彭村

河北省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)研究院保定分院 河北保定 071000

電站鍋爐是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的設(shè)備，電站鍋爐工作溫度、壓力高，設(shè)備有泄漏、爆炸危險(xiǎn)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以通過無(wú)損檢測(cè)手段發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的有害缺陷，以便提前處理或監(jiān)測(cè)，保證電站鍋爐的安全運(yùn)行。在電站鍋爐的制造、安裝和定期檢驗(yàn)過程中，雖然采用了無(wú)損檢測(cè)，但重點(diǎn)不同。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)和內(nèi)容。鍋爐在電廠的運(yùn)行中起著非常重要的作用，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和材料質(zhì)量直接影響設(shè)備的運(yùn)行。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)電站鍋爐的缺陷檢測(cè)有很好的效果，能及時(shí)對(duì)缺陷部位進(jìn)行檢查和修改，保證鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方法

2.1 超聲檢測(cè)

材料超聲檢測(cè)是通過傳播來發(fā)現(xiàn)材料性能和結(jié)構(gòu)的變化，在接頭缺陷檢測(cè)中起著重要的作用。鍋爐焊縫未熔焊是鍋爐的常見問題，嚴(yán)重危害鍋爐的安全運(yùn)行。超聲波檢測(cè)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷并找到相應(yīng)的解決方法。同時(shí)，導(dǎo)波超聲波可以穿透整個(gè)檢測(cè)板。這種技術(shù)有兩大特點(diǎn)：一是傳播距離比較長(zhǎng)；二是衰減比較慢。研究人員可以用這種方法來研究鍋爐的檢測(cè)。探頭可以掃描整個(gè)表面，并能通過圖像顯示缺陷的位置和范圍。利用超聲波技術(shù)可以對(duì)鍋爐管道進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。但該方法的靈敏度有待提高。如果對(duì)電站鍋爐進(jìn)行檢測(cè)，可以先用導(dǎo)波超聲檢測(cè)，然后用傳統(tǒng)的超聲波檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)缺陷和漏洞[1]。

2.2 磁粉檢測(cè)

鐵磁性材料主要用于檢測(cè)過程中。如果發(fā)現(xiàn)任何不連續(xù)或缺陷，磁粉將直接繞過缺陷。通過漏磁場(chǎng)的形成，它將演化成不同形式的磁痕，直接反映不連續(xù)和缺陷的位置、狀態(tài)、大小和嚴(yán)重程度。該方法同樣適用于磁性材料的對(duì)接焊接。

2.3 射線檢測(cè)

X 射線檢測(cè)主要用于檢測(cè)物體吸收程度的缺陷。該方法靈敏度高，缺陷輪廓能直接反映在底片上，定位精度高。對(duì)于局部厚度差的缺陷，射線檢測(cè)更準(zhǔn)確。適用范圍為金屬材料對(duì)接焊接接頭，本試驗(yàn)不適用于鋼管。

2.4 滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)的原理是在被檢測(cè)工件表面施加滲透劑，使其滲透到工件的缺陷中，并用工具將滲透劑從工件表面去除。人們可以看到缺陷的狀態(tài)和分布范圍。滲透檢測(cè)可以檢測(cè)表面缺陷，如無(wú)孔材料或零件。這種檢測(cè)不受工件結(jié)構(gòu)的限制，可以直接檢測(cè)焊接或鑄造等，但滲透檢測(cè)只能用于表面檢測(cè)，不適合于外部因素引起的堵塞檢測(cè)。

3 電站鍋爐管道的無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)

電站管道采用無(wú)縫管。無(wú)縫鋼管生產(chǎn)工藝主要采用熱處理和化學(xué)方法。在無(wú)縫鋼管的檢測(cè)和維修過程中，采用了渦流和超聲波檢測(cè)技術(shù)。在渦流檢測(cè)中，需要對(duì)儀器設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，以獲得準(zhǔn)確的缺陷位置和程度，達(dá)到識(shí)別和檢測(cè)的目的；超聲波檢測(cè)方法主要是將超聲波送到被檢測(cè)設(shè)備上，然后接收被測(cè)設(shè)備的超聲波反饋信號(hào)，經(jīng)過分析處理，得到缺陷的位置和程度。在此過程中，超聲波檢測(cè)將采用液體滲透法和接觸法。

