(江西丰城三期发电厂 江西丰城市 331100)
摘要:目前,我国的发电站在运转的过程中其核心设备主要是锅炉装置。因此,对锅炉设备制定规范的检测标准对电厂的正常运转有着关键性作用。现阶段,我国电厂通常使用的无损检测方法主要是依靠声波、电磁波或者使用金属结构成分分析进行检测。近年来,我国声波传导技术与电磁技术得到了很大程度上的提升,前沿科技的应用在很大程度上促进了锅炉无损检测技术的发展。根据相关调研显示,新型锅炉无损检测设备对电厂核心锅炉设备都有着很好的监控效果,很大程度上保障了电厂锅炉设备的事故率的发生。
关键词:电站锅炉管道;无损检测技术;探究
1锅炉管道检测技术的发展
当前,我国电厂进行锅炉管道无损检测的主要方法是通过射线照相法与超声波法进行检测。但是,这两种方法都有着不同程度上的问题,从长远性、安全经济性的角度来看,在不断优化检测技术的同时还应该提升无损检测的效率,主要可以从以下方面着手:(1)尽量降低人为操作引起的事故,工作应该趋于智能自动化;(2)对锅炉安全检测标准进行动态化监控,及时了解锅炉磨损情况与潜在威胁,并根据实际情况制定相应对策;(3)取消检测过程中不必要的辅助工作,防止检测流程过多对检测过程造成不利影响。
2常见电站锅炉管道无损检测技术种类
2.1自动化管道无损检测技术
自动化技术是现代一项新兴技术,其中许多领域当中均得到了良好的应用,其中就包括了火电厂锅炉管道检测,在自动化管道无损检测技术当中,存在许多不同形式的技术,常见的有三类:厚壁管道超声波自动化检测系统、射线底片的智能化评片系统、薄壁小径管焊缝探伤的相控阵列换能器的超声检测技术,下文将对这三类技术进行相关分析。
2.1.1厚壁管道超声波自动化检测系统
厚壁管道超声波自动化检测系统主要由三个部分组成,即爬行器、换能器、驱动器,这些组成部分均与计算机控制系统连接,连接方式为信号技术,应用时通过计算机的参数设置,可以使爬行器在管道内爬行,之后利用爬行器上的传感装置或者其他装置来收集管道内部状态的数据,之后通过信号渠道将数据发送到换能器当中,换能器会对接收到的数据进行处理,使其转变为可以被计算机系统解读的数据,再将数据通过信号渠道传输到计算机控制系统当中,以此实现自动化无损检测。目前,该系统在许多先进国家已经应用,通过部分实例了解到,此系统的检测长度最大可达110mm,最大爬高为20mm。
2.1.2射线底片的智能化评片系统
射线底片的智能化评片系统主要由图象处理系统、缺陷识别系统、评片系统组成,运行当中,首先通过射线检测数字化图像技术来获取管道内部的图像信息,之后通过缺陷识别系统结合缺陷特征数据库,对图像信息进行检测,如果图像信息内存在符合缺陷特征的部位,则判定管道内存在老化或者其他现象,最终根据缺陷识别结果,由评片系统对此进行评估。
2.1.3薄壁小径管焊缝探伤的相控阵列换能器的超声检测技术
此项技术的应用十分简单,主要利用换能器来实现检测。应用上,首先需要确认管道的焊缝位置,之后将换能器围绕焊缝旋转一圈,就能够通过相控技术来获得一次性信息。
2.2涡流无损检测技术
