曲靖市质量技术监督综合监测中心 云南 曲靖 655000
摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电厂建设越来越多。最大限度利用余热资源是各电厂可持续发展、降本增效的关键因素之一，也是实现节能降耗目标的重要途径，而余热锅炉稳定高效的运行起着关键作用。余热锅炉设备的运行工况非常复杂，同时由于结构上的特殊性，所以对于其质量的要求很高，其本身出现缺陷，检维修过程跟踪不到位，则很容易出现爆管事故。作为相关技术人员，掌握设备无损检测技术非常重要，在日常对设备进行定期维护和检测，这样才能最大程度上保证设备运行的安全性、可靠性。
关键词：余热锅炉；无损检测技术；方法；应用
引言
余热锅炉始终是电厂发电系统的重要组成部分，同时也是电站的重要主机之一。一般来说，余热锅炉内部结构与运行环境较为复杂，很容易出现运行隐患。为进一步确保余热锅炉运行安全，相关人员在实际制造与生产过程中，必须严格明确余热锅炉各种构件的运行要点与质量控制点。在此基础上，实行无损检测技术以确保余热锅炉运行安全。结合以往的经验来看，通过应用无损检测方法试验余热锅炉运行性能，能够最大限度地强化余热锅炉的运行安全性，提升电站的生产效能。
1无损检测技术概述
无损检测技术并不会对余热锅炉造成任何破坏，在不损坏工件（例如钢板、焊接件）的前提下，借助先进的设备器材，利用物理或者化学方法对工件的内部及表面的结构、性质状态进行检查和检测的技术。在电站的日常运行过程中，锅炉起到的作用非常关键，其结构稳定性以及材料的理化性质等，对于设备的使用效率和安全运行来说有着直接的关联。对于余热锅炉的相关缺陷检测，经常会应用到无损检测技术，借助该项技术，可对缺陷的位置进行精准的检测判断，保障了锅炉的运行效率以及安全稳定性，也确保了电站日常工作的有序开展。当前，对于无损检测技术的应用有很多的类型，如超声波检测技术以及金属记忆检测技术等。
2余热锅炉无损检测方法的应用
2.1余热锅炉钢管无损检测技术的应用
在锅炉设备上应用的管材大多是无缝管，是锅炉受热面设备所组成的原材料，在锅炉中，蒸发器、省煤器和过热器等等部位都有管材的分布。结合生产加工过程来看，可以应用棒材下料之后加以热制来生产，之后还需要经过清洗以及多次的拉伸形成，之后才能形成最终的形状。在上述五种检测技术中，最为适合于管材检测的技术就是涡流检测以及超声检测技术。涡流检测是和电磁感应过程中所形成的涡流场来及时检出缺陷，由此我国很多制造管件的企业也有了自己的自动检测线和分选系统。而超声检测法可以结合管件所传递回来的超声波的不同来对缺陷位置进行判断，对于无缝管材所应用的超声检测，主要应用的是液浸法以及接触法检测，液浸法应用的是应用线或点的聚焦作用来从纵向检测管道的质量。接触法则是应用和钢管表面有着良好耦合性的探头来进行检测。
2.2板材制造无损检测方法
余热锅炉板材质量的好坏会直接影响到整个系统的运行状况。针对于此，相关人员可以借助无损检测方法用以提升余热锅炉板材的性能与质量。结合目前的情况来看，我国对于板材的质量控制与验收标准主要以GB713—2008《锅炉用钢板》为基础标准。随着近些年锅炉技术的不断发展，国内无损检测技术水平得到较大提升。目前，板材的无损检测方法主要以超声检测为主，深入检测钢板的材质以及密度等性能。在实际检测过程中，声波应该在内部结构中进行连续测量，致力于找出某个缺陷，并判断该缺陷的长度与面积。结合这一数据对其所占钢板面积的比例进行掌握，采取切实可行的措施予以及时解决。
2.3焊缝金相组织检测方法
焊接接头的金相检验是用来检查焊缝、热影响区及焊件的金相组织情况,以及确定内部缺陷等。通过对焊接接头金相组织的分析,可以了解焊缝金属中各种氧化物的数量、晶粒度及组织状况。宏观金相检验它就是用肉眼或借助低倍放大镜直接进行观察。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆包括宏观组织(晶粒)分析,如焊缝一次结晶的粗细程度和方向性、熔池形状尺寸、焊接接头各区域的界限和尺寸,以及各种焊接缺陷。微观金相检验是借助显微镜来观察焊接接头各区域的显微组织、偏析、缺陷,以及析出相的种类、性质、形态、大小、数量等,为研究焊缝质量与焊接材料、工艺方法和焊接参数等的关系提供依据。
