电站锅炉无损检测技术分析

发表时间:2021/2/19   来源:《电力设备》2020年第31期   作者:李强 吕团
[导读] 【摘要】电站锅炉是重要的发电设备,如果该设备出现故障,则整个电力系统都会受到影响,但该设备在实际运作中的故障率很高,因此需要定期对锅炉进行检测。
        (陕西省特种设备检验检测研究院  710048)
        【摘要】电站锅炉是重要的发电设备,如果该设备出现故障,则整个电力系统都会受到影响,但该设备在实际运作中的故障率很高,因此需要定期对锅炉进行检测。这时,传统电站锅炉检测技术暴露出检测损伤缺陷,长期使用下会缩短锅炉寿命,使得传统技术逐渐被社会淘汰,取而代之的就是相关无损检测技术。本文为了推广电站锅炉无损检测技术将展开研究,论述无损检测技术优势,并对常见技术种类及应用要点进行分析。
        【关键词】电站锅炉;锅炉故障;无损检测技术
        0.引言
        电站锅炉无损检测技术种类繁多,不同技术的使用方法、使用效果、适用条件都存在差异,因此在检测中应当慎重选择,这需要相关人员对无损检测技术有一定的了解,同时也要意识到此类技术的应用价值。但现实情况中,不少检测人员对此类技术的认知还不够充分,因此有必要展开相关研究,这具有推广无损检测技术,保障电站锅炉使用寿命的现实意义。
        1.电站锅炉无损检测技术优势
        1.1无损伤
        在传统电站锅炉检测中,检测人员所采用的传统检测技术都难免会导致锅炉出现损伤,原因在于传统检测技术一般需要将锅炉拆开检测,如此循环锅炉必然会出现损伤,且损伤程度会不断积累,在相对短的时间内将导致锅炉报废。而无损检测技术相较于传统检测技术,前者最大的优势就在于检测不会造成锅炉损伤,技术实施中无需拆开锅炉,因此能尽可能延长锅炉使用寿命,这是传统技术无法比拟的[1]。
        1.2便捷性
        既然传统检测技术需要拆开锅炉进行检测,则其过程一定是比较繁琐的,同时拆开之后还要逐个部件的进行排查,这进一步导致检测过程繁琐。而无损检测技术首先免去了拆卸过程,其次能够一体化的对锅炉内部进行检测,无需逐个排查,因此无损检测技术在便捷性上具有明显优势,同时这也说明无损检测技术的检测效率更高。
        1.3经济性
        面对传统检测技术造成的损伤,以往工作人员需要在检测后采用相关手段进行修复,暂且不论修复效果如何,修复本身就会带来一定成本,且耗时耗力。但在无损检测技术中,因为此类技术不会导致锅炉损伤,所以检测完成后无需进行修复,修复本身的成本被去除,可见无损检测技术的经济性更具优势。
        2.常见电站锅炉无损检测技术及应用要点分析
        2.1常见技术
        目前,比较常见的电站锅炉无损检测技术包括超声波、磁粉、渗透、涡流四项,各项技术具体内容如下。
        (1)超声波
        超声波技术是最为常见的无损检测技术,其主要利用锅炉材料本身的缺陷及超声波传播原理来进行检测,一般用于锅炉结构缺陷检测中。即超声波在检测过程中会贴着检测物体表面进行传播,且传播是以球形扩散的,如果物体表面没有缺陷,则整个超声波传播曲线就会非常平滑,反之则超声波传播曲线上就会出现明显的凹陷,根据这一原理就能判断锅炉某结构是否存在缺陷、缺陷位置、缺陷大小[2]。
        (2)磁粉
        磁粉是一种比较传统的无损检测技术,顾名思义,就是将带有磁力的粉末涂抹在锅炉表面,因为锅炉大体是用金属材料制成的,所以磁粉会吸附到锅炉表面,这时如果检测部位存在缺陷,则磁粉就会进入缺陷,这样人工就能做出准确判断。值得注意的是,磁粉检测技术具有两大缺陷:①不易清理,即磁粉在检测应用中会吸附在锅炉表面与缺陷处,这就使得磁粉很难被清理干净;②不适用于非金属材料检测,即虽然现代锅炉大体是金属材料制成的,但局部依旧有非金属结构,这就超出了磁粉无损检测的范畴[3]。


