需求的新兴检测技术。

参考文献:

[1]沈功田,陶雪荣.压力管道安全检测与评价技术研究[J].中国特种设备安全,2017,(11).

[2]雷玉兰.新型无损检测技术在压力管道在线检测中的应用研究[J].科技资讯,2017,(23).

论文作者:崔大伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/1/21

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