2.4超声波端点衍射检测
超生波端点衍射检测技术又称之为TOFD，该技术主要是利用特殊的探头对压力容器的问题进行检测。通常会将探头布置在焊缝的中心线之上，以对称、统一的方式合理布置，实现发、收功能。为了确定是否有缺陷，超生波端点衍射检测会利用发射探头所产生的非聚焦纵波波束对需要检测的内容进行检测，这一波束会保持一定角度。声波脉冲与接头探头相结合后就会产生侧向波，如果工件完好无损，接收探头所接收的第二个信号是底面回波。
2.5超声衍射时差测试
超声衍射时差测试工艺，是当前不断发展的先进工艺，可对厚度较大的管壁焊口进行测验，并且能够针对疑似缺陷部位进行检测。此外，还能对具体的检测内容进行检测并详细的记录，不会留下任何的盲区，检测效率非常高，最终的测试结果也非常理想。在2007年的时候，我国对于该项技术进行了学习，之后将其引进到国内，在使用的过程中，对相应的检测过程进行了详细的规定。但是，管理的流程和具体的应用还需要进一步完善。
2.6余热锅炉使用锻件的无损检测技术
三通、法兰、封头等锻件是当今余热锅炉中极为常用的类型，且在经常被用在一些管道壁较厚的管材锻造中，在制造的时候则需要按照当前现行的JB/T9626—1999《锅炉锻件技术条件》。但实际检测中，由于各种因素的影响，使得这一方法在宏观力学、硬度检测中应用较多，其他领域涉及不深，因此需要重视其检测质量。
2.7磁记忆检测
利用磁记忆检测技术时，要对被检测对象的应力集中区中的自有漏磁场进行全面分析，掌握其分布情况，并进行记录。在载荷与地磁场的作用下，具有铁磁性的设备的磁状态会发生不可逆的变化。这种变化一旦产生，就不会再改变。因此，可利用磁记忆检测技术对设备或者工件的情况进行全面检测。
由于余热锅炉运行工况不稳定，在冶炼行业中的余热锅炉，投料的时候，锅炉参数波动比较大，容易造成受热面突然超温。例如该余热锅炉型号QC85/370-7-1.55/350，额定压力1.55MPa，过热器出口温度350℃，过热器出口集箱、过热器管、主蒸汽管道材质为20号钢，在锅炉检验中发现，过热蒸汽出口温度为500℃，查询锅炉运行记录，发现该锅炉运行1年中过热器出口温度为400-520℃之间，已超过锅炉额定出口温度，且超过20号管材允许使用温度，且长期在超温状态下运行。带过热器发电的余热锅炉过热蒸汽基本都处于超温状态，长时间超温运行锅炉管材金相组织会发生变化，应进行金相检验、硬度检测，发现问题应及时进行无损检测，并根据检测结果更换管材或降低参数使用，确保锅炉安全运行，避免发生安全事故。
结束语
综上所述，余热锅炉运行工况波动较大，流程控制难度大，在设备安装以及检测过程中，就需要工作人员能够加强无损检测技术的应用以及对锅筒管座、蒸发器过流部件等应力集中部位要着重进行多种方式检测，事实上无损检测技术类型有很多种，需要结合具体的部位和设备类型来选择最为合适的技术方法来，积极开展检测工作。本文介绍了一些无损检测方法的要点以及实际应用情况，希望可以给相关检测工作的开展提供一些参考，从而取得良好的检测效果，从根本上提高锅炉运行的安全性、可靠性。
参考文献
[1]张强.无损检测技术在余热锅炉安装检验中的应用[J].科技致富向导,2015(2):236.
[2]TSG G0001-2012锅炉安全技术监察规程.
[3]TSG G7002-2015锅炉定期检验规则.
[4]GB 3087低压锅炉用无缝钢管.
论文作者:1李红祥,2刘志坚,3范钟琴
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/3
标签：锅炉论文; 余热论文; 金相论文; 检测技术论文; 缺陷论文; 管材论文; 设备论文; 《防护工程》2019年11期论文;