如果管道内部存在缺陷,该部分的涡流场会发生畸形变化,相比于周边其他不稳十分明显,那么在这一原理上,就可以通过涡流无损检测技术来对此进行检验。应用当中首先将管道放在靠近交流电线圈的位置,此时通过线圈即可形成交变磁场,之后磁场会穿过管道并于管道发生电磁感应,此时管道内部就会形成涡流场,此时只要将线圈环绕所有管道,对整体的涡流场进行观测即可清晰的得知其中哪一些涡流场存在畸形变化,如果存在畸形变化则说明该部位存在缺陷。目前,火电厂无损检测领域当中,常用的涡流无损检测技术根据线圈类型大致分为穿过式线圈、内插式线圈,其中穿过式线圈是一种体积较大的线圈,可以将管道放入其中进行检测,检测当中其涡流磁场效应主要作用于管道的外壁,所以在检测外壁缺陷当中具有良好的应用,而在管道内部检测当中,该线圈因为具备渗透作用同样可以应用,然而在实际应用上来看,该线圈的内部检测效果并不良好,灵敏度相对较低;内插式线圈是一种放置于管道内部的线圈,是功能上与穿过式线圈完全相反,即更适合实现管道内部缺陷检测,所以在实际检测当中可以根据需求来决定使用哪一种线圈。此外,在现代技术的发展背景下有一种探头式线圈脱颖而出,已经逐渐被投入实用当中。该线圈的主要功能特点在于适用范围广泛,无论管道结构简单还是复杂,都能够直接投入应用,同时探头式线圈具备穿过式、内插式线圈的相应功能,可以将其视为综合性锅炉管道内外无损检测技术,虽然此项技术当前还存在一些不足,但是在实际应用效果上来看,其具有极高的应用价值。
2.3超声波无损检测技术
超声波无损检测是一种较为传统化的无损检测技术,其主要由超声波发射器、超声波接收器、计算机系统组成。应用时,通过超声波发射器向管道内部或者外部发射超声波,此时超声波会沿着管壁扩散,如果管壁存在凹陷、凸起,都会导致超声波扩散波形出现异常波动,此时通过超声波接收器可以接收到所有波形,并将其反馈发送到计算机系统当中,人工就可以在计算机系统上看到超声波扩撒波形是否存在异常,如果存在异常,可以通过异常出现的时间、幅度、特征来判定管道缺陷点、缺陷规模、缺陷类型等,所以此项技术是一种功能性较强的技术。然而在早期的超声波无损检测当中人们发现,因为火电厂发电环境复杂,容易出现灰尘等物质,当这些物质附着于管道外壁或者内壁之后,同样会导致超声波岀现异常波动,这说明超声波检测法容易被这些因素所干扰,使其检测结果不准确,所以之后人们在采用超声波无损检测技术前,都需要先对检测目标进行清理,但此项工作十分困难,因为部分污垢并不是简单通过水就能清洗干净的,例如在一些缝隙中,卡入了污染物质,此时就可能进行清理。
2.4磁粉探伤技术
磁粉探伤技术是当前管道无损检测技术中最简单的一项技术,即采用具备磁性、粒径较小的磁粉将其洒在管道外壁或者内壁,之后观察磁粉的分布即可判定管道是否存在缺陷。原理上,因为管道缺陷处与正常区域存在差异,在磁场的作用之下,会导致磁粉被吸入缺陷内部,以此就出现了不均匀分布,这种方法具有较高的直观性,在许多简单的检测要求之下均有应用。此外,磁粉探伤技术存在一系列缺陷,例如探伤之后的磁粉清理工作十分困难、已受到外部磁场的干扰、无法得出准确缺陷数据等,因此在一般情况下,此项技术均作为辅助技术来应用。
3结束语
在电站运营的过程中主要依靠锅炉设备进行发电,由于锅炉结构与工作情况比较复杂,在锅炉运行过程中,操作不当可能会导致泄露或者爆炸的可能性。因此,发电厂相关部门需要对锅炉进行动态监控,定期进行安全检查,保障锅炉运行过程中的安全性,以此降低事故发生率。对锅炉中不同部件需要采取不同检测方式,并在原有检测基础上使用先进的自动智能化检测模式。随着科技的不断向前发展,新型的大型电站锅炉也不断被研发并投入运营使用,这对无损检测技术提出了新的更高标准的要求。相关科研人员与从业人员应当积极的研发新型仪器设备与检测方法,不断创新与优化现有检测方法,改良现有仪器设备,完善与修正现有检测标准,以满足日趋严苛的检测要求。
参考文献:
[1]祖家弘.浅谈锅炉承压管道无损检测技术现状及发展[U].化工管理,2016(30):203.
[2]赵丹.电站锅炉管道无损检测技术探究[J].山东工业技术,2017(14):59.