电站锅炉无损检测新技术的探讨

2019-01-07李红祥

质量安全与检验检测 2019年5期

李红祥

（曲靖市质量技术监督综合检测中心云南曲靖 655000）

1 无损检测技术

无损检测（Non-destructive Testing，NDT）是在保持被检测物质原貌的基础上，获取被检测物相关特征和内容的技术。锅炉在电站的运行中起着非常重要的作用，其结构的稳定性和材料的质量直接影响设备的运行。无损检测技术对电站锅炉进行缺陷检测的效果比较理想，可及时对缺陷部位进行检查和修改，保证锅炉安全稳定地运行[1]。

2 无损检测技术方法

无损检测技术应用范围较广，锅炉设备由板材、管材等材料构成，这些材料都可以通过无损检测技术来进行控制，锅炉检测过程中用到的检测方法如下。

2.1 超声检测

材料的超声检测是通过传播来发现材料的性能和结构的变化的，在接头缺陷的检测中起着重要的作用。锅炉焊缝不熔接是锅炉常见的问题，可严重危及锅炉的安全运行。超声波检测可以及时发现缺陷，并找到相应的解决方案，同时，导波超声波可以贯穿整个被检测板状。此技术有2 大特点：一是传播距离比较长；二是衰减缓慢。科研人员可以利用此种检测方式对锅炉检测进行研究。探头可以扫描整个表面，缺陷的位置和范围可以通过图像显示。利用超声波技术可以对锅炉管道进行检测，且检测结果较为准确。但是，这种检测方法的灵敏度还有待提高。如果对电站锅炉进行检测，可以先用导波超声检测缺陷和漏洞，然后用传统的超声检测技术进行检测[2]。

2.2 磁粉检测

铁磁材料主要用在测试的过程中，若发现不连续或缺陷，磁粉将直接绕过缺陷，通过漏磁场的形成演变成不同形式的磁痕，直接反映出不连续和缺陷处的位置、状态、大小、严重程度等。此法也适用于磁性材料对接焊缝等。

2.3 射线检测

射线检测主要用于检测物体吸收程度的缺陷。该法灵敏度较高，缺陷轮廓等可以直接反映在底片上，定位精度较高。对于局部厚度较差的缺陷，射线检测更为准确。其适用范围为金属材料对接焊接接头，该检测不适用于钢管[3]。

2.4 渗透检测

渗透剂检测的原理是将渗透剂涂于被测工件表面，使其渗透到工件缺陷处，用工具将渗透剂从表面去除。人们可以看到缺陷状态和分布范围，渗透检测可检测非松孔材料或零件等表面缺陷。这种检测不受工件结构的限制，可以直接检测焊接或铸件等，但渗透检测只能用于表面检测，不适合外因造成的堵塞检测。

3 电站锅炉管道的无损检测新技术

电站管道用的是无缝管。无缝钢管的生产过程主要是通过热处理和化学方法等复杂的工序来完成的。在无缝管的检测和维护过程中，采用了涡流和超声波检测技术。涡流检测中，需要详细分析仪器和设备的数据，以获得准确的缺陷位置和程度，从而达到识别和检测的目的；超声波检测方法主要是将超声波发送到被测设备，然后从被测设备接收超声波反馈信号，经过分析和处理后，就可以得到缺陷的位置和程度。在此过程中，超声波检测将采用液体渗透法和接触法[4]。二者在锅炉检测中都起着重要的作用。下面主要介绍无损检测的一些新技术。

3.1 相控阵检测技术

我国的检测技术复杂多样，相控阵检测技术是其中的一种。该技术由一组芯片组成，每个芯片由运行时计时。相控阵检测允许超声波在一个位置检测不同的形状，可以代替普通探头在不同角度检测。早期相控阵技术较为复杂，成本消耗较大，制约了其他检测技术的发展。在生产过程中，随着科学技术的发展，超声波相控阵技术逐渐成熟，广泛应用于工业无损检测领域。但是，这种技术多应用于火车车轮、汽车车轮叶片的检测，对锅炉的检测较少。

利用相控阵技术对锅炉检测，再通过热气引入超声波捡查，可以正确判断内部的裂痕情况[5]。遇到特殊情况时，相控阵技术可以根据角度和焦距等参数进行调整，满足不同探头需要。

3.2 低频检测技术

低频检测技术主要是对仪器探头进行调整，一般需要检测时输入一个低频信号。如果锅炉在运行过程中出现意外情况，如材料不合格、设备漏洞等，低频探测探头便可以接收到信号，及时进行修改。在部分发达国家的企业中，低频检测技术的选择已经比较普遍。低频检测技术还可以对管道内外表面进行检测，及时发现问题并提醒相关人员进行处理，以保证锅炉的正常运行。低频检测技术选用“干式非接触”的方法，如果管道表面有油漆，检测就是无效的。与早期的检测技术相比，低频检测技术不仅提高了检测精度，还可以及时发现问题并加以修正。鉴于此，电站锅炉可以根据电磁检测结果定期对有缺陷的地方进行复核，从而提高电站锅炉的质量，提高锅炉检测的效率。

3.3 内置旋转式超声波定量检测技术

此项技术选择内置式水侵超声检测技术，即先将水填充到被检测工件的管子内部，再把探头分布放在管子里，然后从探头激发的超声波利用水传输到反射镜，在反射镜中反射之后进入管子的内壁，回波原路返回，最后被晶片接收。除此之外，还有一部分超声波会传输到被检测工件的内管中，且在外管出现超声波反射会沿路返回又被晶片所接收，经过这样的流程，就获得了2 个反射信号。内置旋转超声波测量技术的运用可以及时处理电站锅炉遇到的障碍，不仅可绕开以往超声波技术的检测盲区，也可提高检测的效率。此外，自动超声检测技术在国外已经得到了广泛的应用，与传统的人工超声和X射线检测相比，自动超声检测技术的优势更加明显。例如，自动检测技术的检测速度远高于手动超声波检测技术，对问题的分析较为准确，不仅可以减少环境污染，还可以降低工人的劳动强度。通过这种方式，可以对被测对象进行检测和扫描，最后从各个角度进行数字化合成，得到精准的扫描数据。