萬兆云王明庭，2

（1.唐山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所，河北 唐山 063000；2.華北理工大學(xué)冶金與能源學(xué)院，河北 唐山 063000）

電站鍋爐無損檢測技術(shù)

萬兆云1王明庭1，2

（1.唐山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所，河北 唐山 063000；2.華北理工大學(xué)冶金與能源學(xué)院，河北 唐山 063000）

發(fā)電廠動力鍋爐是其僅有的幾大主體設(shè)備之一。由于鍋爐崗位工藝狀況、操作環(huán)境相當(dāng)差，換熱設(shè)備內(nèi)部列管等與工藝介質(zhì)直接接觸的表面存在著大量的結(jié)垢和腐蝕問題，導(dǎo)致其強度和塑性急劇下降，若不及時給予檢查和發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行妥善處理將有可能在使用中發(fā)生漏液或爆炸的危險。本文參考了若干常用鍋爐無損傷檢測技術(shù)資料，并結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗，對幾種最常用的檢測工藝方案的實施效果展開考量和對比，以便因地制宜地做好電廠鍋爐的無損傷撿測工作。

電站鍋爐；無損傷檢測；工藝技術(shù)

當(dāng)今時期，針對發(fā)電站鍋爐裝置在遵照特種設(shè)備管理規(guī)定所實施的規(guī)范檢測中，最普遍應(yīng)用的無損傷檢測工藝方法有六種，它們基本上都是依托對電磁波、聲波或金屬結(jié)構(gòu)成分分析進(jìn)行檢驗。一段時間以來，聲音傳播技術(shù)和電磁技術(shù)研究得到了很大的提升，它們在特種設(shè)備無損傷檢測工藝中的運用和其相關(guān)儀器設(shè)備的成功制造都極大地推動了鍋爐無損傷檢測技術(shù)的實施和發(fā)展。依據(jù)這些年購入的數(shù)臺新型無損傷檢測設(shè)備都已經(jīng)歷了電廠鍋爐檢測試驗并取得了理想效果，下面談一談本人在實際檢測工作中收獲的體會和有關(guān)幾種新應(yīng)用工藝技術(shù)的強項和弱點。

1　超聲相控陣測驗工藝

相控陣測驗屬于超聲波測驗的一個類型，其探頭內(nèi)包含有若干個晶片，任何一個晶片的激活時間均可獨立控制，并且確定好聲束軸線及焦點等數(shù)據(jù)。相控陣測驗?zāi)軌蜻\用超聲波束在任何一個對應(yīng)部位測驗較為復(fù)雜的立體圖形，還可用一只相控陣探頭置換數(shù)個各種方位的常用探頭。過去因為相控陣機(jī)構(gòu)繁瑣而且投入較大，因而導(dǎo)致其在特種設(shè)備無損測驗領(lǐng)域的使用很難普及。最近一個時期以來，我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，各種設(shè)備裝置的制作成本持續(xù)下降，這就極大促進(jìn)了超聲相控陣測驗工藝在工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中的普及運用。比如，在汽輪機(jī)葉片連接部位及渦輪圓盤區(qū)域進(jìn)行檢測、鐵路列車輪軸檢測，還有核電站檢測等項目。當(dāng)今時期，相控陣檢測方法在針對鍋爐的無損檢測運用不是特別普及，然而，在針對某些關(guān)鍵部位檢測的過程中具有相當(dāng)程度的運用。比如，針對鍋爐換熱部分的盤管和與箱體連接的孔橋區(qū)域檢測。鍋爐檢測規(guī)程中已有明確要求：對于鍋爐換熱器、二次預(yù)熱器出孔箱體連接管孔橋區(qū)域適合采用超聲波檢測從而判斷其內(nèi)表面有無裂縫出現(xiàn)。然而，箱體連接管孔橋區(qū)域過熱盤管，二次預(yù)熱器管排列緊密，進(jìn)行常規(guī)超聲波檢測時，其測試探頭沒法實現(xiàn)來回移動測試，因而達(dá)不到所要求的精細(xì)檢測標(biāo)準(zhǔn)，所以，沒法實現(xiàn)有效利用超聲波進(jìn)行檢測的目標(biāo)。而相控陣測試工藝能夠依托軟件不斷更新?lián)Q能器片排列方式，使其發(fā)出的波束方位及焦距連續(xù)發(fā)生改變，由此達(dá)到無需改變探頭位置即可將所有焊口實施徹底檢驗。基于此，必使電站鍋爐箱體孔橋區(qū)域檢測的精確度大幅度增加。經(jīng)過實踐檢驗，此種檢測過程是非常成功和有效的，而且獲取了理想的檢測結(jié)果。另外，相控陣工藝在電站鍋爐厚壁焊口測驗中運用也有廣闊的市場。盡管如此，因為相控陣測試設(shè)備和其所使用的探頭成本還相當(dāng)高，現(xiàn)在在電站鍋爐檢測中還沒有條件完全用相控陣測試儀器替換常規(guī)數(shù)字式超聲測試裝備。

