一、引言
,随着国家”一带一路”战略的布局,越来越多的中国工程公司大力开拓海外市场,国际电站EPC竞争日趋激烈,另一方面业主出于对项目成本、项目整体收益的考虑,对项目的施工工期一再压缩,这为项目执行带来很大的挑战。海外电站项目部一般执行的是ASME标准,特别是高标准、严要求的中东区域,尤为严格。以作者所在的某中东3041MW燃气循环电站为例,第1台联合机组从安装到吹管仅仅6个多月,且多为大口径焊口,焊口大部分集中在旁路站和汽机房区域,如果采用常规射线检验,远远不能满足现场需求。本文就探讨了相控阵、TOFD超声检验在中东区域电站EPC建设的工程应用分析。
二、可行性分析
2.1、工期分析及技术方案对比
经过测算所在项目1台联合循环机组需检验焊口数量大约为1016只,大部属于大管径厚壁管,由于工期紧张几乎没有独立的探伤操作时间,按照项目每天安排晚上5个小时的探伤时间计算,整个1号机组探伤时间理论上累计只有1个月时间,实际探伤时间的计算需要以实际位置、焊口返修、底片重拍、射线剂量等多方面考虑,往往高于理论时间。为了满足工期必须采取交叉作业。附件1是管道检验可行性方案对比。
2.2、成本分析
由于TOFD和相控阵的价格远远高于传统射线的价格,故需要对采用新技术的工期目标和成本费用同时进行分析,以达到最佳效果。附表2 针对不同管径及项目所在地的分包情况进行了费用、时间对比,经过对比分析,如果全部采用相控阵和TOFD超声技术,将会节省186天探伤时间,但检验费用将会大大增加造成检验成本的浪费。如果仅对厚度大于30mm的焊口采用相控阵和TOFD技术,将会节省射线检验时间约106天,且节省检验费用约39150沙币。
根据以上的工期和成本分析,对于厚度大于30mm焊口采用新技术,是满足工期需要的,且能节省检验费用,满足项目的生产需要。根据现场实际情况,可以适当对其他焊口进行TOFD和相控阵检验,以满足施工进度。
2.3相控阵与TOFD的方案选定
由于TOFD和相控阵是两种不同的检测原理,应对两种技术加以对比,以选择最经济最恰当的方案。
TOFD由于是利用缺陷波的衍射原理和采用一发一收的至少两个探头进行检测,所以对于直管对弯头处焊缝,就限制不能采取TOFD技术。相控阵技术不受此结构的限制,可以单探头进行检测。
TOFD检测速度较快,相控阵较慢,所以对于直管焊缝易采用TOFD提高检验效率。
TOFD易受外界环境影响,产生噪音,生成不良的图像,如电压不稳,磁场影响,外界震动及外界电焊施焊等因素,但相控阵受到外界的影响较小,所以相控阵易使用在外界因素较多的施工区域。
根据以上对相控阵和TOFD优缺点分析制定以下施工方案,见附表3
附表3相控阵和TOFD适用方案
三、相控阵与TOFD具体实施
3.1根据现场的实际情况,制作检验扫查计划。
根据现场实际的坡口图,制定相应的校准试块、探头、制作扫查计划等,如图1~3所示
四 结论
根据实际的操作来看,第一台机组在44天的时间里共检验焊口291只大口径焊口(1号机及其他机组),大约减少125天的射线探伤时间,达到了预定目标,保证了检测任务的按计划完成。
现场的实际运用过程中,相控阵和TOFD与射线相比展现了巨大的优点:
4.1效率高,节省费用
在操作过程中,TOFD一天曾检验19只主汽焊口(558X34.93/508X32.54),相控阵一天曾检验15只给水和主汽焊口(323.8X32.23/219.1X23.01/508X32.54),而射线检验主汽焊口一天就2只,检验效率是射线的7倍以上,大大节约了人力物力。
4.2缺陷检出率高
TOFD和相控阵不合格率要高于射线不合格率,这主要是由于技术原理造成的。在现场存在,TOFD和相控阵不合格,而射线合格的情况。
4.4 操作安全、工作强度小
都在白天作业,远远低于夜间射线的工作强度。不存在射线辐射安全问题,可以和安装或其他工作进行交叉作业。
4.5 便于存储
一个机组只要一个移动硬盘就可储存全部扫描数据,而射线底片至少需要两个文件柜进行储存,且底片保存温湿度要求高。
论文作者:李群飞,陈麦存
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/12
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