麥少棠

（廣東省特種設(shè)備檢測研究院肇慶檢測院，廣東 肇慶 526070）

0 引言

鍋爐作為一種重要的供熱設(shè)備， 在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，有著廣泛的應(yīng)用，例如火力發(fā)電廠、供熱公司、化工廠、 石油冶煉中心， 鍋爐設(shè)備都是企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備之一。 鍋爐通常體積巨大，燃燒的溫度較高，使用的燃料眾多，因而，鍋爐的內(nèi)部壓力容器內(nèi)，有著多種高溫高壓的有毒有害物質(zhì)， 這些物質(zhì)一旦產(chǎn)生泄露，就會造成嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。 因而， 做好鍋爐壓力容器檢驗(yàn)無損檢測， 是擺在鍋爐運(yùn)維人員面前的重要課題。

1 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)無損檢測技術(shù)應(yīng)用的意義

鍋爐壓力容器是故障率比較高的設(shè)備， 及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行中存在的問題， 對設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢修與更換，主要有以下幾方面的作用：（1）降低檢測操作對于鍋爐設(shè)備的影響。 無損檢測技術(shù)， 是一種不破壞鍋爐壓力容器組織結(jié)構(gòu)的檢測方式， 可以在鍋爐正常運(yùn)行的過程中， 對鍋爐進(jìn)行檢測， 提高檢測的經(jīng)濟(jì)效益，降低檢測的成本[1]。 （2）無損檢測技術(shù)對于工廠生產(chǎn)的影響較小， 可以在保障工廠正常生產(chǎn)的前提下，進(jìn)行比較準(zhǔn)確的檢測。 （3）無損檢測是一種有效的事前檢測方法， 可以在鍋爐的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題， 減少大規(guī)模生產(chǎn)造成的高額成本[2]。 （4）無損檢測的時(shí)間較短，操作比較方便簡單， 對于現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)節(jié)的影響較小， 技術(shù)人員可以更加快捷的將檢測的結(jié)果反饋給工廠， 減少資源的浪費(fèi)。 （5）檢測結(jié)果的可視化程度高，更有利于后期的數(shù)據(jù)分析。

2 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)無損檢測技術(shù)的分類

目前鍋爐壓力容器檢驗(yàn)無損檢測技術(shù)， 已經(jīng)是一門發(fā)展比較成熟的檢測技術(shù)， 在具體的鍋爐生產(chǎn)、安裝與運(yùn)行當(dāng)中，有著比較廣泛的應(yīng)用[3]。 其主要的檢測的技術(shù)包含：（1）超聲檢測技術(shù)。 這種技術(shù)主要利用超聲波的發(fā)射與反射原理， 對鍋爐壓力容器的細(xì)小裂縫進(jìn)行檢測， 利用不同介質(zhì)的反射頻率不同， 檢測設(shè)備運(yùn)行的安全性。 （2）磁粉檢測技術(shù)。 這種技術(shù)主要是基于新材料的發(fā)展成果， 檢測鍋爐壓力容器的磁阻，查看鍋爐壓力容器有無彎曲現(xiàn)象， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐壓力容器的泄露磁場。 （3）滲透檢測技術(shù)。 這種技術(shù)是一種仿生技術(shù)， 利用毛細(xì)血管的滲透原理， 對鍋爐壓力容器進(jìn)行熒光檢測。 （4）放射檢測技術(shù)。 這種技術(shù)主要利用射線的衰減原理， 檢測鍋爐壓力容器反射射線的強(qiáng)度、 分布等信息， 對鍋爐壓力容器內(nèi)部的缺陷進(jìn)行可視化還原。

3 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)無損檢測技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)超聲檢測技術(shù)的要點(diǎn)

鍋爐壓力容器的結(jié)構(gòu)比較特殊， 壓力容器內(nèi)部的很多元器件， 都會在外力作用下發(fā)生一定的損耗。 超聲方式是一種比較常用的檢測方法， 對于鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響很小， 檢測的靈敏度比較高， 可以有效檢測的出壓力容器的滲漏點(diǎn)，如圖1。 超聲檢測的主要設(shè)備是超聲波發(fā)射器， 在檢測的過程中， 檢測人員對超聲波反射和折射之前的界面進(jìn)行觀測， 查看各個(gè)結(jié)構(gòu)截面反射的超聲波的衰減程度， 最終確定鍋爐承壓容器的內(nèi)部缺陷位置， 進(jìn)一步確定鍋爐的滲漏性質(zhì)。 在使用超聲波檢測技術(shù)， 對鍋爐的壓力容器進(jìn)行檢測的過程中，要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

第一，檢測人員要根據(jù)鍋爐壓力容器的具體情況，選擇合適的超聲波檢測的儀器， 避免儀器的型號與實(shí)際需求情況不相符合， 影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確程度。 第二， 檢測人員要在檢測前， 檢查超聲波檢測儀器的檢測與接受探頭， 對探頭的靈敏度進(jìn)行測試， 在保障儀器可以正常使用的前提下，再進(jìn)行檢測操作。 第三，檢測人員在檢測的過程中，要注意多次檢測，取平均值，提高檢測的準(zhǔn)確程度， 避免環(huán)境因素變化， 對檢測結(jié)果造成的影響。 第四，要對檢測的項(xiàng)目進(jìn)行分類，將鍋爐壓力容器的裂紋損傷、 氣泡損傷等， 分為不同的檢測模塊，方便對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

