锅炉压力容器定检及无损检测技术应用探讨

发表时间:2020/8/7   来源:《科学与技术》2020年8期   作者:邵李泰
[导读] 主要对锅炉压力容器定检工作中存的问题及无损检测技术应用进行了探讨
        摘要:本文主要对锅炉压力容器定检工作中存的问题及无损检测技术应用进行了探讨,以供同仁参考。
        关键词:锅炉压力容器定检;存在问题;无损检测;技术应用

一、前言
        锅炉压力容器是将燃料的化学能、电能转变为热能(具有一定参数的蒸汽和
热水)的能量转换设备、同时是直接受火和高温烟气(受热)、承受工作压力载荷、具有爆炸危险的特种设备。锅炉压力容器在运行过程中,受压元件在高温高压水汽介质作用下,在外部高温火焰辐射或烟气冲刷下,可能发生腐蚀、变形、磨损、结垢、过烧、泄漏等缺陷,还会出现积灰、结焦等现象,更严重的发生爆管甚至爆炸事故,如果不及时发现隐患并及时消除,可能会导致设备损坏,严重的可能导致人民生命和财产损失,所以应当开展锅炉压力容器定期检验工作。目前在锅炉压力容器检验中,常用的方法有目测检验法、重击检验法、钻孔检验法、灯光检验法以及专用仪器检验法等多种,不同的方法有不同的适应性和准确度。不过在众多的检验技术中,无损检测技术利用专业化设备,通过声、光、磁等手段对锅炉压力容器进行检测,能很好的适应压力容器的结构、材料、工艺、介质、使用条件等特点,具有极高的可靠性和安全性,并能减少传统检测技术对锅炉压力容器的损伤,是一种极为优秀的检测方法。下面就对锅炉压力容器定检工作中存的问题及无损检测技术应用进行了探讨,以供同仁参考。

二、锅炉压力容器的定期检验中存的问题分析
        (1)锅炉压力容器自身方面的问题。部分锅炉压力容器生产厂家在锅炉压力容器生产中未能对其生产过程进行严格的控制,使得锅炉压力容器质量问题发生率加大,实践应用中的密封性强度未能达到国家标准,其中的支撑部件存在腐蚀性问题,从而给锅炉压力容器运行埋下了安全隐患。在此背景下,若锅炉压力容器定期检验工作落实不及时,检测中的实际操作不当,则会威胁锅炉压力容器的安全性能,加大其故障发生率。针对这类情况,人们需要在锅炉压力容器生产过程中落实好质量监督工作,做好检验工作,从而消除锅炉压力容器运行中的安全隐患,为其实践应用水平提升提供可靠保障。
        (2)锅炉压力容器检验中的误差影响。在锅炉压力容器定期检验中,辐射问题的存在,会给检验人员身心健康带来潜在威胁。同时,锅炉压力容器检验中的有害物质、腐蚀性问题等会影响检验结果的准确性,导致锅炉压力容器定期检验中的误差影响范围扩大,间接地降低了定期检验工作水平。实践中,若这类问题处理不及时,将会加大锅炉压力容器运行风险,使得其性能可靠性逐渐下降,影响锅炉压力容器实践应用效果的同时会加大相关企业的生产成本。因此,需要在锅炉压力容器定期检验中加强检验过程控制,加强定期检验工作落实效果评估,避免最终检验结果受误差影响较大,实现锅炉压力容器的安全使用。

三、在锅炉压力容器定检中无损检测技术的应用探讨
        根据国家规定,锅炉压力容器不停止运行外部检验周期为1 年,停止运行内外部检验周期最长为6年,检验重点应判断是否在使用中存在开裂、疲劳开裂以及材料劣化等缺陷。在停止运行内外部检验中,常用表面检测方法来对压力容器的对接焊缝、角焊缝、螺栓强度、焊接部位等进行检测,如果材料是铁磁性材料,一般可采用磁粉检测法进行,对于压力容器内部,考虑可视度不好可采用荧光磁粉法来检测,外部则多采用湿式黑磁粉法检测,对于磁粉检测不到位的角焊缝,则多采用渗透检测法。对于压力容器腐蚀状态和焊缝表面状态的检测,可采
用涡流检测法,利用内穿过式探头、远场涡流检测技术等,对其是否存在穿孔、蚀坑等缺陷进行检测。

