无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用论文_李克石,刘俊

无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用论文_李克石,刘俊

中核工程咨询有限公司 北京 100000

摘要:锅炉对于很多生产企业而言是很重要的设备,使用范围较广泛,比如火力发电厂。在锅炉的使用过程中,由于锅炉内部长期运行并且内部保持持续高温态势,如果一旦内部产生裂痕,极易引起锅炉爆炸等安全生产事故,对人的生命和企业的财产造成极大的威胁,因此,对于锅炉压力管道的检验十分重要。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。

关键词:无损检测技术;锅炉压力管道;应用

引言

我国电力供应的支柱是火力发电厂,供热机组是火力发电厂的主要设备之一。但是供热机组在长时间的运转导致设备老旧的情况下,极易发生安全问题。由于60%的供热机组设备都是因锅炉事故导致,而导致锅炉事故的主要原因则是由管道爆破引起。过去十年间,全国范围内因为锅炉的管道老化损伤原因而导致的事故数目惊人,达5万多件。综上所述,对于加强生产安装以及运行过程中锅炉压力管道的检测工作是十分必要的。

1无损检测技术特点

无损检测技术主要是利用物理的方法检测材料的内部缺陷和表面缺陷,并且不会破坏将要检测的物体,这项技术检测速度快,同时可以检测比较广的范围,所以经常用来检测数量比较多的成品件。无损检测的工作人员必须要有严格的培训,取得证书,才能去在相关单位工作。

2锅炉压力管道无损检测技术

2.1超声波检测技术

超声波检测技术在无损检测中发挥重要的作用,尤其在锅炉压力管道检测时应用十分广泛,其操作方法就是在裂痕处进行检测,当超声波能够顺利通过且未被返回时,证明锅炉压力管道不存在裂缝缺陷;反之当超声波受阻被反射回来时,就说明存在安全隐患以及缺陷。超声波设备检测技术具有原理简单、操作容易、成本低廉的优势,并且其设备较小、易于携带,同时不会威胁到检测人员的人身安全,也不会对周边环境造成污染,属于较为清洁的检测手段。

2.2渗透检测技术

锅炉压力管道检验中,渗透检测技术,发挥着积极的作用。在具体操作的过程中,将渗透液,全部覆盖在工件上面,使其深入到裂纹中。该技术的应用,适用于各类材料,包括磁性材料和非磁性材料。渗透探伤流程如下:①做好工件表面清理工作,保证渗透探伤技术的作用得以发挥。②合理选择渗透方法,做到灵活掌握。具体操作的过程中,渗透液要覆盖被渗透的工件,保证工件始终处于湿润的状态。需要注意的是,使用的渗透液温度要合理,控制在10~50℃的温度条件下,持续时间一般不应少于10min,保证渗透效果。③做好工件干燥处理。此环节中,除了做好时间的把握外,还要控制显像剂的使用量。

2.3射线检测技术

射线检测技术(如图1)在实际的无损检测、探伤检测中应用较为广泛,也是效率较高的一种检测手段。射线检测技术是通过γ射线对锅炉管道内部产生的裂缝或缝隙进行检测和探伤。由于锅炉设备比较庞大,其连接管线多以焊接形式。在焊接过程中,一旦焊接缝隙不符合标准,则极易造成锅炉压力管道内部压力不平衡,从而造成锅炉运行安全隐患。在采用γ射线对锅炉管道焊缝进行检验时,进行照相操作,在成像中可以发现明显的焊接缺陷,然后对缺陷的准确位置进行确定。但在实践过程中,必须对焊接缝隙处选择较为合适的角度进行拍照,否则有时缺陷可能无法显示。最重要的一点是γ射线对检验人员具有一定的伤害,在检测人员进行锅炉压力管道检验过程中,必须严格规范操作,做好γ射线防护工作,否则长此以往,会对检测人员身体造成不可逆的伤害。

