分析锅炉的无损检测技术探究

沈小勇孙逶

沈小勇孙逶

宁夏安瑞无损检测技术有限公司宁夏回族自治区银川市750200

摘要：锅炉对于社会发展、经济建设以及居民的日常生活中扮演着重要的角色，进行无损探伤来排除锅炉工作过程中的潜在危险，保证其正常工作意义重大。无损探伤技术几乎可以将锅炉存在的各种缺陷全部检测出来并且不会对锅炉的物理状态造成破坏，具有较高的灵敏度，大大提高了锅炉监测的效率降低了对锅炉进行检测的成本，因此得到了越来越广泛的应用。相关人员应当积极努力，熟练掌握锅炉无损探伤检测技术，为我国锅炉事业的发展做出应有的贡献。

关键词：锅炉；无损检测技术；锅炉检测

1.前言

保证锅炉的正常工作的原因有多个方面，首先，锅炉实在高温下进行工作的，由于需要长时间节水到水汽很容易发生氧化，被逐步腐蚀，导致锅炉内部器件运作失常、容器壁厚度降低，久而久之难免会发生事故；其次锅炉在其工作过程中承受的压力比较大，倘若锅炉由于存在质量问题而导致爆炸会造成重大的影响；此外，锅炉在使用过程中一般要求其连续运作如果因为意外状况停止工作会给社会、企业带来较大的不便和损失。因此保证锅炉的正常工作非常必要，这样对于锅炉进行必要的检测也就成为锅炉生产、使用过程中必不可少的环节。

2.锅炉制造过程中的无损检测技术

“锅”和“炉”是电站锅炉的两个组成部分，常见的电站锅炉由炉膛、集箱、锅筒、省煤器、过热器、除氧器、再热器等几部分结构和各类管件构成的。以上所述部件主要由一些压力容器与管道部分组成的。锅炉的制造过程直接影响到其初始状况以及后续的安装、运行和检测，因此使用无损检测技术对锅炉制造过程进行控制具有重要的意义。通常采用的无损检测技术除了目视、磁粉、测厚、涡流、超声检测、射线检测以外，还有PMI材质鉴别技术和其他一些自动化程度很高的声学检测技术与磁学检测技术等等。使用无损检测技术的过程中，应当依据设备构件的情况有针对性的选取检测对象。

3.电站锅炉安装过程中的无损检测技术

3.1目视检测

目视检测技术是指通过裸眼或者5倍10倍的放大镜对锅炉的外表面、各类组件、各结构焊接处进行观察，确保不存在锈蚀、组织疏松、裂纹、凹坑等缺陷的检测技术。

3.2表面检测

磁粉、渗透、涡流检测是比较常用的表面检测技术。磁粉检测适用于铁磁性材料的表面及近表面缺陷的检测；渗透检测适用于非多孔性表面开口的缺陷的检测技术，比较常用的是溶剂清洗型渗透探伤系统；涡流检测技术适用于形状规则的导电管材、线材、棒材表面与近表面缺陷的检测。

3.3射线检测

根据工件种类与射线机的特点、技术条件的要求进行射线检测，选择适宜的参照方式。由于源种类与底片质量级别要求的不同，射线能够透射工件的厚度范围也是不同的。一般而言，X射线探伤机的能量范围为50至450kV，适合对厚度小于50mm钢板的单面透照和厚度小于20mm的钢管的双面透照；射线源的透照厚度因源的种类不同而不同。射线源的能量高、几何尺寸小，适用于X射线机和人不能进入的开孔较小的部位，同时适用于一些X射线无法穿透的厚壁材料。射线源工作效率高，且不需要电源，比较适合于现场作业。

3.4超声检测

当前常用的电站锅炉超声检测方法是A扫描，但是这种方法存在缺点：缺陷结果显示不够直观、探伤结果不易保存、探伤技术难度大。近些年来，结合图像处理技术，全自动的超声波检测技术应用范围越来越广泛，且技术日趋完善。此外，多探头、多扫描方式组合的超声回波检测技术、低频超声技术、超声波衍射回波技术的日趋完善也使得超声检测技术内容越来越完善。全自动超声检测技术目前在国外已被广泛的应用于规则元件的环焊缝及纵焊缝检测。相比于传统的超声波检测，全自动超声检测技术具有污染小、检测速度快、缺陷定量准确、操作人员工作强度小等优点。