此外,对于压力容器高应力集中部位,可以采用磁记忆检测法,检测这些部位是否存在腐蚀开裂、疲劳损伤以及蠕变损伤,便于判断高应力集中部位是否存在表面裂纹、内部裂纹或微观损伤。
        (1)磁粉探伤检测技术的应用。该检测技术的工作原理是通过对漏磁现场的合理运用,将铁磁性的材料放置于磁场中进行磁化处理。其间,若锅炉压力容器存在缺陷,则会发生漏磁情况,从而实现对锅炉压力容器管道的无损检测。实践中,借助磁粉探伤检测技术对锅炉压力容器进行检验分析时,主要是考虑了其缺陷部位在磁场中能够有效地应对磁力线所产生的较大阻力,从而确定被检测对象存在缺陷的位置,实现锅炉压力容器的科学检测。除此之外,可在直流电磁化检测方式和交流电磁化检测方式的配合作用下,实现锅炉压力容器检测中的纵向磁化与轴向磁化方式的配合使用,从而增强其检验效果,得到理想的检测结果。
        (2)超声波及渗透检测技术的应用。由于超声检测仪器体积小,重量轻,便于携带和操作,而且对与人体无伤害,因此在在用锅炉压力容器检验中得到广泛使用。在超声检测方面,各种数字化超声波探伤仪广泛使用。TOFD 超声检测系统、超声成像检测系统、磁致伸缩超声导波检测系统、相控阵超声检测系统已经获得了广泛应用。在检测方法和应用技术研究方面,针对自动化超声检测技术、超声成像检测技术、人工智能与机器人检测技术、TOFD 超声检测技术、超声导波检测技术、非接触超声技术、相控阵超声检测技术和激光超声检测技术等的研究都取得了大量成果,能够为锅炉压力容器无损检测提供必要的技术支持,从而达到锅炉压力容器性能优化的目的,确保其实践应用中的运行状况良好性,丰富其检测技术手段。同时,在渗透检测技术的支持下,人们能实现锅炉压力容器的无损检测。该技术应用中的工作原理为:在毛细作用下,通过对待检测设备开口缺陷的有效检测,获得相应的检测结果并加以使用。实际操作中,需要将渗透液渗透到待检测设备缺口中,在显示剂的支持下,实现设备的无损检测。实践中,将渗透检测技术应用于锅炉压力容器无损检测中,有利于降低检测成本,直观地得到所需的检测结果。
        (3)X射线无损检测技术的应用。X射线检测方法主要在现场用于板厚较小的压力容器对接焊缝内部埋藏缺陷的检测,因为薄板采用超声检测有一定难度,而采用射线检测不需要太高的管电压。这种检测技术的优点在于:避免对检测设备的损害,能够对设备待检测部部位进行穿透分析,且通过对物质发射阻力强度的判断,确定锅炉压力容器内是否存在缺陷问题。X射线无损检测技术的工作原理为:结合X射线的功能特性,将其照射在待检测工件上,进而在射线感光胶片上对检测工件及阻力系数所呈现的影像进行分析,运用所得的影像信息对锅炉压力容器内是否存在缺陷做出判断。同时,基于X射线无损检测技术的锅炉压力容器检测,需要控制好该技术应用中的照相角度,检测人员需要做好自身的保护工作,实现对锅炉压力容器有效的无损检测。

四、结语
        总之,加强对定期检验问题的分析与处理,有利于优化锅炉压力容器性能,提高检验工作效率及质量,消除锅炉压力容器长期使用中存在的安全隐患。同时,应结合锅炉压力容器定期检验工作落实的实际情况及要求,重视应用无损检测技术,将该技术广泛应用于锅炉压力容器检验中,从而降低其运行风险,增加锅炉压力容器生产效益的同时实现对其维护成本的有效控制。

参考文献
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