锅炉压力容器检验无损检测技术研究

麦少棠

（广东省特种设备检测研究院肇庆检测院，广东 肇庆 526070）

0 引言

锅炉作为一种重要的供热设备， 在现代的工业生产中，有着广泛的应用，例如火力发电厂、供热公司、化工厂、 石油冶炼中心， 锅炉设备都是企业的基础设备之一。 锅炉通常体积巨大，燃烧的温度较高，使用的燃料众多，因而，锅炉的内部压力容器内，有着多种高温高压的有毒有害物质， 这些物质一旦产生泄露，就会造成严重的安全生产事故。 因而， 做好锅炉压力容器检验无损检测， 是摆在锅炉运维人员面前的重要课题。

1 锅炉压力容器检验无损检测技术应用的意义

锅炉压力容器是故障率比较高的设备， 及时有效的发现锅炉运行中存在的问题， 对设备进行及时的检修与更换，主要有以下几方面的作用：（1）降低检测操作对于锅炉设备的影响。 无损检测技术， 是一种不破坏锅炉压力容器组织结构的检测方式， 可以在锅炉正常运行的过程中， 对锅炉进行检测， 提高检测的经济效益，降低检测的成本[1]。 （2）无损检测技术对于工厂生产的影响较小， 可以在保障工厂正常生产的前提下，进行比较准确的检测。 （3）无损检测是一种有效的事前检测方法， 可以在锅炉的生产环节进行， 及时发现生产过程中存在的问题， 减少大规模生产造成的高额成本[2]。 （4）无损检测的时间较短，操作比较方便简单， 对于现场生产环节的影响较小， 技术人员可以更加快捷的将检测的结果反馈给工厂， 减少资源的浪费。 （5）检测结果的可视化程度高，更有利于后期的数据分析。

2 锅炉压力容器检验无损检测技术的分类

目前锅炉压力容器检验无损检测技术， 已经是一门发展比较成熟的检测技术， 在具体的锅炉生产、安装与运行当中，有着比较广泛的应用[3]。 其主要的检测的技术包含：（1）超声检测技术。 这种技术主要利用超声波的发射与反射原理， 对锅炉压力容器的细小裂缝进行检测， 利用不同介质的反射频率不同， 检测设备运行的安全性。 （2）磁粉检测技术。 这种技术主要是基于新材料的发展成果， 检测锅炉压力容器的磁阻，查看锅炉压力容器有无弯曲现象， 及时发现锅炉压力容器的泄露磁场。 （3）渗透检测技术。 这种技术是一种仿生技术， 利用毛细血管的渗透原理， 对锅炉压力容器进行荧光检测。 （4）放射检测技术。 这种技术主要利用射线的衰减原理， 检测锅炉压力容器反射射线的强度、 分布等信息， 对锅炉压力容器内部的缺陷进行可视化还原。

3 锅炉压力容器检验无损检测技术的应用要点

3.1 锅炉压力容器检验超声检测技术的要点

锅炉压力容器的结构比较特殊， 压力容器内部的很多元器件， 都会在外力作用下发生一定的损耗。 超声方式是一种比较常用的检测方法， 对于锅炉内部结构的影响很小， 检测的灵敏度比较高， 可以有效检测的出压力容器的渗漏点，如图1。 超声检测的主要设备是超声波发射器， 在检测的过程中， 检测人员对超声波反射和折射之前的界面进行观测， 查看各个结构截面反射的超声波的衰减程度， 最终确定锅炉承压容器的内部缺陷位置， 进一步确定锅炉的渗漏性质。 在使用超声波检测技术， 对锅炉的压力容器进行检测的过程中，要注意以下几个要点：

第一，检测人员要根据锅炉压力容器的具体情况，选择合适的超声波检测的仪器， 避免仪器的型号与实际需求情况不相符合， 影响检测结果的准确程度。 第二， 检测人员要在检测前， 检查超声波检测仪器的检测与接受探头， 对探头的灵敏度进行测试， 在保障仪器可以正常使用的前提下，再进行检测操作。 第三，检测人员在检测的过程中，要注意多次检测，取平均值，提高检测的准确程度， 避免环境因素变化， 对检测结果造成的影响。 第四，要对检测的项目进行分类，将锅炉压力容器的裂纹损伤、 气泡损伤等， 分为不同的检测模块，方便对检测数据进行分析。