3.5定量光谱分析技术

在电站锅炉安装过程中，原材料直接影响着锅炉能否安全运行。近年来常用的材料鉴别技术除了化学分析、谱线分析仪看谱镜外，还有PMI材料鉴别技术。PMI定量光谱分析技术是基于光谱分析原理而形成的，它通过一定的装置来激发元素谱线，使用分光设备进行分光处理，采用光电法测量分析线及预置内标线强度比，然后进一步处理分析来显示元素含量。这种方法相比于常规的物理、化学分析方法具有设备轻巧、操作简单方便、定量准确的优点，更适用于对锅炉现场安装、检验及原材料检验。

4.电站锅炉使用检验中的无损检测

对电站锅炉进行定期检测的主要目的在于保障锅炉的安全运行，以防事故的发生。常用的定期检验无损检测技术有漏磁通检测技术、涡流检测技术、磁记忆检测技术、红外热成像检测技术、金相检测技术。

4.1漏磁通检测技术

漏磁通技术用于检测电站设备或者与之相关的管道腐蚀缺陷检测。漏磁通无损检测设备的工作原理是通过自身携带的磁铁，在设备的周围形成一个纵向磁通回路场，若设备无缺陷，那么磁力线封闭而且均匀分布；若设备内壁或者外壁存在缺陷，那么磁通陆会变窄、磁力线发生形变，会有部分磁力线穿出相应部件表面而形成漏磁场。位于两磁极之间的紧贴的探头能够探测到该漏磁场。通过信号处理，就可以获得缺陷的位置、深度等信息。

4.2涡流检测技术

涡流检测仪、检测线圈以及必备的辅助装置就构成了涡流检测系统。通常涡流检测系统分为常规涡流检测、远场涡流检测、透射式涡流检测。电站锅炉中所用的管件多为铁磁性材料，所以只能采用远场涡流技术对管件内外腐蚀引发的穿孔、凹坑、壁厚不均匀等缺陷进行检测。选择涡流检测技术时，要根据实际情况充分考虑到各种因素对检测信号的影响，以便于取得最好的检测结果。

4.3磁记忆检测技术

金属磁记忆检测技术是20世纪90年代后期发展起来的，它是由俄罗斯杜波夫教授于20世纪90年代初提出的。金属磁记忆检测技术是一种检测材料疲劳损伤与应力集中的无损检测方法。其原理是铁磁工件受载过程中于应力和变形区内产生的不可逆变化的磁状态，这种状态不仅能够保留，而且还同最大作用应力有关系。一般采用磁记忆检测技术对设备焊缝进行快速扫描，以求发现应力峰值部位，并对其表面进行磁粉检测、超声检测、硬度测试，从而发现设备器件可能存在的裂纹及材料微观损伤。

4.4红外热成像检测技术

红外热成像检测方法通常用于对低温或高温承压设备的内部保温层是否完好、是否遭受腐蚀引发泄漏等情况的评价检测，该方法适用于电站锅炉设备。常规的红外热成像技术能够比较容易的检测出设备壳体是否有局部超温现象，以便于尽早发现设备壳体的薄弱部位，为接下来的重点检测提供依据。

4.5金相检测技术

检测电站锅炉承压部位是否产生劣化、蠕变现象的最有效的方法就是金相检测技术，该技术在电站锅炉检验中得到了较为广泛的应用。常用的金相检测技术有现场金相法和腹膜法两种。金相检测的重点是目视检测出的过烧、变形的异常部位。

5.结语

近年来在检测技术中，无损检测技术的应用发展非常快，也得了业界较高的认可。无损检测技术主要是指在检测过程中通过借助射线、超声波以及电磁或者是一些渗透物等，在不对被测物体造成任何破坏或者损伤的情况下检测被测物体内存在的缺陷的一种技术。与传统的检测技术相比，通过应用无损检测技术进行检测首先不会对被检测的物体造成破坏，这对一些成品物件的检测有非常好的应用效果。另外在对被检测物体进行检测的过程中，无损检测技术可以同时对多个关键或者核心的区域进行检测。

参考文献：

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