电站锅炉钢结构焊缝制造质量的无损检测分析

摘要：在钢架承载后，锅炉运行中所产生的动荷载及静荷载将施加于钢结构中，钢结构焊缝制造质量直接影响着电站锅炉运行的安全性及稳定性，影响着后续设施安装进度及效率。为保证钢结构焊缝的制造质量，在完成钢结构焊接后，应采取无损检测措施，及时发现钢结构焊缝中存在的缺陷问题，保证钢结构焊缝制造质量，保障电站锅炉安全稳定运行。

关键词：电站锅炉；钢结构；焊缝制造；质量无损检测

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）01-0033-02

在电站中，锅炉多采取的是悬吊式全钢结构，锅炉全部重量主要由主梁来承担，通过立柱，主梁将锅炉全部重量传递给基础。在锅炉安装之前，首先应进行钢结构安装工作，钢结构安装是其他设备安装及找正的重要依据。采取自下而上逐层安装的形式进行钢结构安装作业。钢结构是通过焊接型钢或钢板而成，钢结构焊缝承担着锅炉运行的静荷载及动荷载所引起的拉力、剪力，其钢结构焊缝制造质量直接影响着锅炉运行的安全性及稳定性。为此，要求在完成锅炉钢结构焊接作业后，应高度重视钢结构焊缝质量检测。本文在明确钢结构焊缝检验要求的基础上，对钢结构外观检查、磁粉探伤、超声波探伤三种无损检测技术进行研究与分析。

1 钢结构焊缝检验的基本要求

在进行锅炉产品制造质量检验时，需要依据《电站锅炉压力容器检验规程》（DL647-2004）的规定，在电站锅炉钢结构进入到施工现场后进行抽检作业，要求对钢结构焊缝表面及大板梁进行彻底的外观检查，保证钢结构尺寸符合焊接要求，外观质量满足焊接条件；要求采取表面探伤及超声波探伤进行大板梁焊缝检验，抽查比例设计为10%；要求采取表面探伤进行钢结构焊缝检验，抽查比例设计为1%～10%。一般钢结构焊缝制造质量的无损检测方法，主要包括外观检查、磁粉探伤、超声波探伤三种。

2 电站锅炉钢结构焊缝制造质量的无损检测

2.1 外观检查

外观检查属于电站锅炉钢结构焊缝检验的最基础、最直接的检验方法，其检验是通过肉眼进行观察，以发现钢结构焊缝中存在的表面质量问题。外观检查工作的重点，在于找出钢结构焊缝中存在的表面质量问题，保证焊缝表面质量满足锅炉钢结构制造技术标准。采取外观检验方式，可以直接快速地发现钢结构焊缝表面中肉眼可见的缺陷问题，如裂纹、夹渣、咬边、气孔等缺陷。在获得钢结构焊缝表面质量问题的基础上，检验人员可以根据经验来判断钢结构中是否存在着重大缺陷问题，通过应用检测仪器，对钢结构焊缝中的某些部位进行仔细检验，从而发现缺陷问题，保证钢结构焊缝制造质量。

如某电厂中锅炉主梁是由H型钢通过焊接形成，钢腹板对接焊缝除两端部位，均采取了加强板覆盖措施。为检验钢结构焊缝制造质量，采取外观检查方式进行检验，在腹板对接焊缝位置，发现存在着大量密集气孔，属于超标缺陷。密集气孔为普通常见缺陷问题，其缺陷问题的存在，说明该钢结构焊缝制造质量偏低。为进一步判断钢结构焊缝中是否存在表面裂纹等缺陷问题，应用磁粉探伤进行深入检查，结果发现该部位存在着裂纹缺陷，属于严重缺陷问题。去除裂纹焊缝部位加强板，发现整个钢结构焊缝表面质量较差，且出现了贯穿性裂纹。存在严重缺陷问题的钢结构，在锅炉运行承载过程中，存在着钢梁断裂等安全隐患。通过无损检测，及时发现钢结构焊缝缺陷问题并采取处理措施，保证锅炉运行的稳定性及安全性。

在进行外观检查时，应重点对钢结构焊缝表面是否存在裂纹、咬边、气孔等严重缺陷问题进行检查。在检验大纲要求下，加强钢结构部件检验，在分析缺陷问题的基础上判断焊缝缺陷问题成因，如因焊接不当引起等，必要时应采取其他检测措施辅助检测。

2.2 磁粉探伤检查

应用外观检查方法，无法判断出钢结构焊缝中是否存在肉眼无法看到的缺陷问题，由此，可以应用磁粉探伤方法。磁粉探伤方法具备较高灵敏性，操作方便简单，检测结果准确性较好，成本较低，在检验铁磁性材料表面及近表面缺陷作业中十分适用。在电站中，磁粉探伤技术在锅炉、钢结构、压力容器等设备检验中应用十分广泛。在电站锅炉钢结构中，钢结构大板梁及主立焊缝制造质量最为关键。一般锅炉中受压件多是以悬挂方式，挂于钢结构大板梁之间的次梁之上，主立柱则为大板梁支撑。为此，在进行电站锅炉钢结构安全性能检验时，应将大板梁及主立柱焊缝制造质量作为磁粉探伤的重点。大板梁及主立柱属于钢结构的重要结构，其结构焊缝主要是由对接焊缝及角焊缝构成，钢结构腹板角焊缝及翼板角焊缝多属于未焊透结构。应用磁粉探伤技术，可以有效发现钢结构表面及近表面缺陷问题，典型缺陷如腹板与翼板角焊缝端裂纹，裂纹缺陷问题多是因引弧速长度不足等引起。

按照电站锅炉钢结构检查规定，磁粉探伤检查属于钢结构磁粉探索的抽检项目，为此，在应用磁粉探伤时应具体一定针对性，在实际操作中，应重点检验钢结构腹板及翼板角焊缝，进行彻底检查，如发现焊缝缺陷问题，应扩大检查比例，保证钢结构整体性能质量。

2.3 超声波探伤检测

超声波探伤检测的重点在于钢结构大板梁及主立柱对接焊缝，可以有效发现钢结构焊缝中存在的内部缺陷问题。在应用超声波探伤检测时，发现其检测技术无法有效检出垂直于板厚方向层间微裂纹等缺陷问题，这就要求在应用超声波探索检测时给予重视。如对大板梁对接焊缝采取超声波探伤检测，其板厚厚度约为110mm，其检测结果为合格，但采取磁粉探伤检测后发现焊缝中存在裂纹缺陷。由此可见，采取常规超声波探伤单头方法难以保证钢结构焊缝制造质量，可以采取TOFD等更为先进的检测方式，保证锅炉钢结构焊缝的制造质量。

3 结语

在电站锅炉中多应用全钢结构，钢结构则是由型钢或钢板通过焊缝方式形成，承载着锅炉运行中所产生的静荷载及动荷载，钢结构焊缝质量问题直接影响着电站锅炉运行的安全性与稳定性。这就要求在完成钢结构焊缝施工后，加强钢结构焊缝制造质量检测，及时发现钢结构焊缝中所存在的缺陷问题，及时采取措施，保证锅炉安全稳定运行。电站锅炉钢结构焊缝制造质量的无损检测主要包括外观检查、磁粉探伤、超声波探伤三种方法，本文重点对无损探伤方法进行了研究与分析。实践证明，通过无损检测技术，可以有效保证锅炉钢结构焊缝的制造质量。

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作者简介：魏洪杰（1985—），男，山东滨州人，山东海阳丰汇设备技术有限公司助工，研究方向：金属

材料。