        (3)渗透
        渗透无损检测主要借助毛细现象来进行检测,需要现在检测面上突破渗透液,如果检测面存在缺陷,则渗透液就会进入缺陷,随后再用去除剂对检测面进行全面涂刷,这样只有渗透到缺陷内的渗透液会被保留,最后借助现象级可以让渗透液反馈,并在显像剂中形成色差,这种色差肉眼可见,且渗透液的形状、分布能让检测人员对缺陷进行全面判断。可见,渗透检测与磁粉检测的形式相似,但前者易于清理,也不会对锅炉后续运作造成太多损伤,适用面也比较广泛,因此在渗透与磁粉检测技术中,更建议选择前一种。
        (4)涡流
        涡流检测的原理是电子感应,需要先在检测面上安置激磁线圈,在激磁线圈通电后检测面内部会形成涡电流,这时在保持涡电流不变的情况下,可用探测线圈测量物流内的磁场变化情况,根据变化情况结合锅炉检测面相位变化进行推算,可知检测面是否存在缺陷。涡流检测在确认锅炉是否存在缺陷方面有很高的准确性,但其不能准确帮助检测人员获取缺陷位置或尺寸,只能提供一个大概的信息,这时该无损检测技术的缺陷。
        2.2应用要点
        针对以上四项技术,下文将对其具体应用要点进行分析。
        (1)超声波应用要点
        目前,超声波在电站锅炉检测中主要被用于检测焊接的焊缝缺陷。例如焊缝没有完全融合,这将导致锅炉运作不稳定,甚至带来安全隐患,对此使用超声波检测技术,对焊缝周边发射超声波,这时超声波会在焊缝表面进行球形传播,传播过程中如果接触到未完全融合的焊缝,则超声波就会贴合焊缝缺陷下滑,整体传播曲线上会有对应表现,一般包括传播空缺、曲线波动,其中传播空缺代表焊缝内是中空的,使得超声波无法沿着当前方向继续传播,而缺陷波动则说明焊缝内不是中空的,只是下凹,但根据波动幅度大小,可知缺陷大小。
        (2)磁粉应用要点
        因为磁粉技术本身存在缺陷,但应用又比较便捷,所以该项技术一般是被作为应急技术来使用的,通常只会在锅炉存在重大缺陷的情况下应用。磁粉检测的适用条件非常广泛,基本上只要材料带有磁性就可以使用磁粉进行检测,如复合板材、管材、板材、焊接接头、T型焊接接头、角焊接缝等,具体应用方式如上所述,此处不多加赘述。
        (3)渗透应用要点
        渗透无损检测在电站锅炉检测中通常用于锅炉表面缺陷检测,但如果锅炉表面的材料是松孔性的,或者表面缺陷非开口缺陷,则不能使用渗透无损检测。一般来说,在实际应用中需要根据不同的材料来选择渗透液,同时要明确大致检测范围,否则会造成显色干扰现象,这时渗透检测的基本要求。
        (4)涡流应用要点
        涡流应用方式同上,借助激磁线圈与探测现状即可完成检测,但在检测之前必须确认锅炉检测面的材料是否是导电金属材料,如果不是此类材料,就要选择其他技术。另外,涡流检测只能用于焊接接头表面、近表面缺陷检测,这也需要在检测前进行确认。
        3.结语
        综上,本文对电站锅炉无损检测技术进行了分析,阐述了无损检测技术在电站锅炉检测中的优势、介绍了常见无损检测技术及各项技术的应用要点。通过分析可知,相较于传统锅炉检测技术,无损检测技术优势明显,因此值得推广,对此文中介绍了常见技术,并对各项技术的原理、特点、适用情况进行了论述,最后分析了主要应用要点,望能带来参考帮助。
        【参考文献】
        [1]郭红伟.电站锅炉无损检测技术方法分析[J].技术与市场,2015,22(12):61-62.
        [2]刘欣.电站锅炉无损检测技术研究[J].中国设备工程,2019,418(07):112-113.
        [3]马昂.电站锅炉常规无损检测技术与新技术[J].冶金丛刊,2019,004(018):87-89.
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