图1 超声波渗漏检测仪器

3.2 锅炉压力容器检验磁粉检测技术的要点

检测人员主要通过观察锅炉压力容器， 基质表面的泄露磁场状况， 对锅炉的压力容器进行磁粉检测。这种检测方式使用的过程中， 要注意以下几个要点：首先， 磁粉检测方法， 更适用于锅炉压力容器使用过程中的检测， 对于没有投入生产的锅炉压力容器，磁粉检测的结果可能不够准确。 技术人员要重视不同检测方法的适用环境， 根据锅炉压力容器的实际状况，选择合适的检测方法。 其次， 磁粉检测方式只有当泄露缺陷的压力足够大时， 才会吸引足量的磁性粒子，产生磁场标记。 对于小范围的漏点， 就要与其他的方法配合，才能进行比较准确的分析。 最后，磁粉检测方法需要一定的环境对比度， 才能被检测人员观察到，因而， 在使用这种方法对锅炉的压力容器进行检测的过程中， 技术人员要控制好环境参数， 保障锅炉缺陷检测的有效性。

3.3 锅炉压力容器检验渗透检测技术的要点

一方面，渗透技术主要是通过渗透剂作为介质，将锅炉的压力容器浸泡在渗透剂当中， 形成一定的真空环境， 渗透剂在这样的环境下， 对锅炉压力容器内部的细小裂缝， 进行自动的填补。 检测人员通过对渗透剂均匀程度的检测， 找到裂缝的基本位置， 并初步判断裂缝形成的原因。 另一方面， 检测人员在确定位置之后， 对锅炉压力容器中多余的渗透剂进行去除，将有裂缝、气泡等缺陷的结构位置，隔离出来，对缺陷位置进行重点的检查。 检测人员可以通过高对比度分方法， 对裂缝的物理数值进行描画， 确定压力容器缺陷的基本物理影像， 方便技术分析人员直接观测检测结果。 技术人员可以通过叠加一层荧光物质， 提高渗透检测的灵敏程度，加快检测结果的分析速度，如图2。

3.4 锅炉压力容器检验放射检测技术的要点

图2 检测人员在渗透检测中喷涂荧光剂

放射检测与超声波检测的原理，有一定的相似性，二者都是利用反射与折射的衰减作用， 实现锅炉压力容器内部结构缺陷的检测。 但是， 放射性射线与超声波的衰减原理有很大的不同， 射线的衰减周期更长，对细小的结构部件的灵敏程度更高。 检测人员可以根据仪器中的显示结果， 直观的观察到压力容器的内部情况， 检测结果的可视化程度高。 监测人员可以根据射线检测的结果， 确定泄露现象的基本点， 确定泄露的范围， 并对漏点形成的原因进行初步的分析。 使用放射检测方法， 对锅炉的压力容器进行检测， 要注意以下几点：

（1）对检测人员进行安全防护，保障检测人员在进入检测现场之前，戴好防辐射面具，穿好防辐射服，戴好防辐射手套， 保障检测人员的人身安全， 降低射线对于检测人员身体的伤害。 （2）在检测人员进场之前，进行充分的技术交底， 保障检测人员完全明确本次检测的时间、地点、目的等信息，并对检测人员的身体状况进行检查，保障检测人员的工作状态良好。 （3）对于射线检测方法采集到的数据， 要进行及时的分析与处理， 由于射线采集的结果可视化程度比较高， 因而可以将射线检测的结果， 作为检测的基本点， 列入到压力容器检测的基本数据当中去。

结论：综上所述，锅炉压力容器检验无损检测技术的应用， 可以提高锅炉设备运行的安全性与可靠性，减少设备运行中的故障率， 降低生产事故的发生几率。 从本文的分析可知， 研究锅炉压力容器检验无损检测技术的应用， 有助于技术人员从发展的角度出发， 看待目前锅炉检测过程中存在的问题， 进行技术优化与升级。 因而， 技术人员要加强对无损检测技术的理论学习， 并在检测实践中， 探索优化检测技术的对策。