（江苏省特种设备安全监督检验研究院 江苏省南京市 210036）
摘要：文章主要针对锅炉屏式受热面U形管内壁腐蚀的无损检测方法进行分析，结合当下无损检测方法发展现状为根据，从内壁腐蚀机理、常规检测措施、超声波检测方面进行深入研究与探索，主要目的在于更还的推动无损检测工作的发展与进步。
关键词：锅炉；受热面；U形管；无损检测
在所有热电厂中锅炉具有较为重要的作用，锅炉中屏式受热面U形管在长时间使用时受到火焰、烟雾、高压以及高温蒸汽等影响，致使其内壁经常出现腐蚀问题，导致管壁局部厚度降低，并引发管体泄漏与爆炸的问题。在锅炉发生泄漏问题时，锅炉中较高的温度使得其在运行期间不能及时进行维修，在停炉抢修时会造成较为严重的经济损失。所以提高U形管运行期间腐蚀检测力度，及时对腐蚀严重管线进行更换具有重要意义，其中无损检测是U形管其更换的基础。
1、内壁腐蚀现象机理
U形管受热面内壁腐蚀问题类别通常为：蒸汽氧化腐蚀、浓缩介质腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀以及氧腐蚀等。其中蒸汽氧化腐蚀具有较强的均匀性，腐蚀进程较为缓慢。是蒸汽与碳钢材质管壁出现化学反应形成氧化物，致使管壁厚度均匀较低。介质腐蚀、酸腐蚀等是锅炉出现损伤的主要形式之一，其腐蚀进程速度相对较快。通过进水管形成以及停炉期间产生的具有氧化铁与氧化铜水渣在锅炉受热面内壁逐渐堆积。这种氧化物具有较高的电位，并为阴极，同时U行管内壁电位较低且为阳极。这是阳极中的铁离子出现溢出现象与氧化铜与氧化铁等进行化学反应。致使相应腐蚀现象的出现。另一方面，氧腐蚀也是锅炉的主要腐蚀形式，其主要是供水中存在溶解氧及二氧化碳与铁发生较强的氧化反应，致使锅炉局部位置出现腐蚀问题。
通常情况下，腐蚀问题经常出现在沟路受热面U形管弧向内壁上。在出现腐蚀问题后逐渐向深入进行延伸，并最终致使管壁泄漏与爆裂。与此同时，腐蚀位置管壁表面还具有较为疏松的铁锈，致使管壁导热性降低，一些位置管壁热度较高使得其材质出现相应的蠕变，严重时还会导致管壁鼓包现象的发生，并致使管壁破裂。
图一 U形管泄漏问题
2、常规检测措施
锅炉U形管内壁出现腐蚀现象的位置主要为背弧面，因为屏式受热面U形管直径相对较小不能直接进行检测，内壁检测方法主要为切管后通过捏窥镜进行全面检测。这种检测方法流程不仅极为复杂，还会使割管与焊接后无损检测成本相对较高，同时捏窥镜不能对单点形状与群点形状腐蚀进行检测，也不能对腐蚀深度进行分析与判断，只有利用对腐蚀的切割才能进行明确。也是使得这种常见检测方法具有检测缺乏完整性、成本较高以及六层极为复杂等缺陷。所以，当前电厂使用这种方法时通常根据经验对腐蚀情况进行估算，没有较为完善的参考依据，爆管与提前切割错误问题经常出现，致使企业经济发展受到相应的影响。
3、实验案例分析
某企业主要对YG-75/5.29-M12型号的循环锅炉进行使用，其高温与低温过热其都具有完善的屏式构造，在2007年11月1日进行运行同时每年仅在国家规定的供暖时间中进行使用。在2017年9月份左右开始就行大氛围检修与养护，期间对锅炉受热面U形管进行割管取样处理，通过内窥镜发现U行管背弧面中具有相对较多的红色腐蚀，预判为腐蚀程度较为严重，在对腐蚀位置进行切割，充分的证明了所有样品管线都具有较为严重的腐蚀问题，同时企业根据实际需求对所有两级屏式过热器U形管进行更换。
4、超声波检测
超声波侧厚检测方法在对受热面不造成破坏的同时，就可对内壁腐蚀程度与位置等进行明确。由于受热面曲率较高，所以需要使用PT-6之下的测厚探头进行使用，其中测厚仪的型号应主要为UM-2。实验样本主要为锅炉过热器12Cr1MoVG、直径为42mm×3.5mm的U形管。