圖1 超聲波滲漏檢測儀器

3.2 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)磁粉檢測技術(shù)的要點(diǎn)

檢測人員主要通過觀察鍋爐壓力容器， 基質(zhì)表面的泄露磁場狀況， 對鍋爐的壓力容器進(jìn)行磁粉檢測。這種檢測方式使用的過程中， 要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：首先， 磁粉檢測方法， 更適用于鍋爐壓力容器使用過程中的檢測， 對于沒有投入生產(chǎn)的鍋爐壓力容器，磁粉檢測的結(jié)果可能不夠準(zhǔn)確。 技術(shù)人員要重視不同檢測方法的適用環(huán)境， 根據(jù)鍋爐壓力容器的實(shí)際狀況，選擇合適的檢測方法。 其次， 磁粉檢測方式只有當(dāng)泄露缺陷的壓力足夠大時(shí)， 才會吸引足量的磁性粒子，產(chǎn)生磁場標(biāo)記。 對于小范圍的漏點(diǎn)， 就要與其他的方法配合，才能進(jìn)行比較準(zhǔn)確的分析。 最后，磁粉檢測方法需要一定的環(huán)境對比度， 才能被檢測人員觀察到，因而， 在使用這種方法對鍋爐的壓力容器進(jìn)行檢測的過程中， 技術(shù)人員要控制好環(huán)境參數(shù)， 保障鍋爐缺陷檢測的有效性。

3.3 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)滲透檢測技術(shù)的要點(diǎn)

一方面，滲透技術(shù)主要是通過滲透劑作為介質(zhì)，將鍋爐的壓力容器浸泡在滲透劑當(dāng)中， 形成一定的真空環(huán)境， 滲透劑在這樣的環(huán)境下， 對鍋爐壓力容器內(nèi)部的細(xì)小裂縫， 進(jìn)行自動的填補(bǔ)。 檢測人員通過對滲透劑均勻程度的檢測， 找到裂縫的基本位置， 并初步判斷裂縫形成的原因。 另一方面， 檢測人員在確定位置之后， 對鍋爐壓力容器中多余的滲透劑進(jìn)行去除，將有裂縫、氣泡等缺陷的結(jié)構(gòu)位置，隔離出來，對缺陷位置進(jìn)行重點(diǎn)的檢查。 檢測人員可以通過高對比度分方法， 對裂縫的物理數(shù)值進(jìn)行描畫， 確定壓力容器缺陷的基本物理影像， 方便技術(shù)分析人員直接觀測檢測結(jié)果。 技術(shù)人員可以通過疊加一層熒光物質(zhì)， 提高滲透檢測的靈敏程度，加快檢測結(jié)果的分析速度，如圖2。

3.4 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)放射檢測技術(shù)的要點(diǎn)

圖2 檢測人員在滲透檢測中噴涂熒光劑

放射檢測與超聲波檢測的原理，有一定的相似性，二者都是利用反射與折射的衰減作用， 實(shí)現(xiàn)鍋爐壓力容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷的檢測。 但是， 放射性射線與超聲波的衰減原理有很大的不同， 射線的衰減周期更長，對細(xì)小的結(jié)構(gòu)部件的靈敏程度更高。 檢測人員可以根據(jù)儀器中的顯示結(jié)果， 直觀的觀察到壓力容器的內(nèi)部情況， 檢測結(jié)果的可視化程度高。 監(jiān)測人員可以根據(jù)射線檢測的結(jié)果， 確定泄露現(xiàn)象的基本點(diǎn)， 確定泄露的范圍， 并對漏點(diǎn)形成的原因進(jìn)行初步的分析。 使用放射檢測方法， 對鍋爐的壓力容器進(jìn)行檢測， 要注意以下幾點(diǎn)：

（1）對檢測人員進(jìn)行安全防護(hù)，保障檢測人員在進(jìn)入檢測現(xiàn)場之前，戴好防輻射面具，穿好防輻射服，戴好防輻射手套， 保障檢測人員的人身安全， 降低射線對于檢測人員身體的傷害。 （2）在檢測人員進(jìn)場之前，進(jìn)行充分的技術(shù)交底， 保障檢測人員完全明確本次檢測的時(shí)間、地點(diǎn)、目的等信息，并對檢測人員的身體狀況進(jìn)行檢查，保障檢測人員的工作狀態(tài)良好。 （3）對于射線檢測方法采集到的數(shù)據(jù)， 要進(jìn)行及時(shí)的分析與處理， 由于射線采集的結(jié)果可視化程度比較高， 因而可以將射線檢測的結(jié)果， 作為檢測的基本點(diǎn)， 列入到壓力容器檢測的基本數(shù)據(jù)當(dāng)中去。

結(jié)論：綜上所述，鍋爐壓力容器檢驗(yàn)無損檢測技術(shù)的應(yīng)用， 可以提高鍋爐設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性，減少設(shè)備運(yùn)行中的故障率， 降低生產(chǎn)事故的發(fā)生幾率。 從本文的分析可知， 研究鍋爐壓力容器檢驗(yàn)無損檢測技術(shù)的應(yīng)用， 有助于技術(shù)人員從發(fā)展的角度出發(fā)， 看待目前鍋爐檢測過程中存在的問題， 進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化與升級。 因而， 技術(shù)人員要加強(qiáng)對無損檢測技術(shù)的理論學(xué)習(xí)， 并在檢測實(shí)踐中， 探索優(yōu)化檢測技術(shù)的對策。