2　低頻電磁檢測工藝

低頻率電磁測驗過程系運用一套裝置來激活探頭且在需測試的管壁上引進(jìn)一束低頻電磁信息進(jìn)行檢測的方式。在檢查到存在問題的部位時，引入探頭的信息一定出現(xiàn)變化，所以可以察覺異常情況的存在，而且能參照引入信息的個性表現(xiàn)判斷問題程度的大小。西方國家某企業(yè)曾經(jīng)運用低頻電磁探傷設(shè)備實施針對鍋爐的測試已有數(shù)年歷史。他們對外界發(fā)布的資料信息說，截止到現(xiàn)在，在整個國際行業(yè)內(nèi)運用過低頻檢測工藝實施測試的危險性鍋爐設(shè)備已達(dá)150多套。低頻電磁檢驗系統(tǒng)系最近一時期從國外購入的，我們特種設(shè)備檢驗所是第一個從外國生產(chǎn)企業(yè)購入該型低頻電磁測試裝置的職能部門。依托數(shù)次的試驗探討，我們都有力的驗證了低頻電磁測試工藝在應(yīng)用于電廠鍋爐測驗中具有較佳的性能表現(xiàn)。

3　超聲導(dǎo)波檢測工藝

電廠鍋爐所安裝的氣液相管路縱橫交錯、紛繁復(fù)雜，不容易做到在常規(guī)檢測時達(dá)到百分之百的測試。特別是針對四類特型管道進(jìn)廠原材料的測試過程，現(xiàn)時階段僅能夠就焊縫具體情況實施抽樣檢查。另外，由于具體安裝部位的局限性，使某些區(qū)域的管段在使用普通測試設(shè)備檢測時，由于探頭本身構(gòu)造的原因根本無法實現(xiàn)預(yù)定的檢測目標(biāo)，比如進(jìn)入爐墻內(nèi)的管段?，F(xiàn)實新應(yīng)用的超聲導(dǎo)波先進(jìn)檢測工藝能夠圓滿地處理好此類問題，導(dǎo)波屬于超聲波的一個單獨類型，導(dǎo)波在板體結(jié)構(gòu)中傳送時，其聲波貫穿整體壁厚，傳送跨度大而且強度降低有限，在實施測試時，沒有必要對整個板面結(jié)構(gòu)展開透射。經(jīng)過數(shù)次實踐檢驗證實，超聲導(dǎo)波測試能夠測驗出一米多深度的介質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部異常情況，而且測試結(jié)果與實際相符，能夠達(dá)到很高的精度。

4　超聲衍射時差測試（TOFD）

超聲衍射時差測試工藝系最近一段時期才提倡并推行的一類先進(jìn)工藝，它所具備的特殊優(yōu)越性是能夠?qū)嵤穸群艽蟮墓鼙诤缚诘臏y驗過程。并且能夠精準(zhǔn)地測驗出異常部位的具體情況。還能夠完成整個測量內(nèi)容的詳細(xì)記錄，不可能留下測量盲區(qū)，問題檢出比率很大，測試結(jié)果相當(dāng)理想。我們國家于2007年組織了該項測試工藝的行業(yè)學(xué)習(xí)培訓(xùn)活動，且在后續(xù)的階段陸續(xù)引進(jìn)此種技術(shù)，并且對其檢測過程規(guī)定了相應(yīng)的測試規(guī)范，另外這些管理規(guī)范也處在持續(xù)完善和應(yīng)用階段之中。

結(jié)語

電廠鍋爐裝置屬于工業(yè)生產(chǎn)的動力型裝備，它的安全穩(wěn)定工作直接關(guān)系到整個發(fā)電廠的優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)過程?？茖W(xué)、快捷、精準(zhǔn)的鍋爐設(shè)備無損傷測試是保障鍋爐安全生產(chǎn)的有效手段。它不但可以促使危險系數(shù)很大的鍋爐運行裝置實現(xiàn)長周期優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、高效、安全的經(jīng)濟(jì)運行，還可以有效地減少和杜絕各類惡性安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。在電廠鍋爐無損傷測試實施過程中，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范和基準(zhǔn)，恰當(dāng)選用各種類型的無損傷測驗方法。要針對現(xiàn)實眾多重型超臨界限電廠鍋爐陸續(xù)使用的現(xiàn)狀，必須對無損探傷測試實施更高水平和更嚴(yán)格的操作，以圓滿達(dá)到測試的效果。

［1］質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)（1999）202號，鍋爐定期檢驗規(guī)則［S］.

［2］李衍.大厚度容器接管焊接接頭的相控陣檢測［J］.無損檢測，2008，30（12）.

［3］李衍.鋼焊縫相控陣超聲波探傷新技術(shù)［J］.無損探傷，2002，26（03）.

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