3.1 相控陣檢測(cè)技術(shù)

我國(guó)的檢測(cè)技術(shù)復(fù)雜多樣，相控陣檢測(cè)技術(shù)就是其中之一。這項(xiàng)技術(shù)由一組芯片組成，每個(gè)芯片都在運(yùn)行時(shí)計(jì)時(shí)。相控陣檢測(cè)允許超聲波在一個(gè)位置檢測(cè)不同形狀，可以代替普通探頭在不同角度進(jìn)行檢測(cè)。早期的相控陣技術(shù)比較復(fù)雜，成本較高，制約了其他檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。在生產(chǎn)過程中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超聲相控陣技術(shù)逐漸成熟并廣泛應(yīng)用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。然而，該技術(shù)主要應(yīng)用于火車車輪和汽車車輪葉片的檢測(cè)，而在鍋爐的檢測(cè)中應(yīng)用較少。采用相控陣技術(shù)對(duì)鍋爐進(jìn)行檢測(cè)，然后通過在超聲波檢測(cè)中引入熱氣，可以正確判斷內(nèi)部裂紋。在特殊情況下，相控陣技術(shù)可以根據(jù)角度、焦距等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同探頭的需要[2]。

3.2 低頻檢測(cè)技術(shù)

低頻檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)儀器的探頭進(jìn)行調(diào)整。一般情況下，檢測(cè)時(shí)需要輸入低頻信號(hào)。鍋爐運(yùn)行過程中出現(xiàn)不合格材料、設(shè)備漏洞等意外情況時(shí)，低頻探頭可接收信號(hào)并及時(shí)修改。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，低頻檢測(cè)技術(shù)的選擇較為普遍。低頻檢測(cè)技術(shù)還可以對(duì)管道內(nèi)外表面進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并提醒相關(guān)人員處理，保證鍋爐正常運(yùn)行。低頻檢測(cè)技術(shù)采用“干非接觸”方法。如果管道表面有油漆，則檢測(cè)無(wú)效。與早期檢測(cè)技術(shù)相比，低頻檢測(cè)技術(shù)不僅提高了檢測(cè)精度，而且能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正問題。有鑒于此，電站鍋爐可根據(jù)電磁檢測(cè)結(jié)果定期對(duì)缺陷部位進(jìn)行復(fù)檢，提高電站鍋爐的質(zhì)量和鍋爐檢測(cè)效率。

3.3 內(nèi)置旋轉(zhuǎn)式超聲波定量檢測(cè)技術(shù)

該技術(shù)選用內(nèi)置式水侵超聲檢測(cè)技術(shù)，即先將水注入被檢測(cè)工件的管內(nèi)，然后將探頭分布在管內(nèi)，再利用水將探頭激發(fā)的超聲波傳輸?shù)椒瓷溏R上，反射鏡反射后進(jìn)入管內(nèi)壁，返回原始回波路徑，最后被芯片接收。另外，部分超聲波將被傳輸?shù)奖粰z測(cè)工件的內(nèi)管，外管中的超聲波反射將沿著路徑返回并被芯片接收。通過這樣的處理，得到兩個(gè)反射信號(hào)。內(nèi)置旋轉(zhuǎn)超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以及時(shí)處理電站鍋爐遇到的障礙。它不僅可以繞過以往超聲技術(shù)的檢測(cè)盲區(qū)，而且可以提高檢測(cè)效率。此外，超聲波自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在國(guó)外也得到了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的人工超聲和X 射線檢測(cè)相比，自動(dòng)超聲檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更加明顯。例如，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于手動(dòng)超聲波檢測(cè)技術(shù)。對(duì)問題的分析比較準(zhǔn)確，既可以減少環(huán)境污染，又可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這樣就可以檢測(cè)和掃描被測(cè)物體。最后，從各個(gè)角度進(jìn)行數(shù)字合成，得到準(zhǔn)確的掃描數(shù)據(jù)[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，保證電站鍋爐的正常運(yùn)行具有重要意義。在電站鍋爐檢測(cè)過程中，應(yīng)根據(jù)不同程度和標(biāo)準(zhǔn)的要求，合理使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。在保證鍋爐常規(guī)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，豐富和完善了鍋爐管道無(wú)損檢測(cè)的儀器和方法，促進(jìn)了我國(guó)電站鍋爐管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。