蔡艷龍

【摘 要】鍋爐始終是電廠發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，同時也是電站的重要主機(jī)之一。一般來說，電站鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)與運行環(huán)境較為復(fù)雜，很容易出現(xiàn)運行隱患。為進(jìn)一步確保電站鍋爐運行安全，相關(guān)人員在實際制造與生產(chǎn)過程中，必須嚴(yán)格明確電站鍋爐各種構(gòu)件的運行要點與質(zhì)量控制點。在此基礎(chǔ)上，實行無損檢測技術(shù)以確保電站鍋爐運行安全。結(jié)合以往的經(jīng)驗來看，通過應(yīng)用無損檢測方法試驗電站鍋爐運行性能，能夠最大限度地強(qiáng)化電站鍋爐的運行安全性，提升電站的生產(chǎn)效能。

【關(guān)鍵詞】鍋爐檢測；新技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號：X701；文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

在進(jìn)行生產(chǎn)時，作為關(guān)鍵的承壓容器，危險度非常高，但是它的功能強(qiáng)大，能夠確保生產(chǎn)順利完成。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代化建設(shè)過程中，鍋爐的應(yīng)用越來越廣泛，其數(shù)量增加速度非常快，所以，在使用鍋爐過程中，人們高度關(guān)注它的安全性，因此，現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展急需提高檢驗檢測鍋爐的技術(shù)水平，并能夠促進(jìn)國家綜合國力的提升和社會的進(jìn)步。

1鍋爐制造過程中實行無損檢測的必要性分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，以電站鍋爐無損檢測技術(shù)為主的科技手段得到了較大的突破與完善，目前已經(jīng)形成一套比較先進(jìn)、科學(xué)的無損檢測技術(shù)體系和相應(yīng)的質(zhì)量保障體系。相關(guān)人員可以利用科學(xué)的檢測方法與質(zhì)量保障體系，進(jìn)一步夯實鍋爐的應(yīng)用性能，以確保鍋爐運行的安全程度。結(jié)合實踐應(yīng)用效果來看，目前所應(yīng)用的電站鍋爐無損檢測主要以聲波探測、電磁測量以及輻射試驗等技術(shù)為主，對電站鍋爐的運行性能與運行質(zhì)量進(jìn)行合理測試。在此基礎(chǔ)上，輔以計算機(jī)技術(shù)對實際測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如建模分析等。進(jìn)一步明確鍋爐內(nèi)部構(gòu)件的損壞程度以及缺陷問題等，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須及時采取必要的解決對策，確保電站鍋爐的應(yīng)用效率與使用壽命不受損。因此可以說，電站鍋爐無損檢測技術(shù)的應(yīng)用效果與鍋爐運行的安全性能有著緊密聯(lián)系，檢測手段的應(yīng)用效果會對電站鍋爐的實際運行效果產(chǎn)生直接影響。針對于此，相關(guān)人員必須加以重視，確保無損檢測技術(shù)的應(yīng)用效果。

2鍋爐檢測新技術(shù)的應(yīng)用要點

2.1低頻率電磁波檢測技術(shù)

低頻電磁檢測的媒介是電磁波，也即在待檢測的管壁處輸入一個低頻電磁信號。當(dāng)遭遇缺陷時，信號的波段和頻率都會改變，從而探知缺陷，并通過解析信號特性來定量分析缺陷。低頻電磁波可以滲透到常規(guī)技術(shù)無法覆蓋的地方，它能從鍋爐“四管”的外表面探測管子內(nèi)表面、外表面和管子內(nèi)表面缺陷，并確定缺陷的具體形式。在鍋爐管內(nèi)壁的檢測方面，電磁檢測技術(shù)的優(yōu)勢顯而易見。而且，該技術(shù)屬于非接觸法，管子表面的污垢、油漆層不會降低測量精度。低頻電磁技術(shù)可以迅速發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷，且定位定量較準(zhǔn)確，可以很方便的檢測鍋爐“四管”。雖然電磁檢測技術(shù)與超聲波測厚相比，定量精度稍差，但鑒于其較快的檢測速度，還是能實現(xiàn)對鍋爐管的完整檢測。實際工作中，先利用電磁波發(fā)現(xiàn)缺陷，再結(jié)合超聲波測厚定量復(fù)查，可以大幅提高檢測速度和精度。

2.2相控陣檢測技術(shù)