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图1

2.4磁粉探伤检测技术

锅炉压力管道无损检测工作中,利用磁粉探伤检测技术,主要原理是铁磁性材料在磁场中,经过磁化后,在锅炉压力管道表面或者近表面会出现漏磁的情况,进而实现探伤。将铁磁性材料,放到磁铁的两级之间,会有磁力线通过。一般来说,均匀的材料,磁力线分布也是均匀性。若材料存在裂纹或者夹渣等缺陷,由于缺陷部分具有非磁性特点,存在着磁阻,使得磁力线轻易不能穿过,通常情况下会绕过它,在缺陷位置产生弯曲,最终显示缺陷。基于此特征能够判断出缺陷。运用磁粉探伤技术,使用交流电或者直流电,要严格按照具体规范进行,保证检测工作的质量。

2.5远场涡流检测技术

远场涡流检测作为一探测手段,其操作时使用的探测器探头由检测线圈和激励线圈组成。当给激励线圈加上低频的交流电时,检测线圈可以拾取来自于激励线圈通过了压力管壁之后,接着返回管内的涡流信号,因此可以获得锅炉压力管道的内壁、外壁缺陷以及管壁厚度的情况。可是这个技术有着一定局限性,需要解决以下问题才能够广泛应用:①增强远场涡流检测技术在面对不同缺陷时的高灵敏度。因为压力管道有着各种各样的腐蚀种类,对于如何增加远场涡流的检测能力可以直接决定这项技术未来在缺陷检测的应用。②降低检测过程中磁导率不均匀的干扰因素。因压力管道的加工条件和成型结构不同,其支持结构对于检测信号会产生影响,消除这些影响可以极大的提高远场涡流检测技术对于锅炉压力管道缺陷的检漏能力。

3锅炉压力管道中无损检测技术的具体应用

3.1案例概述

以某企业为例,其引进了600MW超临界燃煤发电机组,为1#、2#、3#机组。自投产以来,锅炉定期进行内部检验。在实际应用的过程中,多采取磁粉探伤技术进行缺陷检测。从实际应用效果来说,利用该技术,对焊缝区域以及管孔周围等开展性能检测,不仅检测效率高,而且灵敏度较高,能够直观的展现缺陷。

3.2磁粉检测技术应用要点

3.2.1做好检测面的清理打磨工作

磁粉检测技术的应用虽然具有各种优势,但若检测技术操作不当,极易影响检测效果。基于此,在实际应用的过程中,要做好检测面的清理打磨工作。具体工作中,对焊缝和两侧适当宽度,要做好清理和打磨工作,有效去除存在的覆盖物,直到露出金属光泽部分则为合格,保证缺陷能够全面显示,避免出现漏检情况。

3.2.2合理选择磁悬液

在锅炉压力管道磁粉探伤作业的过程中,会使用到磁悬液,主要包括水悬液与油悬液。其中前者的成本较低,而且配置和使用简单便捷,被广泛的应用。后者具有较好的流动性,不过成本高,存在着危险。

3.2.3正确操作

无论采取何种方法,若想保证工程的效果,需要保证技术操作的正确性。在具体操作前,要结合技术方法应用流程和规范,做好技术应用全过程的把控,进而保证锅炉压力管道检验工作的效率和质量。开展锅炉压力管道检验工作,要做好严格的把控,进而保证检测效率。

结语

生产安全事故是在生产中必须避免的,而利用锅炉从事生产的企业,必须要保证锅炉在安全稳定的前提下高效率运行,也必须时刻对锅炉压力管道进行有效监测,其采用最有效的检测手段为无损检测技术手段,这也是保证企业生产安全和经济效益最大化的有效手段之一。

参考文献

[1]钱志平.无损检测技术在锅炉压力管道检验中的运用[J].化工设计通信,2018,44(4):107.

[2]魏治杰.锅炉检验中压力管道无损检测技术及其应用实践略述[J].化工管理,2016(12):126.

论文作者:李克石,刘俊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/11

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