工作人员利用慢速检测方法进行研究，发现超声波侧厚时对具有群点状腐蚀、氧化皮以及大抗的检测数据较为精准，但对于表面氧化问题与单点桩腐蚀不能进行良好的检测。所以这种方法仅仅可对腐蚀较为严重的锅炉管线进行检测，不能较为全面的对腐蚀问题进行完整检测。
与此同时，在进行检测时需要提前对保温层、防磨涂层等进行清除，在各种准备工作期间对检测的数量产生了相应的约束。其中在数量相对较多、高度较高的U形管中对腐蚀现象进行检测，其工作量也相对较大。因此超声波侧厚仪金科在少量以及局部U形管腐蚀抽查工作中进行使用。在全方位大批量对U形管内壁腐蚀情况进行检测时需要对其他无损检测方法进行使用。
5、射线探伤检测方法
（1）射线探伤检测
这种检测方法设备的型号主要为XXQ-2505，实验检测样本为锅炉过热器12Cr1MoVG与低温过热器20G，42mm×3.5mm的U行管。
通过射线透照理论可以发现，透照效率与管线直径以及管线材质之间没有较大的关联性，仅与管壁厚度具有直接联系。早透照操作期间，底片需要与U形管外壁容易出现缺陷位置，同时在于管壁贴合期间不能存在缝隙，射线机安放时需要射线垂直与底片进行照射。通过相关检测数据进行的对比分析可以发现，良好的曝光参数可较为清晰明确的展现出所有的腐蚀问题，其中也包括单点状腐蚀现象。
（2）常见参数
经常使用的射线透照值与操作方法使得底片对比度相对较小，灵敏度较弱、清晰度较为缺失，不能较好的对腐蚀情况进行展示，致使误判现象的发生。经验较为丰富的检测人员既是拍摄出较为良好的底片也不能直接明确其腐蚀情况，需要通过割管措施进行验证，不段的重复性检测只会提升检测成本，致使射线探伤无损意义的缺失。所以检测单位具有完善的射线透照参考数据与操作措施是真正促进射线探伤无损检测的基础。
在受热面U行管透照区域中，由于透照厚度缺少完善的均匀度，因此需要对厚度宽容度问题进行分析与研究，进一步提升观察工件厚度的实际范围。若在透照位置以后度较大数值为基础度管电压进行选择，那么小厚度位置黑度值相对较大。若以最小厚度对管电压进行选择，最大厚度位置黑度值则相对较小。与此同可以常见射线透照值为基础，对管电压进行提升并对曝光时间进行降低，使得宽裕度相对较高。另一方面，在管电压较大时运用射线机，体积与重量相对较大，咋锅炉中进行运载极为困难。如果电压较低就可对小型射线机进行使用，在提升底片质量的基础上，更还的提高设备运输与拍摄摆放的简便性。
（3）修正公式
以各种实验数据信息为例进行分析，受热面管壁厚度为3毫米至8毫米时，使用179KV至191KV之间的管电压，其曝光时间为0.8分钟，焦距为200mm。管电流为5毫安，同时各种技术参数均符合相关需求。
由于保管量为曝光时间与管电流的积，同时实际运营的射线机管电流为5毫安，因此若透照焦距在实际因素影响下不能满足200mm时，
结语：
综上所述，无伤检测方法在减少检测成本优化检测措施的同时，也使得检测精准度相对较高。使得检测部门不可在损坏受热面的基础上对腐蚀问题进行精准的判断。另一方面，通过对推荐射线参数进行使用，提高了检测精准度，并在现场环境约束不能对推荐参数运行时利用修正公式进行调整。使得这方法具有较强的适应性。
参考文献：
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论文作者:曹峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：内壁论文; 管壁论文; 锅炉论文; 射线论文; 较高论文; 检测方法论文; 厚度论文; 《电力设备》2018年第2期论文;