无损检测技术应用于在用锅炉压力容器检验的技术分析

2012-08-15姚梦溪

科学之友 2012年2期

李丹，姚梦溪

（四平市特种设备检验中心，吉林四平 136000）

1 无损检测技术概述

所谓的无损检测就是在压力容器的检测过程中利用专业化的设备仪器等对压力容器进行无损伤的检测，方法的选择是根据压力容器的结构、材料、制造工艺、介质、使用条件等情况而确定。即对容器本身不会产生破坏，同时也可以对其内部微观结构进行探查，以此对其腐蚀或者焊接情况进行分析与评价，从而指导维护。常规的检测技术有超声波、射线、磁粉检测、渗透检测、涡流检测等。其分别适用于压力容器的不同部位。

2 无损检测技术在锅炉压力容器检验中的应用

2.1 低频率电磁技术

低频率电磁技术的检测手段就是利用设备激发探头在需要检测的容器内部输入一个低频率电磁信号。此信号遇到内部缺陷时接收到的反射信号就会发生改变，从而确定缺陷而位置并根据回波情况对缺陷进行定量分析。经过大量的实践研究，低频电磁技术在锅炉设备的检测中取得了较好的成果。低频电磁技术可以从设备的表面探测到内部表面、外表面和中间的缺陷，并对缺陷进行完整分析，尤其是对内部表面的损伤检测优势明显。同时此技术是一种非接触干式检测，设备内部的少量污染不会影响其检测结果，更使其在锅炉压力容器检测中获得了较好的实效。

2.2 磁粉检测

2.2.1 检测的基本原理与方法

所谓的磁粉检测就是磁粉检验与探伤，是一种常规的无损检测技术。磁粉检测是利用铁磁材料被磁化后，因为损伤不连续的存在使得工件表面和附近的磁力线发生改变，扭曲变形进而出现漏磁场，即磁感应进入或者离开形成的磁场，其吸附施加在容器表面的磁粉，进而形成不同形态的磁痕，从而直观的反映出不连续的位置和形状、大小、严重度等。适用于铁磁性材料中存在的裂纹、白点、折叠、杂物等，检测灵敏度较高。其用于压力容器的检测优势有：能够直接的反映缺陷的具体情况、大小和位置等，并可以初步定性；具有较高的灵敏度，检测的范围小，最小可以检测到长度0.01 mm的范围、宽度达μm级的裂纹；检测不受部件的形状和大小的影响；检测工艺简单、费用低且速度快。

磁粉检测的应用有以下方法：磁轭方法，此方法应用广泛，设备较为简单且操作容易，活动关节磁轭可以检测角焊缝，实施中为了检测各个方向上的缺陷，必须在同一个位置进行两次相互垂直的探伤操作，且应将焊缝划分为多个检测部分，检测时应具有一定的重叠，此方法的缺陷是效率偏低且易出现漏检的情况；交叉磁轭方法，此种方法是压力容器检测的常见方法，可以产生旋转磁场，检测效率较高，其灵敏度较高、操作简单，一次磁化就可检测各个方向上的缺陷，适应长度较大的部位探伤，对角焊缝不适用。其检测需要提供380 V的电压，使其受到了一定的局限性；触头方法是一种单向磁化方法，电机间的距离可以调整，根据探伤的部位和情况、灵敏度需求对电极、电流进行调整，对容器检测的适应性较强，此方法与磁轭法一样都需对某个部位进行两次检测，以保证准确。

2.2.2 对锅炉检测的注意事项

（1）检测前的准备：需要确定锅炉压力容器的检测项目，就针对疲劳裂纹和应力腐蚀。如锅炉制造的过程中采用的是高强度的钢材料或者对裂纹敏感的材料，在一定的条件下会出现微观结构上的裂纹，容易导致容器实效。所以在检测前必须对容器的制造材料进行了解，认真的阅读制造资料，尤其是材料的构成与特征，然后再确定检测的方案。

（2）容器检测前的处理：在容器检测前需要进行表面的处理，对接触面存在过多的锈蚀、氧化物等需要清理，有的甚至需要对防腐层和容器漆层进程护理，检测必须对焊缝两侧按照一定的宽度进行处理、打磨，以清除影响检测的物质，以露出金属光泽为合格，否则在磁粉检测中会影响效果。

（3）磁粉检测锅炉压力容器的操作：应保证在被检测的面上，任意反向上的裂纹都与有效磁场产生正交，从而增加缺陷漏磁场的效果；反之如果使用交叉磁轭固定分段对焊接进行检测，就会使得被检测工作表面的各个点出现不同的幅值和椭圆，在旋转磁场的作用下，结果将影响各个探测点的灵敏度出现不一致的情况，对某些地方的检测就会出现弱化的情况，从而影响检测结果。

保证磁极与检测表明的接触间隙，在此为了交叉磁轭能够在检测容器表面上自由的行走，需要保持一定的间隙，而此间隙应控制在一定的范围内，否则就会因为过大而影响检测的结果。