相控陣檢測也是超聲波檢測的一種，它的探頭由一系列晶片構(gòu)成，每個晶片都可以獨立調(diào)節(jié)激發(fā)時間，控制聲束軸線和定位焦點。相控陣波束可以對某一位置的復(fù)雜幾何形狀進(jìn)行檢測，或用一個相控陣攝像頭代替多個普通探頭。在過去，相控陣系統(tǒng)的成本較高，在工業(yè)無損檢測方面應(yīng)用不多。近年來，由于相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，超聲相控陣檢測技術(shù)逐步推廣，在多集渦輪風(fēng)機(jī)渦輪圓盤檢測、機(jī)車軸彎曲度檢測和核電站反應(yīng)堆檢測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。當(dāng)然，在鍋爐檢測中，相控陣技術(shù)尚未普及，但對于一些關(guān)鍵部位卻很有幫助，比如四大管和集箱連接的孔橋探測。相比超聲波技術(shù)，相控陣可通過軟件實時改變換能器陣列產(chǎn)生的波束角、焦距和對中點等參數(shù)，從而可以在不移動探頭的情況下全面掃描焊縫。這可以大大提高鍋爐集箱孔橋部位的檢測精度，實踐證明相控陣技術(shù)具有很好的效果。

2.3無線網(wǎng)鍋爐檢測與控制

無線網(wǎng)通過無線多址信道方式，實現(xiàn)計算機(jī)通信。也就是說無線網(wǎng)絡(luò)是無線通信技術(shù)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合體，該技術(shù)在鍋爐檢測與控制中的應(yīng)用可以大幅提高鍋爐檢測與控制效率，在降低成本的同時，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)暢通性、靈活性。無線網(wǎng)絡(luò)不依賴傳統(tǒng)光纜或電纜。因為這些設(shè)施的安裝會消耗大量人力與物力，增加物質(zhì)成本。此外電纜、光纜的安裝還需要增加節(jié)點，在網(wǎng)絡(luò)空間中面臨受限、受控制問題，十分不便。

國內(nèi)當(dāng)前鍋爐檢測儀表利用的變送器就是兩線制，這種形式的儀表很容易受到外界帶來的干擾影響，此外該類型的儀表還無法實現(xiàn)一次表至二次表數(shù)據(jù)的控制與傳輸。只能先將變送器轉(zhuǎn)化成無源形式，才能夠防止外界因素對于本身的干擾，是提高儀器穩(wěn)定性的唯一方式。而無線網(wǎng)卻不需要承擔(dān)這些問題和風(fēng)險，無線網(wǎng)本身的技術(shù)與能力決定了無線網(wǎng)有著很強(qiáng)的抗干擾能力，且可以直接做到一次表至二次表的有效控制與傳輸。我們必須要積極利用無線網(wǎng)技術(shù)，這樣不僅可以有效掌握過路的運行情況與實際數(shù)據(jù)，同時還能夠利用手機(jī)登方式實時查詢鍋爐運行狀態(tài)和信息。相較于有線技術(shù)來說，無線技術(shù)成本更低。且遠(yuǎn)程可控能力和鍋爐檢測精確度都要超出有線網(wǎng)絡(luò)。我們必須不斷創(chuàng)新無線技術(shù)，擴(kuò)大其在鍋爐檢測與控制的運用，在提高檢測能力的同時，降低檢測壓力。

2.4超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)

鍋爐管道由于長度大，分布較為復(fù)雜，較難在定期檢測中實現(xiàn)百分之百檢測，尤其對于四大管道等基材的檢測，目前也只能對關(guān)鍵焊縫進(jìn)行抽查檢驗。同時，鍋爐的布管較為復(fù)雜，不少位置的管子用常規(guī)檢測儀器無法觸及，比如穿墻管。超聲波則能很好的解決這個問題。導(dǎo)波是一種特殊的電磁波，在板狀介質(zhì)中傳播時，聲場可以遍及整個厚度方向，可以在長距離內(nèi)以極小的衰減幅度傳播，不需要檢測掃描整個板狀介質(zhì)表面。

現(xiàn)在一般采用數(shù)字式超聲波探傷儀。所用探頭必須滿足JB/T4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)中3.2條關(guān)于探頭的要求。探頭楔塊宜加工成與管外壁吻合良好的曲面；晶片尺寸宜用小尺寸，一般不大于6×6mm；頻率宜采用較高的探測頻率，常用5MHz；前沿長度要求采用短前沿，一般不大于5mm；K值宜采用大K值，一般根據(jù)管壁厚度來選擇探頭的折射角，推薦的探頭角度為70°±5°（管壁厚度4～8mm，探頭折射角選用70°～75°；管壁厚度8～14mm，探頭折射角選用65～70°）。試塊采用DL/T820-2002《管道焊接接頭超聲波檢驗技術(shù)規(guī)程》推薦的DL-1小徑管專用試塊，用于儀器探頭的系統(tǒng)性能校準(zhǔn)以及掃差靈敏度的調(diào)整。

結(jié)束語

綜上所述，鍋爐是工業(yè)發(fā)展所需要的基礎(chǔ)設(shè)施，十分有必要確保它更安全有效地發(fā)揮作用，因此采取科學(xué)的檢測技術(shù)能夠做到很好的保障，從業(yè)者必須根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鍋爐檢測的操作，在應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，必須開發(fā)或引進(jìn)新的檢測儀器及技術(shù)，并通過不斷的完善檢測標(biāo)準(zhǔn)，提高檢測人員的檢測技術(shù)。

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（作者單位：國家電投集團(tuán)河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司）